2025-2026学年冀人版（新教材）小学科学三年级下册《生涯链接 航天育种专家》教学设计

2025-2026学年冀人版（新教材）小学科学三年级下册《生涯链接航天育种专家》教学设计一、学情分析三年级学生对“太空”“航天”主题充满好奇心，通过影视、绘本等渠道对太空探索有初步认知，比如知道宇航员会登上太空、太空环境和地球不同，但对“航天育种”这一专业概念完全陌生。他们已具备植物生长的基础常识，知道植物生长需要阳光、水、土壤等条件，也参与过简单的植物种植活动，这为理解“育种”的基本含义奠定了基础。学生思维以具象思维为主，抽象逻辑思维正在发展，对于“太空环境如何改变种子”“航天育种的科学原理”等抽象内容理解难度较大，需要借助直观的图片、视频、实物等素材降低认知难度。此外，学生乐于参与探究活动，对职业相关内容充满兴趣，适合通过案例分析、角色扮演等方式开展教学，激发其对科学职业的认知与向往。二、核心素养教学目标科学观念：知道航天育种是利用太空特殊环境培育优良种子的技术；了解太空环境（如微重力、宇宙射线等）的特点及其对种子的影响；认识到航天育种能培育出产量更高、品质更好、抗逆性更强的农作物品种，是服务农业生产的重要科技手段。科学思维：能根据教材图文、视频资料和实物观察，分析航天育种与传统育种的区别；通过案例对比，归纳航天育种作物的优良特性；能结合生活经验和科学知识，推理航天育种技术对人类生活的影响，发展初步的分析、归纳和推理能力。探究实践：学会参考教材中的资料收集方法，搜集航天育种作物的相关信息；能参与“航天育种专家角色扮演”活动，模拟航天育种的关键环节；能结合教材内容，设计简单的对比实验，初步探究太空种子与普通种子的发芽差异。态度责任：激发对航天育种技术的探究兴趣和对太空探索的热情；了解航天育种专家的职业特点与贡献，树立尊重科学、崇尚创新的观念；增强对科学技术服务于人类、推动社会发展的认知，培养科技报国的初步情怀。三、教学重难点教学重点：了解航天育种的基本概念与过程；认识太空环境对种子的影响；知道航天育种培育的作物具有优良特性及其对农业生产的意义。教学难点：理解太空环境改变种子遗传物质的初步原理；区分航天育种与传统育种的差异；建立“科学技术源于需求、服务生活”的科学观念。四、教学过程情境导入，激发兴趣教师活动：出示教材开篇的情境图——航天育种专家在实验室观察太空种子培育的幼苗，旁边配文“航天育种专家让‘太空种子’结出丰硕果实”，提问：“同学们，仔细看看教材中的这幅图，图中的专家在做什么？你们知道什么是‘太空种子’吗？这些种子来自太空，为什么能结出更优质的果实呢？今天我们就一起来认识一位特殊的科学家——航天育种专家，揭开太空种子的神秘面纱。”同时播放1分钟航天育种科普短视频（含太空种子升空、实验室培育、田间种植的画面）。学生活动：观察教材情境图和短视频，结合已有认知自由发言，如“太空种子就是去过太空的种子”“可能太空里的环境不一样，让种子变好了”“专家在研究这些种子长大后有什么不同”“我见过太空辣椒，比普通辣椒大很多”。教师活动：小结引导：“大家的猜测很有道理！太空种子确实藏着很多秘密，而航天育种专家就是解锁这些秘密的人。他们通过一系列科学方法，让太空种子变成了更优质的作物品种。接下来，我们就一起走进航天育种专家的工作，了解他们的工作内容和航天育种的神奇之处。”设计意图：以教材情境图和科普短视频为切入点，结合提问引发学生的认知疑问；利用学生对太空的好奇心，自然引出“航天育种”和“航天育种专家”两大核心主题，激发学生的探究兴趣。探究新知，认识航天育种专家与航天育种技术走近航天育种专家：了解职业特点教师活动：出示教材中“航天育种专家工作流程图”（种子筛选→太空搭载→地面培育→品种选育→推广种植），讲解：“请大家对照教材中的流程图，看看航天育种专家的工作都包含哪些环节。首先，他们要从大量普通种子中筛选出健康、饱满的优质种子，这是航天育种的基础；然后将这些种子搭载在航天器上，送入太空接受特殊环境的‘洗礼’；种子返回地球后，专家们会在实验室和田间进行长期的培育、观察和筛选，保留具有优良特性的植株，最终培育出稳定的优良品种，并推广到农业生产中。”同时介绍教材中提到的航天育种专家典型案例（如某专家培育太空番茄的故事）。学生活动：对照教材流程图，梳理航天育种专家的工作环节；分组讨论：“航天育种专家在工作中需要具备哪些能力？”“他们的工作有什么意义？”如“需要细心观察，才能发现种子的变化”“需要有耐心，因为培育品种要很长时间”“他们培育的好种子能让农民收获更多粮食”。教师活动：组织学生分享讨论结果，补充讲解：“航天育种专家不仅需要扎实的科学知识，还需要超强的观察力、耐心和责任心。他们的工作看似平凡，却关系到我们的粮食安全和生活品质，为农业发展做出了巨大贡献。教材中提到，我国已经培育出了太空水稻、太空黄瓜、太空月季等上百种航天育种品种，这些品种都比普通品种表现更优秀。”设计意图：结合教材流程图和典型案例，让学生系统了解航天育种专家的工作内容与职业特点；通过讨论，引导学生体会专家工作的艰辛与意义，树立尊重科学工作者的观念。解密航天育种：了解技术原理教师活动：出示教材中“太空环境与地球环境对比图”（含微重力、宇宙射线、高真空、极端温度等对比项），提问：“为什么种子经过太空‘旅行’后，会发生变化呢？请大家对照教材中的对比图，看看太空环境和地球环境有哪些不同，这些不同可能会对种子产生什么影响？”学生活动：对照教材对比图，观察并记录太空环境的特点；分组讨论：“微重力、宇宙射线这些环境会让种子发生什么变化？”如“可能会让种子的内部结构发生改变”“也许会让种子长得更快、更大”“会不会让种子变得更能抵抗病虫害”。教师活动：结合学生讨论结果，用通俗语言讲解核心原理：“大家的猜测很接近！太空环境中的宇宙射线、微重力等因素，会让种子的遗传物质发生微小的、随机的变化，这个过程我们叫‘基因突变’。航天育种专家就是利用这种变化，筛选出对我们有利的优良突变，比如让作物产量更高、味道更好、更抗病虫害。需要注意的是，这种突变是随机的，不是所有去过太空的种子都会变好，所以专家们需要经过长期的筛选和培育，才能得到优良品种。”同时展示教材中“太空种子与普通种子培育的作物对比图”（如太空辣椒与普通辣椒的大小、产量对比）。学生活动：观察教材对比图，直观感受航天育种作物的优良特性；提问解惑，如“所有种子都能去太空吗？”“基因突变会不会让种子变得不好？”教师活动：耐心解答学生疑问，强调：“只有健康、饱满的优质种子才会被选中搭载太空；基因突变确实有好有坏，这就是航天育种专家需要反复筛选的原因，他们会淘汰不好的突变，保留优良的突变。教材中还提到，航天育种的过程通常需要好几年时间，可见专家们的工作有多严谨、多有耐心。”设计意图：结合教材对比图，用通俗语言解释抽象的航天育种原理，降低学生认知难度；通过提问与解答，强化学生对“基因突变”“筛选培育”等关键环节的理解，突破教学难点。深化认知，探究航天育种的意义与价值案例分析：航天育种对生活的影响教师活动：出示教材中“航天育种作物应用案例”（太空水稻亩产量提升、太空番茄维生素含量更高、太空蔬菜抗病虫害能力更强），提问：“请大家结合教材中的案例，分组讨论：航天育种技术给我们的生活和农业生产带来了哪些好处？”学生活动：分组结合教材案例和生活经验，讨论航天育种的意义，如“能让我们吃到更美味、更有营养的蔬菜”“能让农民收获更多粮食，解决吃饭问题”“减少农药使用，让蔬菜更安全”“有些航天花卉更漂亮，能美化环境”；分组整理讨论结果，形成“航天育种好处清单”。教师活动：组织各小组展示清单，结合教材“知识链接”板块补充讲解：“除了大家提到的，航天育种还能培育出适应特殊环境的作物品种，比如在盐碱地也能生长的小麦，这大大扩大了农作物的种植范围。同时，航天育种技术还推动了我国农业科技的发展，让我国在航天育种领域走在了世界前列。”设计意图：结合教材案例和知识链接，引导学生从生活、农业、科技等多个维度认识航天育种的意义；通过分组讨论，培养学生的合作探究能力和逻辑思维能力。对比辨析：航天育种与传统育种的区别教师活动：出示教材中“航天育种与传统育种对比表”（含育种时间、变异速度、优良品种概率等对比项），提问：“我们之前了解过传统的育种方法，比如农民挑选颗粒饱满的种子留种。请大家对照教材中的对比表，说说航天育种和传统育种有哪些不同？”学生活动：对照教材对比表，分组分析两者的差异，如“航天育种时间更短，传统育种需要很多年”“航天育种的变异速度更快，能更快得到优良品种”“航天育种的优良品种概率更高”；总结：“航天育种更先进、更高效。”教师活动：小结：“航天育种确实比传统育种更高效，但它并不是否定传统育种，而是对传统育种技术的补充和升级。很多航天育种品种，最后还需要结合传统育种方法进行稳定培育。两者结合，才能更好地为农业生产服务。”设计意图：结合教材对比表，帮助学生清晰区分航天育种与传统育种的差异；纠正学生可能存在的“非此即彼”的认知误区，建立“不同技术各有优势、相互补充”的科学观念。巩固提升，模拟航天育种专家工作角色扮演：我是航天育种小专家教师活动：布置角色扮演任务：“请大家分组扮演航天育种专家，参考教材中的航天育种工作流程，模拟完成‘太空种子培育’的关键环节。一组负责‘种子筛选’，从提供的不同质量的种子中挑选优质种子；二组负责‘太空搭载方案设计’，说明选择哪些种子、如何保障种子安全；三组负责‘地面培育观察’，设计观察记录表，记录种子发芽、生长的关键节点；四组负责‘品种筛选’，根据假设的生长数据，筛选出优良品种。”学生活动：分组领取任务，结合教材内容和所学知识，讨论并落实具体任务。一组通过观察、称重等方式筛选种子，说明筛选标准；二组设计简单的搭载方案，绘制示意图；三组参考教材中的观察记录表，设计“太空种子生长观察表”；四组根据教师提供的假设数据（如太空小麦与普通小麦的产量、抗病性数据），筛选出优良品种并说明理由；各小组展示成果，互相点评。教师活动：对各小组的角色扮演成果进行点评，表扬符合科学逻辑、有创意的设计；强调：“通过角色扮演，我们感受到了航天育种专家工作的严谨和不易，每一个环节都需要科学的方法和认真的态度。”设计意图：通过角色扮演，让学生沉浸式体验航天育种专家的工作，巩固所学知识；培养学生的团队协作能力、动手能力和创新思维，落实“探究实践”核心素养。实践准备：设计太空种子对比实验教师活动：布置任务：“下节课我们将开展太空种子种植活动，请大家结合今天学到的知识，参考教材中的实验设计方法，设计一份‘太空种子与普通种子发芽对比实验方案’。明确实验目的、实验材料、实验步骤和观察要点，比如‘对比太空番茄种子和普通番茄种子的发芽时间、发芽率’。”学生活动：分组设计实验方案，明确“控制变量”（如土壤、水分、光照等条件相同，仅种子类型不同）；参考教材中的实验示意图，绘制实验装置图；记录实验方案，准备下节课的实验材料。设计意图：将课堂学习与后续实践活动衔接，培养学生的实验设计能力；强化学生对“对比实验”科学方法的理解，为后续种植活动奠定基础。拓展延伸，深化科技情怀分享资料：结合教材中的“知识拓展”板块，讲解：“除了农作物，航天育种技术还应用在花卉、牧草等领域。比如太空月季，花色更鲜艳、花期更长；太空牧草，产量更高、营养价值更丰富。未来，航天育种专家还会培育出更多优质品种，服务于我们的生活。”布置课后任务：“请大家课后和家人一起，通过网络、书籍等渠道，搜集一种航天育种作物的详细资料（如太空黄瓜的培育过程、特点），制作一份‘航天育种作物科普卡片’；同时思考：‘如果未来你成为一名航天育种专家，你想培育什么样的品种？’下次课分享交流。”设计意图：通过资料分享拓宽学生的视野，让学生了解航天育种技术的广泛应用；布置课后任务，将课堂学习延伸到课外，培养学生的资料搜集能力和创新想象能力，深化科技报国的初步情怀。五、小结本节课我们一起走近了航天育种专家