四年级科学教学活动设计方案

一、活动背景与设计理念小学科学课程以培养学生科学素养为核心，四年级学生正处于从具象思维向抽象思维过渡的阶段，对植物生长的奥秘充满好奇。本次活动围绕“种子萌发的环境条件”展开，旨在通过探究式学习，引导学生经历“提出问题—设计实验—动手操作—分析结论”的科学探究过程，落实《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“生命科学领域”对“生物的生存依赖一定环境”的学习要求，同时培养学生的实证意识与合作能力。二、活动目标（一）知识与技能1.能通过观察、实验，说出种子萌发需要的基本环境条件（水分、空气、适宜的温度）；2.学会设计对比实验，控制单一变量，记录实验现象并分析数据。（二）过程与方法1.在小组合作中，经历“猜想—设计—验证—总结”的探究流程，提升科学探究能力；2.能运用图表记录实验数据，用清晰的语言汇报探究结果，培养表达与质疑能力。（三）情感态度与价值观1.体验科学探究的严谨性与趣味性，激发对植物生长的持续探究兴趣；2.养成耐心观察、尊重证据的科学态度，理解生物与环境的依存关系。三、活动准备（一）材料准备1.学生分组材料：每组3个透明塑料盒（带盖）、绿豆种子（饱满无破损）、纸巾（或脱脂棉）、标签纸、滴管、清水、冰箱（教师提供，模拟低温环境）。2.教师准备：种子萌发过程的延时摄影视频、不同环境下种子萌发的对比图片、实验记录单（附表格，含“实验组别、环境条件、每日观察记录、萌发情况”）。（二）场地与时间安排1.场地：科学实验室（或教室，需保证通风、光线适宜）；2.时间：共3课时（第1课时：实验设计与准备；第2课时：中期观察与调整；第3课时：总结与汇报），后续1个月内持续观察。四、活动过程（一）情境导入：唤醒探究欲望（15分钟）播放“种子破壳而出”的延时摄影视频，暂停在种子刚萌发的画面，提问：“同学们，种子宝宝从‘睡梦中’醒来，需要哪些‘魔法条件’呢？”引导学生结合生活经验（如妈妈发豆芽时的做法、农民播种的季节），提出猜想（如“需要水”“要温暖的地方”“需要空气”）。教师将猜想记录在黑板上，顺势引出探究主题：“今天我们就用实验来验证，种子萌发到底需要哪些环境条件。”（二）探究实践：设计与验证实验（40分钟）1.小组讨论：明确实验变量（10分钟）教师出示实验材料，引导小组讨论：“如果要验证‘水分是种子萌发的必要条件’，我们该如何设计实验？怎样保证只有‘水分’这个条件不同，其他条件都一样？”通过追问（如“种子数量要一样吗？温度、空气呢？”），帮助学生理解“控制单一变量”的对比实验原则。小组代表分享设计思路，教师点评并完善实验方案（如：一组保持纸巾湿润，另一组纸巾干燥，其他条件相同）。2.拓展设计：多变量探究（15分钟）鼓励小组自主选择其他猜想（如温度、空气）设计实验：探究“温度”：一组放在室温（20℃左右），一组放在冰箱冷藏室（5℃左右），保持水分、空气相同；探究“空气”：一组敞口（空气充足），一组密封（扎紧塑料盒口，减少空气），保持水分、温度相同。教师巡视，指导小组完善实验方案（如种子数量统一为10粒，纸巾厚度一致等），并发放标签纸，让学生标注实验组别（如“水分组—湿润”“温度组—低温”）。3.动手操作：实施实验（15分钟）小组分工：一人放纸巾、一人放种子、一人滴水、一人密封/贴标签。操作完成后，教师引导学生将实验装置放在指定位置（如窗台、冰箱旁），并发放记录单：“从今天开始，我们每天同一时间观察种子的变化，记录发芽的数量、根的长度，看看哪个组的种子‘醒来’得最快！”（三）中期观察：持续探究与调整（1课时，分散在1周内）每日课间，小组派代表观察并记录（如“第2天，湿润组有3粒种子露白，干燥组无变化”）。教师利用10分钟课堂时间，组织小组交流观察发现，引导学生思考：“如果某组种子没有萌发，是条件控制得不好，还是种子本身的问题？”（如种子可能被虫蛀，需更换种子重新实验），培养学生的反思与调整能力。（四）总结汇报：分析数据得结论（40分钟）1.小组整理数据（10分钟）小组汇总1周的观察记录，用柱状图或表格呈现“不同环境下种子萌发率”（如湿润组萌发8粒，干燥组0粒；室温组萌发7粒，低温组1粒）。教师引导学生分析数据：“从数据中，我们能得出什么结论？哪些条件是种子萌发必需的？”2.全班交流与质疑（20分钟）各小组派代表汇报实验结果，其他小组提问质疑（如“你们的种子都饱满吗？会不会有的种子本来就坏了？”“密封组的空气真的不够吗？有没有可能是水分蒸发导致的？”）。教师适时补充（如展示种子内部结构图片，说明胚的活性影响萌发），最终共同归纳结论：种子萌发需要充足的水分、适宜的温度和充足的空气（若有小组探究光照，可拓展讨论“光照是否必需”，结合豆芽生长实例）。3.联系生活：迁移应用（10分钟）提问：“农民伯伯播种时，为什么要选温暖的春天？为什么要浇水、松土？”引导学生用实验结论解释生活现象，理解科学与农业生产的联系。五、活动评价（一）过程性评价1.实验设计：观察小组能否合理控制变量，实验方案是否严谨（占比30%）；2.参与度：记录学生在讨论、操作、汇报中的表现，是否积极思考、合作互助（占比30%）；3.记录与分析：实验记录是否真实完整，数据分析是否逻辑清晰（占比40%）。（二）成果性评价课后布置“家庭种植任务”：选择一种植物种子（如黄豆），在家模拟实验（改变一个条件，如土壤类型），持续观察1个月，用图文日记记录生长过程。教师根据日记的观察细致度、结论合理性进行评价，优秀作品在班级“科学角”展示。六、活动延伸1.校园实践：在学校种植园开辟“种子乐园”，学生分组种植不同植物（如向日葵、凤仙花），观察完整生长周期，对比种子萌发与后续生长的环境需求差异。2.跨学科拓展：结合数学“统计”知识，统计不同班级的实验数据，分析“种子萌发率”的平均值；结合语文“观察日