2025 小学五年级科学上册不同植物根吸水能力比较实验课件

一、教学背景与目标设定演讲人目录01.教学背景与目标设定02.实验准备：从材料选择到变量控制03.实验操作：从观察到测量的完整流程04.数据与分析：从现象到规律的思维跳跃05.拓展与应用：从实验室到生活的联结06.总结与反思：科学探究的再认识2025小学五年级科学上册不同植物根吸水能力比较实验课件01教学背景与目标设定教学背景与目标设定作为小学科学教师，我始终相信“动手做”是打开科学之门的钥匙。五年级学生已通过前两单元的学习，认识了植物的根具有固定植株、吸收水分和无机盐的基本功能，但对“不同植物根的吸水能力是否存在差异”这一问题仍停留在经验性猜测阶段。例如，有学生观察到仙人掌耐旱、绿萝需频繁浇水，便提出“是不是根的样子不同，吸水能力就不一样？”这样的疑问。基于此，本节课以“不同植物根吸水能力比较”为核心，通过设计对照实验，引导学生从现象观察走向定量探究，在培养科学思维的同时，深化“结构与功能相适应”的生物学观念。1教学目标知识目标：能区分直根系与须根系的形态特征；通过实验数据归纳不同植物根吸水能力的差异，并初步分析其与根的形态（如长度、表面积、根毛数量）的关联。能力目标：掌握控制变量法设计对照实验的方法；学会使用量筒、电子秤等工具测量水量变化；能通过表格、柱状图等形式记录并分析数据。情感目标：在小组合作中感受科学探究的严谨性；通过联系生活（如移栽植物时保护根毛）体会“植物与环境相适应”的自然规律，激发观察自然、探索科学的兴趣。02实验准备：从材料选择到变量控制实验准备：从材料选择到变量控制实验的成功离不开充分的准备。为了让学生直观对比，我选择了4种常见植物，涵盖直根系与须根系两类，同时兼顾“易获取、易处理”的原则。1实验材料清单|类别|具体物品|选择依据与说明||------------|---------------------------|--------------------------------------------------------------------------------||实验对象|菠菜（直根系）、葱（须根系）、香菜（直根系）、绿萝（须根系）|均为学生日常常见植物，形态差异明显；直根系（主根发达、侧根较少）与须根系（无明显主根、根多而细）对比鲜明。||测量工具|100mL量筒（4个）、电子秤（精度0.1g）、毫米刻度尺、吸水纸|量筒用于测量水体积变化；电子秤辅助测量（避免量筒刻度误差）；刻度尺测量根的长度。|1实验材料清单|辅助材料|凡士林（密封用）、剪刀（剪叶）、标签纸、吸水纸、透明塑料膜|凡士林涂抹量筒口，防止水分蒸发；剪叶减少蒸腾作用对实验的干扰（植物吸水后，部分水会通过叶子蒸发，需控制此变量）。|2变量控制要点本实验的核心是“比较不同植物根的吸水能力”，因此需严格控制无关变量：自变量：植物种类（菠菜、葱、香菜、绿萝）。因变量：24小时内根吸收的水量（通过“初始水量-剩余水量”计算）。控制变量：初始水量：每个量筒均加入80mL清水（用同一量筒量取，减少误差）；环境条件：所有装置置于同一教室窗台（温度、光照一致）；植物处理：每株植物保留根的完整形态，剪去90%的叶片（仅留1-2片小叶，避免蒸腾作用过强影响结果）；密封处理：量筒口用凡士林涂抹后覆盖塑料膜，确保仅根与水接触，减少水分自然蒸发。03实验操作：从观察到测量的完整流程实验操作：从观察到测量的完整流程实验操作需分步骤细化，既要让学生明确每一步的目的，又要培养其规范操作的习惯。我将流程拆解为“根的形态观察→预处理→装置组装→静置观察→数据测量”五个环节。1环节一：根的形态观察与记录（课前10分钟）“观察是实验的起点。”上课前，我提前将4种植物的根清洗干净（避免泥土影响观察），分发给4人小组。学生需完成以下任务：描述根的形态：用“主根是否明显”“侧根/须根数量”“根的长度”等关键词记录（示例：菠菜根——主根粗长（约12cm），侧根短少；葱根——无明显主根，根细而多（约20条，每条长约8cm））。测量根的表面积（拓展任务）：对于学有余力的小组，可引导用“网格法”估算根的表面积（将根平铺在画有1cm²网格的纸上，统计覆盖的网格数）。此步骤虽有难度，但能为后续分析“表面积与吸水量关系”提供数据支撑。2环节二：植物预处理（课堂15分钟）为确保实验变量唯一，需对植物进行标准化处理：剪叶：用剪刀将每株植物的叶片剪至原大小的10%（仅保留靠近茎的小叶）。教师需强调：“叶子会通过蒸腾作用‘蒸发’水分，若叶片太多，我们无法确定减少的水是被根吸收了，还是从叶子跑掉了。”擦净根表面水分：用吸水纸轻轻吸干根表面的水（避免根上附着的水被误算入量筒初始水量）。3环节三：实验装置组装（课堂20分钟）这是最关键的操作环节，需分步指导：标记量筒：在4个量筒上分别贴标签“菠菜”“葱”“香菜”“绿萝”。加入初始水：用量筒量取80mL清水，分别倒入对应量筒（教师演示：视线与量筒凹液面最低处平齐）。固定植物：将植物的根完全浸入水中（茎部接触量筒口），用塑料膜覆盖量筒口，再涂抹凡士林密封（确保无空隙，可轻压塑料膜检查是否漏气）。测量初始总质量（备选）：若条件允许，可用电子秤称量“量筒+水+植物”的总质量（记为m₁），24小时后再次称量（记为m₂），则吸水量=m₁-m₂（此方法可避免量筒刻度误差，适合对精度要求高的班级）。4环节四：静置观察与初步记录（课后24小时）装置组装完成后，统一放置在教室窗台（避免阳光直射导致温度过高）。学生需在科学记录本上记录：起始时间（如“10月12日14:00”）；环境条件（如“室温22℃，晴天”）；预测：“我认为____的根吸水能力最强，因为____。”（引导学生基于根的形态提出假设，如“菠菜根主根长，可能吸水更多”）。5环节五：数据测量与整理（下节课30分钟）根的形态变化：对比实验前后根的颜色、硬度（如是否更饱满）；24小时后，学生需重新测量并记录：剩余水量：观察量筒中水面刻度（记为V₂），计算吸水量=80mL-V₂；补充测量（可选）：若用电子秤法，需记录m₂并计算吸水量=m₁-m₂（单位转换：1mL水≈1g）。04数据与分析：从现象到规律的思维跳跃数据与分析：从现象到规律的思维跳跃实验的价值在于通过数据揭示规律。我设计了“表格记录→图表呈现→问题讨论”三步分析流程，引导学生从感性认识上升到理性归纳。1数据记录表（示例）|植物名称|根的类型|初始水量（mL）|24小时后水量（mL）|吸水量（mL）|根的长度（cm）|根的表面积（cm²）||----------|----------|----------------|--------------------|--------------|----------------|-------------------||菠菜|直根系|80|62|18|12|约35||葱|须根系|80|68|12|8（单根）|约28||香菜|直根系|80|59|21|10|约40||绿萝|须根系|80|65|15|15（气生根）|约32|2图表呈现与初步结论柱状图绘制：以“植物名称”为横轴，“吸水量（mL）”为纵轴，绘制柱状图（可借助Excel或手工绘制）。学生直观发现：香菜（直根系）吸水量最大（21mL），其次是菠菜（18mL），绿萝（15mL），葱（12mL）。初步结论：直根系植物（香菜、菠菜）的吸水能力整体强于须根系（葱、绿萝），但同一类型中也存在差异（如香菜比菠菜吸水更多）。3深入讨论：为什么会有差异？通过提问引导学生关联根的形态与功能：问题1：香菜和菠菜都是直根系，为什么香菜吸水更多？（观察数据：香菜根表面积40cm²＞菠菜35cm²，可能表面积越大，吸水能力越强）问题2：绿萝的根较长（15cm），但吸水量不如香菜，可能是什么原因？（绿萝为气生根，主要功能是固定和吸收空气中的水分，对土壤水分的吸收效率可能低于土生的香菜根）问题3：实验中可能存在哪些误差？（如凡士林密封不严导致水分蒸发；剪叶量不同影响蒸腾作用；根未完全浸入水中）05拓展与应用：从实验室到生活的联结拓展与应用：从实验室到生活的联结科学探究的最终目的是解决实际问题。通过联系生活场景，学生能更深刻理解“结构与功能相适应”的生物学规律。1生活中的科学：移栽植物的小技巧“为什么移栽植物时要带土坨？”结合实验结论（根毛是吸水的主要部位），学生讨论得出：带土坨可保护根毛（根毛细小易断），避免移栽后吸水能力下降导致植物枯萎。2延伸实验建议（可选）不同环境对吸水能力的影响：设置“温暖干燥”“低温潮湿”两组环境，观察同一植物根的吸水量变化（探究温度、湿度对吸水的影响）。根毛的作用验证：选取一株植物，一半根保留根毛，另一半用毛笔轻轻刷去根毛，对比吸水量（直接证明根毛是吸水的主要结构）。06总结与反思：科学探究的再认识总结与反思：科学探究的再认识回顾整节课，我们通过“提出问题→作出假设→设计实验→收集数据→分析结论→联系实际”的科学探究流程，验证了“不同植物根的吸水能力存在差异，且与根的形态（如表面积、根毛数量）密切相关”这一结论。1学生收获总结01.知识层面：理解了根的形态与吸水功能的关系，掌握了控制变量实验的设计方法。02.能力层面：学会了使用多种工具测量数据，能用图表分析规律。03.情感层面：体会到科学探究需要严谨与耐心，感受到“植物与环境相适应”的自然之美。2