小学生科学探究实验设计教案

小学生科学探究实验设计教案**一、课程基本信息**课程名称：科学探究实验——种子发芽的条件适用年级：小学三、四年级课时：2课时（第一课时：实验设计与实施；第二课时：结果分析与总结）课程类型：探究型实验课设计理念：以“问题-假设-实验-结论”的科学探究流程为核心，引导学生通过自主设计实验、控制变量、观察记录，探究种子发芽的必要条件，培养严谨的科学思维与实践能力。**二、教学目标**1.知识与技能目标了解种子发芽需要的基本条件（水、空气、适宜温度）；能说出“变量控制”的实验设计方法（对照组与实验组的设置）。2.过程与方法目标能针对“种子发芽的条件”提出可验证的假设；能独立设计简单的对照实验，完成实验操作与观察记录；能分析实验数据，得出合理结论。3.情感态度与价值观目标激发对科学探究的兴趣，感受种子生长的生命力；培养严谨、细致的实验态度，学会尊重数据、实事求是；体会小组合作的重要性，乐于分享探究成果。**三、教学重难点**重点：掌握对照实验的设计方法（控制单一变量）；难点：理解“变量控制”的科学意义，能正确设置实验组与对照组；关键：引导学生从“问题”到“假设”的逻辑转换，避免无关变量干扰实验。**四、材料准备（每组）**一次性透明塑料杯（2个）；绿豆种子（20粒，提前挑选饱满、无破损的）；干纸巾（6张）；标签纸（2张）；浇水壶（1个，装常温清水）；实验记录表格（1张，见附件1）；铅笔（1支）。**五、教学过程设计****第一课时：实验设计与实施****1.情境导入（5分钟）**教师展示：提前准备的两盆绿豆——一盆是发芽的（芽长约2cm），另一盆是未发芽的（种子干瘪）。问题引导：“这两盆绿豆有什么不一样？”（学生回答：“一盆发芽了，一盆没发芽。”）“为什么有的绿豆能发芽，有的不能？你觉得种子发芽需要什么条件？”（学生自由发言，教师记录关键词：水、阳光、温度、空气等。）**2.提出问题与作出假设（10分钟）**聚焦问题：从学生提出的条件中选择最易探究的变量（如“水是否是种子发芽的必要条件”），作为本次实验的主题。作出假设：引导学生用“如果……那么……”的句式表达假设（如“如果种子得到适量的水，那么就能发芽；如果没有水，就不能发芽”）。**3.设计对照实验（15分钟）**教师讲解：“要验证‘水是否是种子发芽的条件’，我们需要设计对照实验——设置两组实验，一组给足水（实验组），另一组不给水（对照组），其他条件（如温度、阳光、空气）都保持相同。这样才能确定‘水’是影响发芽的关键因素。”小组讨论：如何设置实验组与对照组？（每组讨论2分钟，汇报方案。）实验步骤梳理（教师总结，投影展示）：①给两个杯子贴标签，分别写“实验组（有水）”“对照组（无水）”；②每个杯子里放3张干纸巾（平铺，保持透气）；③每个杯子里放10粒绿豆（均匀撒在纸巾上，避免重叠）；④给“实验组”杯子浇适量水（纸巾湿润但不积水）；“对照组”杯子不浇水（纸巾保持干燥）；⑤将两个杯子同时放在阳台阴凉处（避免阳光直射，温度保持一致）；⑥每天上午10点观察一次，记录种子的变化（用表格记录）。**4.实验实施（10分钟）**小组分工：每组确定“操作员”（负责装纸巾、放种子、浇水）、“记录员”（填写标签、记录初始状态）、“监督员”（检查是否符合实验要求）。教师巡视：指导学生正确操作（如“浇水要适量，不要让水淹没种子”“两个杯子要放在同一位置”），解决问题（如“种子放得太密怎么办？”——重新摆放，保持间隔）。**第二课时：结果分析与总结****1.回顾实验与展示数据（10分钟）**小组汇报：各组展示实验记录表格（如“实验组第2天有5粒发芽，第3天有8粒；对照组没有发芽”），描述观察到的现象（如“实验组的种子胀大，长出白色的根；对照组的种子还是干瘪的”）。教师汇总：将各组数据写在黑板上（如“10组中有9组实验组发芽，对照组未发芽”）。**2.分析数据与得出结论（15分钟）**问题引导：“实验组和对照组的结果有什么不同？”（学生回答：“实验组发芽了，对照组没有。”）“这个结果支持我们之前的假设吗？”（学生回答：“支持，因为有水的种子发芽了，没水的没有。”）得出结论：教师引导学生用简洁的语言总结（如“水是绿豆种子发芽的必要条件”）。**3.反思与改进（10分钟）**小组讨论：“实验中有没有遇到问题？比如‘实验组的种子有的没发芽，为什么？’（可能是种子本身破损，或浇水太多烂了）；“如果再做一次实验，你会怎么改进？”（如“选更饱满的种子”“控制浇水的量”）。教师总结：科学实验需要多次重复才能更准确，下次可以尝试探究其他条件（如“阳光是否影响种子发芽”）。**4.拓展与应用（5分钟）**联系生活：“农民伯伯种庄稼时，为什么要给种子浇水？”（学生回答：“因为种子发芽需要水。”）课后任务：用今天学的方法，探究“阳光是否是种子发芽的必要条件”（提示：设置“有阳光”和“无阳光”两组，其他条件相同），下周分享结果。**六、评价设计****1.过程性评价（占40%）**实验操作：是否正确设置对照组（20分）；是否规范浇水、摆放（10分）；观察记录：记录是否及时、准确（10分）。**2.结果性评价（占40%）**结论正确性：是否通过数据得出合理结论（20分）；数据真实性：记录是否符合实际现象（20分）。**3.参与性评价（占20%）**小组合作：是否积极参与讨论、分工明确（10分）；表达交流：是否主动汇报实验结果、倾听他人意见（10分）。**七、拓展延伸**探究升级：尝试探究“温度对种子发芽的影响”（设置“常温”与“冰箱冷藏”两组）；跨学科应用：用发芽的绿豆做“绿豆芽炒肉丝”（联系劳动教育，感受科学的实用价值）；科普阅读：推荐绘本《种子的旅行》（了解种子的生长过程）。**附件1：实验记录表格**日期实验组（有水）对照组（无水）观察到的现象（如“种子胀大”“长出根”）第1天（上午10点）10粒未发芽10粒未发芽种子大小无明显变化第2天（上午10点）5粒发芽（根长约1cm）0粒发芽实验组种子胀大，根突破种皮；对照组种子干瘪第3天（上午10点）8粒发芽（芽长约2cm）0粒发芽实验组芽变长，子叶展开；对照组无变化**八、注意事项**1.安全提示：使用一次性杯子避免破碎；绿豆种子无毒性，可放心操作；浇水用常温清水，避免热水烫伤。2.变量控制：严格保持实验组与对照组的“无关变量”一致（如温度、阳光、空气），避免干扰实验结果。3.耐心观察：种子发芽需要2-3天，引导学生坚持记录，培养持之以恒的科学态度。**九、教学反思**成功之处：通过对照实验设计，学生初步掌握了“控制变量”的科学方法，观察记录能力得到提升；改进