小学科学教材实验教学设计案例

小学科学“种子萌发的条件”实验教学设计案例一、实验设计背景小学科学课程以培养学生科学素养为核心，“种子萌发的条件”实验选自教科版三年级下册《植物的一生》单元。该实验通过探究性实践，帮助学生理解生物与环境的依存关系，掌握对照实验的设计逻辑，契合《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“生命科学领域”对“生物生存依赖特定环境”的探究要求，同时培养学生观察、分析与协作能力。二、教学目标（一）知识与技能1.通过实验探究，归纳种子萌发所需的环境条件（水分、温度、空气等）。2.理解“单一变量控制”的对照实验思想，能辨别实验设计中的变量干扰。（二）过程与方法1.能自主设计简单对照实验方案，规范操作并记录实验现象（如发芽率、胚根长度）。2.学会分析实验数据，通过小组讨论推导科学结论（如“水分不足时种子无法萌发”）。（三）情感态度与价值观1.体验科学探究的严谨性，激发对植物生长的持续探究兴趣。2.培养团队协作意识，感受生命成长的奇妙与科学的实用性（如解释农业播种的原理）。三、实验准备（一）材料用具实验材料：绿豆种子（或黄豆、菜豆）若干，纸巾（或脱脂棉），清水，透明培养皿（每组3个），标签纸，记号笔。环境准备：恒温箱（或低温环境，如冰箱冷藏室），遮光罩（可选，用于拓展实验）。（二）分组安排将班级学生分为4-5人小组，每组设“组长（组织协调）、记录员（填写实验单）、操作员（执行实验）、汇报员（总结成果）”，角色可轮换，确保全员参与。四、教学过程（一）情境导入：从生活疑问开启探究之旅春天的校园里，花坛的小草冒出新芽；家里泡的绿豆，悄悄鼓出白胖的胚根……可为什么同样的绿豆，放在干燥的罐子里就迟迟不发芽？我提前准备了两组种子：一组用湿润纸巾裹着（已冒根），一组用干燥纸巾包着（仍干瘪）。孩子们围过来观察，小眼神里满是好奇：“老师，它们差在哪儿了？”借着这个疑问，我们一起猜想：种子萌发，到底需要什么条件呢？（二）猜想假设：在讨论中聚焦关键变量小组里炸开了锅：“要喝水吧，干燥的没水就不发芽！”“得晒太阳？我家花盆里的种子晒了太阳才长！”“温度也有关系，冬天的种子好像不发芽……”我把大家的猜想写在黑板上：水分、阳光、温度、空气……然后拎出“水分”这个变量，问：“如果我们想看看水分对发芽的影响，得保证什么不变？”有孩子立刻反应：“种子得一样多，温度也得一样！”对啦，这就是科学里的“单一变量”——只变我们要研究的那个条件，其他都保持一致，这样才能知道到底是谁在起作用。（三）实验设计：让方案经得起“科学的考验”我先拿“水分”举个例子：找两个培养皿，都铺上纸巾，放10粒绿豆（数量一致，避免偶然误差）。一个浇点水（别太多，纸巾湿润就行），另一个不浇水，然后都放在教室里。这样除了水分，温度、空气、种子都一样，就能看出来水分的作用了。现在，每个小组选一个想研究的变量（水分、温度或空气），自己设计实验！有的组选了温度，打算把一组种子放在温暖的教室，另一组放进冰箱；有的组研究空气，准备把种子泡在水里，看看会不会发芽……我在旁边悄悄看，发现有组想同时换水分和温度，赶紧提醒：“要是又变水分又变温度，最后发芽了，你能确定是水还是温度的功劳吗？”孩子们恍然大悟，赶紧调整方案，确保只有一个变量在变。（四）实践操作：在细致观察中记录生命的成长材料发下去，孩子们可认真了：贴标签时，有的组还画了可爱的小种子；铺纸巾时，小心翼翼地把绿豆摆成一排，方便数发芽数。我特意强调：“每天上午10点来观察，别碰种子哦，不然会影响它们生长的！”接下来的几天，教室的窗台成了“种子观察站”，每天都有孩子凑过去，兴奋地喊：“老师！我们组的种子冒根啦！”记录员会仔细记下发芽的数量、根的长度，还有子叶有没有张开。有的孩子还会偷偷给种子“拍照”，说要回家和妈妈分享。（五）分析总结：用数据说话，得出科学结论一周后，各组带着记录表来汇报。“我们研究水分的，湿润组10粒种子发了9粒，干燥组一粒都没发！”“温度组里，冰箱里的种子只发了2粒，教室里的发了8粒！”大家你一言我一语，慢慢发现规律：种子发芽需要适量的水、温暖的温度，还有空气（泡在水里的种子发芽少，因为没空气）。我趁机追问：“那阳光呢？有没有组研究了？”有组举手：“我们把种子放在黑暗的柜子里，和窗台的对比，发现都发芽了！所以阳光可能不是必须的？”哈哈，这就是科学探究的魅力——用证据推翻之前的猜想，得出更准确的结论。（六）拓展延伸：把科学带回生活，种出更多好奇“农民伯伯播种时，为什么要选晴天、松土、浇水呀？”这个问题一抛出来，孩子们马上用实验结论解释：“松土是为了让空气进去！”“晴天温度高，种子爱发芽！”“浇水就是给水分呀！”我笑着点头：“回家后，大家可以试试种点小植物，比如蒜头发芽，看看还能发现什么有趣的现象。要是想研究阳光的影响，就把一组放在阳台，一组放在柜子里，观察一周，回来和我们分享哦！”五、教学反思这节课里，孩子们从生活现象出发，一步步设计实验、观察记录，最后用数据得出结论，科学探究的思路越来越清晰了。小组分工也让每个孩子都有参与感，汇报时能看到他们眼里的光。不过，还是有小问题：有的组在控制变量时会“偷懒”（如研究温度时，种子数量不一样），我得在巡视时更仔细，或者下次课前用“错误方案辨析”的小游戏，让他们先发现问题。观察周期长，有的孩子会忘记记录，以后可以让大家每天在班级群里发张种子