小学三年级科学探究活动教学设计

一、活动背景与设计理念小学三年级学生对自然现象充满好奇，植物生长是他们日常能观察到的鲜活素材。本次探究活动以“植物向光性”为核心，依托《义务教育科学课程标准》中“生命科学领域”对生物与环境关系的探究要求，通过具象化的实验操作、持续观察与合作交流，引导学生在“做中学”，培养科学探究的思维习惯与实践能力，同时激发对生命现象的敬畏与探索欲。二、教学目标（一）认知维度学生能通过实验观察，描述植物生长方向与光照的关联，初步理解“向光性”是植物适应环境的特性之一。（二）能力维度1.学会设计简单的对比实验（控制光照方向变量），规范使用观察、记录、分析等科学探究方法；2.能在小组合作中清晰表达观察发现，尝试基于证据推理得出结论。（三）情感维度1.体验科学探究的乐趣，增强对植物生长现象的好奇心与探索欲；2.培养耐心、细致的观察习惯，以及团队协作、尊重证据的科学态度。三、教学准备（一）材料准备1.植物幼苗：提前培育的豆芽（或凤仙花幼苗，生长周期适中、茎秆较软易观察），每组3-4株；2.实验装置：长方形纸盒（每组1个，一侧剪去2/3面积，覆盖半透明塑料膜，模拟单侧透光环境）、普通纸盒（遮光用）、小铲子、培养皿（或一次性水杯，底部扎孔作种植容器）、营养土；3.记录工具：观察记录表（附生长方向简笔画格、高度测量栏）、彩笔、直尺；4.辅助教具：植物向光生长的科普视频（5分钟，含向日葵、豆苗生长延时摄影）。（二）安全与操作提示1.使用剪刀时需教师示范、小组轮流操作，避免划伤；2.种植土壤提前过筛，去除硬物，防止扎伤；3.实验周期为1周，需每日固定时段（如上午10点）观察记录，培养严谨习惯。四、教学实施过程（40分钟+课后1周观察）（一）情境导入：植物的“小秘密”（5分钟）播放短视频：清晨的向日葵花田随太阳转动，豆苗从黑暗纸箱中钻出后歪向窗户。提问引导：“植物宝宝好像有自己的‘小偏好’，它们为什么会朝着光的方向生长？我们能设计实验验证吗？”（设计意图：用鲜活的自然现象引发认知冲突，激活探究欲望，关联学生已有“植物需要光”的经验，过渡到“光如何影响生长方向”的核心问题。）（二）探究活动：单侧光下的植物生长（25分钟）1.实验设计：如何“控制”光的方向？小组讨论：“如果想让植物只从左边/右边得到光，需要怎么做？”引导学生提出“用纸箱挡住其他方向的光，只留一侧透光”的思路。教师示范：将纸盒一侧剪去、贴半透明膜（模拟“单侧光”环境），另一侧完全封闭；同时准备“全遮光”（纸盒无开口）、“自然光照”（无纸盒）的对照组（每组可选做1个对照组，拓展思维）。2.种植与装置搭建（10分钟）种植环节：小组合作，在培养皿中装入营养土，将豆芽/幼苗移栽其中，确保根系舒展、土壤轻压固定；装置设置：将种植好的植物放入自制单侧光纸盒（透光侧朝向教室窗户），对照组分别放入全遮光纸盒、窗台自然光照处，贴上小组标签。3.观察方法指导（5分钟）发放观察记录表，讲解记录要点：每日观察：用直尺测量茎秆高度（从土壤表面到顶端），用彩笔在简笔画格中画出茎的生长方向（如“√”表示向上，“→”表示向光侧）；特殊标记：若发现叶片展开、颜色变化，可简单文字描述（如“第3天，叶片向光侧更绿”）。4.初步预测与分工（5分钟）小组讨论并记录“实验预测”：“我们认为植物会向______（方向）生长，因为________________。”明确每日观察负责人、记录员、汇报员，教师强调“如实记录，即使结果和预测不同，也是有价值的发现”。（三）课后延伸：持续观察与证据收集（1周）每日课间（10分钟），小组按分工观察、记录，教师巡视指导：引导关注“生长速度”与“方向变化”的关联（如向光侧茎秆是否长得更快）；提醒用手机拍摄（家长协助）或画图记录生长过程，为后续汇报积累直观证据。（四）课堂汇报与总结（后续40分钟）1.小组汇报：我的发现（15分钟）每组用“实验照片+记录表”展示成果，汇报要点：实验装置：我们如何控制光照方向？观察结果：植物的高度、方向有哪些变化？（用数据、图画说明）结论推理：这些变化能说明植物喜欢光吗？为什么？2.全班研讨：向光性的秘密（15分钟）教师追问：“全遮光组的植物长得怎么样？自然光照组和单侧光组有什么不同？”引导学生对比分析，得出结论：植物会朝着有光的方向生长，这是植物的向光性，能帮助它们获得更多阳光进行光合作用。3.生活拓展：植物的“生存智慧”（10分钟）联系生活：“家里的绿萝、多肉如果长期放在阳台一角，会出现什么现象？我们该怎么照顾它们？”（引导学生用“向光性”知识解释并提出养护建议，如定期转动花盆）。五、评价与反思（一）过程性评价1.观察记录评价：关注记录表的完整性（是否每日记录）、准确性（高度测量、方向描述是否清晰）、创造性（是否有额外发现，如叶片角度变化）；2.小组合作评价：从“分工合理性”“交流有效性”“问题解决能力”三方面，用小组互评+教师点评结合的方式反馈。（二）教学反思1.实验周期优化：若课时紧张，可提前3天培育幼苗，缩短课堂等待时间；或用“水培豆芽”（生长更快）替代土培，提高观察效率；2.材料改进：单侧光纸盒可提前统一制作，避免课堂时间浪费；记录表可增加“疑问栏”，鼓励学生提出新问题（如“光越强，植物长得越快吗？”），为后续探究埋下伏笔；3.差异化指导：对动手能力弱的小组，教师可提前准备部分预种植的幼苗，重点指导装置搭建与记录方法。六、拓展活动建议1.家庭探究：观察家中植物（如吊兰、芦荟）的生长方向，尝试转动花盆后记录变化，验证向光性；2.跨学科实践：结合数学“测量与统计”，用折线图统计植物高度变化，分析生长速率与光照的关系；3.进阶探究：探究“不同颜色的光（红、蓝、白）对植物向光性的影响”，延伸科学思维