小学科学探究课教学设计案例

小学科学探究课教学设计案例一、教学设计背景小学中高年级学生对植物生长现象充满好奇心，已具备初步观察与动手能力，但对“现象背后的科学规律”缺乏系统探究经验。以“植物的向光性”为主题设计探究课，既贴近学生生活（如窗台植物的生长偏向），又能通过提出问题—设计实验—持续观察—分析结论的完整流程，培养学生的科学思维与实践能力，为后续探究其他生物现象（如植物向水性、向地性）奠定方法基础。二、教学目标（一）知识与技能1.观察并描述植物向光生长的现象，初步理解“向光性”的科学含义；2.能说出对比实验的核心要素（控制单一变量、设置对照组），并尝试设计简单的对照实验。（二）过程与方法1.经历“提出问题—作出假设—设计实验—实施观察—分析结论”的完整探究过程，提升实验设计、数据记录与分析能力；2.学会用“图文结合”的方式（表格、简笔画、照片）记录实验现象，清晰表达探究发现。（三）情感态度与价值观1.激发对植物生长奥秘的探究兴趣，培养耐心、严谨的科学态度（如持续观察、如实记录）；2.体会团队合作在科学探究中的作用，乐于分享实验成果与反思。三、教学重难点（一）教学重点引导学生自主设计对照实验探究植物向光性，规范开展实验观察与记录。（二）教学难点1.基于实验数据进行合理分析，初步建构“植物生长受光照方向影响”的科学概念；2.理解“控制单一变量”在对比实验中的关键作用，避免无关因素干扰实验结果。四、教学准备（一）材料准备实验材料：生长良好的绿豆幼苗（每组3-4株，提前1周培育）、黑色硬纸盒（一侧开孔，大小适配幼苗）、透明塑料杯、标签纸、软尺、记号笔、实验记录单（含“初始状态”“每日观察”“结论分析”三栏）。辅助材料：植物向光生长的科普视频（如“向日葵追踪阳光”“苔藓向光实验”）、PPT课件（展示实验设计示例、变量控制要点）。（二）环境准备实验区：每组配备一张实验桌，提前摆放材料，确保光线充足且稳定（避免自然光直射干扰）。展示区：设置“实验成果墙”，用于张贴学生的观察记录与结论海报。五、教学过程（一）情境激趣，提出问题（10分钟）1.视频导入：播放《植物的“追光游戏”》科普视频（含向日葵、绿萝向光生长的动态画面），暂停后提问：“这些植物的生长方向有什么特别？为什么它们总朝着光的方向长？”2.聚焦问题：引导学生将疑问聚焦为可探究的科学问题——“植物的生长真的会受光照方向影响吗？我们能否通过实验验证？”（二）猜想假设，关联经验（8分钟）1.小组讨论：结合生活经验（如“阳台的花总歪向窗户”“教室里的绿萝长向灯管”），小组讨论并猜想：“如果给植物单侧光照，它会怎样生长？”2.全班交流：记录学生的假设（如“植物会朝着光的方向弯曲”“茎会变长，但方向不变”），引导学生说明猜想依据（如“我家的多肉总往窗外长，所以我觉得它‘喜欢’光”）。（三）设计实验，明确方案（12分钟）1.方法引导：教师提问：“要验证假设，实验需要‘公平’。什么是‘公平’？”结合PPT示例，讲解对比实验的核心逻辑：两组植物，除“光照方向”外，其他条件（水分、温度、土壤、幼苗长势）需完全一致。2.小组设计：发放实验材料，各组讨论实验步骤：如何设置“单侧光组”与“对照组”？（如：单侧光组用黑纸盒罩住幼苗，一侧开孔；对照组用透明杯，接受自然光照。）如何标记植物初始状态？（用标签纸贴在茎基部，对应纸盒开孔方向，便于后续对比。）观察什么？记录什么？（每天同一时间测量“茎的生长方向与初始标记的夹角”“茎的长度变化”，用简笔画或照片记录形态。）3.方案完善：教师巡视，针对“变量控制”（如幼苗长势需相近）、“观察周期”（建议持续5-7天，课堂内完成计划制定，课后执行）等问题提出建议，各组完善方案并填写《实验计划单》。（四）实施探究，持续观察（课堂指导+课后实践）1.课堂操作：各组按方案布置实验装置（如：将绿豆苗放入黑纸盒，标记开孔方向；对照组放透明杯），教师强调“轻拿幼苗”“及时记录初始状态”等规范。2.课后延伸：布置学生每天放学后观察并记录（可拍照发班级群共享），教师同步跟踪，提醒关键观察节点（如第3天、第5天的生长变化）。（五）交流分析，得出结论（15分钟）1.小组汇报：各组展示实验记录（表格、简笔画、照片），描述现象（如：“单侧光组的茎在第5天向开孔方向弯曲了15度，长度增加了2厘米；对照组茎直立生长，长度增加1.8厘米”）。2.全班研讨：对比分析：“两组植物的生长方向、长度有何不同？这说明光照方向对植物生长有影响吗？”原理初探：结合PPT展示“植物生长素分布”的简化动画（如“植物里的‘生长小使者’在光的影响下会移动，导致一侧长得快、一侧长得慢，所以茎会弯曲”），帮助学生理解向光性的科学解释。3.总结提升：梳理探究过程（提出问题—假设—实验—结论），强调“控制单一变量”的重要性，肯定学生的严谨观察。（六）拓展延伸，迁移应用（5分钟）1.问题拓展：“除了光照，水分、温度会影响植物生长吗？你能设计类似的实验吗？”（如：“干旱环境对植物生长的影响”“低温对豆芽发芽的影响”）。2.实践建议：鼓励学生在家选择一种植物，设计对比实验，记录两周的生长情况，下节课分享。六、教学评价（一）过程性评价观察学生在“实验设计、小组合作、操作规范”等环节的表现，用“星级评价表”（实验设计合理性、合作参与度、记录完整性）进行即时反馈（如：“★★★”表示方案科学、参与积极、记录清晰）。（二）成果性评价根据实验报告（含假设、方案、数据、结论）的科学性、逻辑性，以及拓展实验的“创意度”，进行等级评价（优秀、良好、合格）。（三）反思性评价引导学生填写《探究反思单》，反思实验中的不足（如“我应该每天同一时间测量，避免误差”），提出改进建议（如“下次实验可多准备几株幼苗，减少偶然因素”）。七、教学反思（一）实验周期优化本次实验需持续5-7天，课堂内难以完成全程观察。后续可通过“班级群打卡”“课后小组分工”保障参与度，或选择生长更快的植物（如豆芽）缩短周期。（二）学生差异应对部分学生对“变量控制”理解困难，需在设计环节提供更多直观示例（如：“如果同时改变光照和水分，就无法确定是哪个因素的作用”），降低认知难度。（三）概念建构深化“生长素”的原理对小学生较抽象，后续可结合农业应用案例（如温室补光促进蔬菜生长），帮助学生联系生活，深化对“向