小学三年级科学探究活动设计与实施案例

小学三年级科学探究活动案例：追寻阳光的小植物——植物向光性的观察与探究在小学科学教育中，三年级学生正处于从直观感知向逻辑思考过渡的关键阶段。植物的生长现象与生活紧密相关，其中植物向光性既蕴含科学原理，又能通过直观观察和简单实验探究，因此设计“追寻阳光的小植物”活动，引导学生在实践中理解生命与环境的互动关系。一、活动设计背景三年级科学教材围绕“植物的一生”“生物与环境”展开，学生已初步认识植物的基本结构和生长需求（如水、空气、阳光）。“植物向光性”是植物对环境的典型适应特征，通过探究活动，可将“抽象的环境影响”转化为“可见的生长变化”，帮助学生建立“生物与环境相互作用”的科学观念，同时培养观察、实验、分析等探究能力。二、活动目标（一）知识目标认识植物具有向光生长的特性，理解光作为环境因素对植物生长方向的影响。（二）能力目标1.能设计并实施对比实验（控制变量：单侧光/均匀光），记录植物生长的动态变化；2.学会用“图文结合”的方式（画图+简单文字）描述实验现象，提升观察与表达能力。（三）情感态度目标1.激发对植物生长的好奇心，体会生命的“适应性”；2.培养“耐心观察、严谨求证”的科学态度，感受探究的乐趣。三、活动准备（一）材料准备植物幼苗：每组3-4株绿豆幼苗（提前1周水培，长至2-3片真叶，生长状态相近）；实验装置：长方形纸盒（每组1个，一侧剪2-3cm小窗口）、黑色卡纸、胶带、记号笔；记录工具：《植物向光性观察记录表》（含日期、生长方向、茎弯曲程度、叶片朝向，配简易图示）、小标签（标注“实验组”“对照组”）；辅助工具：小喷壶（浇水）、放大镜（观察茎尖）。（二）场地准备室内：光线稳定的自然角或实验室（放置对照组幼苗）；室外：校园花坛、植物角（用于前期现象观察）。（三）知识准备课前带领学生观察校园植物（如向日葵、绿萝），提问：“植物的枝叶为什么总朝着一个方向长？”引发对“光与植物生长方向”的思考。四、活动过程（一）现象发现·提出问题1.室外观察：带学生到校园植物角，观察向日葵、盆栽绿萝的生长姿态，引导发现：“向日葵的花盘总朝着太阳，绿萝的叶子也歪向窗户方向！”2.聚焦问题：组织讨论，提炼核心问题：“植物会朝着光的方向生长吗？如果我们‘控制’光的方向，植物会改变生长方向吗？”（二）猜想假设·设计方案1.猜想交流：小组讨论，鼓励大胆猜想（如“植物需要阳光，所以会朝着光长”“把光挡住，植物可能会‘拐弯’找光”）。2.实验设计：引导学生设计对比实验，明确变量与控制条件：实验组：将绿豆幼苗放入纸盒，仅一侧开小窗口（模拟“单侧光”），用黑卡纸密封其他面，确保只有窗口透光；对照组：另一株幼苗放在自然光照下（光线均匀），水分、温度等条件与实验组一致；记录方法：每天同一时间（如下午2点）观察，用画图+文字记录“茎的方向、叶片朝向、弯曲程度”。（三）实践探究·观察记录1.分组操作：小组分工：“组装纸盒”“移栽幼苗”“贴标签”，教师巡视指导（如“移栽时轻提幼苗，保护根系”“纸盒密封要严实，防止光线‘作弊’”）。2.持续观察：实验周期5-7天，每天课间观察，重点关注：茎的生长方向是否“拐弯”？叶片朝向有无变化？茎的粗细、颜色，叶片数量、大小的变化（用放大镜辅助观察茎尖）。3.教师支持：提供“观察提示卡”（如“今天茎比昨天长了多少？叶片新长了吗？”），纠正“浇水过多/过少”“纸盒透光”等问题。（四）分析总结·得出结论1.数据整理：小组汇总观察表，用“折线图”（手绘）展示茎的弯曲角度变化（如第3天弯曲15°，第5天弯曲30°）。2.小组汇报：每组分享发现（如“实验组的苗，茎朝着窗口弯了，叶子也转向窗口；对照组的苗直直向上长！”）。3.全班共识：结合现象分析，得出结论：植物具有向光性——单侧光会让植物的茎、叶朝着光源生长，这是植物“主动适应环境、获取更多阳光”的方式。（五）拓展延伸·深化认知1.家庭实验：建议用家里的植物（如吊兰、多肉）重复实验，第3天“转动纸盒方向”，观察植物是否“重新拐弯找光”，记录现象并对比课堂实验。2.生活应用：提问：“农民种蔬菜时，为什么要给大棚植物‘转盆’？”引导用“向光性”解释（让植物均匀受光，生长更整齐）。3.跨学科写作：结合语文“观察日记”，把实验过程写成日记（图文并茂），提升表达能力。五、活动实施的注意事项（一）安全操作剪刀使用：教师示范“捏紧、慢剪”，提醒学生轻拿轻放；幼苗护理：移栽时避免扯断根系，浇水用小喷壶（防止积水烂根）。（二）时间管理实验周期：提前规划（5-7天），利用课间、课后服务补充观察；幼苗准备：提前1周水培，确保实验开始时幼苗状态良好（2-3片真叶）。（三）差异化指导动手弱的小组：教师提前组装部分纸盒；观察粗的学生：提供“细节提示卡”（如“茎的生长点有没有绒毛？叶片边缘颜色变化？”）。（四）环境控制实验组：纸盒密封严实，窗口贴半透明纸（避免强光灼伤幼苗）；对照组：放置在光线均匀处（远离窗户等单侧光源）。六、活动效果与反思（一）学生表现多数学生能全程参与，观察记录细致（如“第4天，茎弯成了‘小月牙’，叶子都挤在窗口”）。部分学生在家庭实验中发现“转盒后，植物又慢慢转向新窗口”，深化了对“向光性动态调整”的理解。（二）教学收获通过“提出问题—设计实验—持续观察—分析结论”的完整过程，学生不仅掌握了“植物向光性”的知识，更体会到科学探究需要“耐心、严谨”，科学思维和实践能力得到锻炼。（三）改进方向下次可增加不同植物（如向日葵、黄豆苗）的对比实验，或设置“不同窗口大小、光照强度”的实验组