小学科学一年级下册《探秘校园气象站》教案

小学科学一年级下册《探秘校园气象站》教案

一、教学全景分析与设计理念

（一）教材与学情深度剖析

1.学科定位与内容解析

本节课隶属于小学科学（五四制）一年级下册“我们的地球家园”单元。气象观测是地球科学启蒙教育的关键触点，是引导学生从对身边自然现象的直觉感知，迈向系统观察和科学记录的重要阶梯。教材以“参观”为活动形式，旨在突破教室空间限制，将学习场域拓展至真实的科学实践环境——校园气象站。其核心科学概念聚焦于：天气是可以通过感官和工具进行观察与描述的；气象站是科学家和气象工作者用来系统收集天气信息的专门场所；天气变化与我们的日常生活息息相关。本节课的学习，不仅是认识几种气象仪器，更是学生科学探究方法（观察、比较、记录）的初次系统性实践，为其形成“证据意识”和“实证精神”奠定基础。

2.学习者特征精准画像

教学对象为一年级下学期学生，年龄约6-7岁。其认知与行为特征表现为：

1.认知特点：处于前运算阶段向具体运算阶段过渡期，思维以具体形象为主，对抽象概念的理解需依托直观体验和操作。好奇心旺盛，探究欲强，但注意力集中时间相对较短，约为15-20分钟。

2.知识经验：对天气有生活化的感知经验（如冷、热、刮风、下雨），能进行简单的定性描述（如“今天很热”）。部分学生可能通过绘本、动画片对温度计、雨伞等有初步印象，但对系统的气象观测和专用仪器几乎陌生。

3.能力基础：具备初步的观察能力，但观察的目的性、条理性和细致度有待引导；能进行简单的口头表达，但科学语言的规范使用和完整叙述需要训练；喜欢动手，但小组合作的分工与规则意识正在建立中。

4.潜在挑战：户外教学的组织与管理；抽象概念（如风向、大气压）的简化与转化；如何将零散的感官体验整合为结构化的科学认知。

3.跨学科视野与核心素养联结

本节课天然具备跨学科项目式学习（PBL）的基因，是多学科素养融合的绝佳载体：

1.数学：涉及数量的读取（温度数值）、简单的测量与记录（雨量）、方向的辨识（风向）。

2.语文：强调观察后的描述与表达，训练有条理、运用准确词汇（如“徐徐吹来”、“倾盆大雨”）的口头与书面表达能力。

3.艺术：鼓励学生用图画记录天气现象，将科学观察与艺术创作结合。

4.技术：认识并体验人类运用工具（仪器）延伸感官、获取精确信息的技术思想。

5.核心素养落脚点：重点培育学生的科学观念（物质与能量、系统与模型）、科学思维（比较、分类、简单推理）、探究实践（问题提出、观察实验、合作交流）和态度责任（好奇心、严谨性、亲近自然）。

（二）顶层设计理念与思路

本设计秉承“以学生为中心，以探究为主线，以素养为导向”的现代科学教育理念，具体体现为：

1.情境化学习：创设“小小气象观测员入职培训”的大情境，将一次参观活动转化为一项富有使命感和角色感的连续性探究任务。

2.体验式探究：遵循“感官先行，工具辅助；体验为主，讲解为辅”的原则，设计多感官参与、多轮次操作的体验链，让学生在“做中学”、“玩中学”。

3.结构化认知：通过精心设计的“探究学习单”和课堂讨论框架，引导学生将零散的发现梳理为“观测要素-观测工具-观测方法-记录方式”的结构化知识网络。

4.差异化支持：设计分层任务和多样的表达方式（说、画、贴、演），满足不同学习风格和能力起点学生的需求。

5.评价嵌入式：将过程性评价贯穿始终，通过观察、提问、作品分析、小组互评等方式，实时评估并促进学生的学习。

二、教学目标体系

基于课程标准、教材分析和学情研判，确立如下三维教学目标：

（一）科学观念

1.知道校园气象站是观测天气的场所，能说出气象站里至少3种常见仪器（如百叶箱、风向杆、雨量器）的名称。

2.理解天气可以用多个方面的信息（如温度、风力、降水等）综合描述。

3.了解这些仪器能帮助我们更准确地知道天气状况，初步体会工具对人类认知的延伸作用。

（二）科学思维与探究实践

1.能在教师指导下，运用多种感官（看、听、触、感觉）对天气现象进行观察和描述。

2.能初步学习使用简单的观测工具（如手持风向风速仪模型、简易温度计）进行测量尝试。

3.学会用图画、符号或简单文字在“天气探究单”上记录1-2项观测结果。

4.能在小组内与同伴交流自己的发现，并倾听他人的意见。

（三）态度责任

1.对天气观测产生浓厚的兴趣和好奇心，乐于参与户外科学探究活动。

2.初步养成认真、细致的观察习惯和实事求是的科学态度。

3.感受天气与日常生活的紧密联系，萌发关注环境、关爱自然的情感。

4.在小组活动中，愿意与他人合作，遵守户外活动安全规则。

三、教学准备（全景式资源配置）

（一）教师准备

1.环境与场地：

1.2.提前与校园气象站管理员沟通，确保参观时段可用、仪器正常。

2.3.实地勘察，规划安全、合理的参观路线和小组活动区域，避开危险点。

3.4.准备若干安全警示地贴或临时围栏标志。

5.器材与工具：

1.6.演示材料：校园气象站整体结构及仪器分解大图（展板或PPT）、不同天气现象（晴、阴、雨、风）的精选图片或10秒短视频。

2.7.分组体验器材（按4-6人小组准备）：

1.3.8.放大镜（观察云图、仪器刻度）。

2.4.9.学生用安全型酒精温度计（或大型模型温度计）。

3.5.10.简易手持风向标与风速等级卡（纸质，可手动旋转）。

4.6.11.自制透明雨量筒模型（带刻度）。

5.7.12.不同材质的“风力感受条”（丝带、皱纹纸条、轻质布条）。

8.13.记录与评价工具：

1.9.14.《我是小小气象观测员》探究学习单（图文并茂，包含勾选、贴图、画画、简单书写区域）。

2.10.15.“气象小达人”即时贴奖励印章（不同图案代表“观察仔细”、“表达清晰”、“合作友好”等）。

3.11.16.便携式蓝牙小音箱，用于播放背景音效或集合指令。

17.数字化资源：

1.18.制作简短的微课视频（2-3分钟），介绍气象学家的工作或天气预报制作流程，供课中或课后拓展。

2.19.准备相关天气科普动画片片段。

20.安全与组织预案：

1.21.明确户外活动安全规则，设计成朗朗上口的儿歌。

2.22.安排学生助手（小组长），并进行简单培训。

3.23.准备应急医药包，与校医保持联络。

（二）学生准备

1.心理准备：通过前置谈话，激发对气象站的好奇心。

2.知识准备：课前一天布置“天气日记”小任务，用一幅画记录当天的天气。

3.物质准备：适合户外活动的服装鞋履、遮阳帽；彩笔；个人姓名贴。

四、教学实施过程（详案）

（总课时建议：2课时连上，共80分钟）

第一阶段：情境启动，任务联结（课前+课始，约10分钟）

1.课前预热（课前一天）

教师通过班级沟通平台，发布一则“神秘任务”：“明天，我们将解锁校园里一个最神奇的科学堡垒！请各位小侦探今晚用心感受一下今天的天气，并把它画在你的‘侦探笔记’（天气日记画）上。”

2.课堂启动（室内，约8分钟）

1.活动一：谜语导入，激发兴趣

1.2.师：“同学们，老师有个谜语请大家猜一猜：‘千条线，万条线，落到水里都不见。’（雨）是什么让我们知道要下雨了？‘云儿见它让路，小树见它招手，禾苗见它弯腰，花儿见它点头。’（风）我们怎么感觉到风？”

2.3.学生自由回答，教师归纳：我们用眼睛看、耳朵听、皮肤感觉……这些都是我们身体自带的“小仪器”在观测天气。

3.4.师：“但是，科学家想知道得更精确：雨到底下了多少？风究竟有多快？温度是几度？这就需要更厉害的‘法宝’了。这些‘法宝’就藏在我们校园的一个秘密基地里——它就是‘校园气象站’！今天，我们全体同学正式受邀，参加‘小小气象观测员’的入职培训！”

4.5.【设计意图】从熟悉的谜语和生活经验切入，降低畏难情绪，引出“感官观测”与“工具观测”的对比，顺势创设贯穿全程的“入职培训”角色情境，赋予学习仪式感和目的性。

6.活动二：公约建立，明确任务

1.7.播放一段欢快的“探险”背景音乐，教师出示“气象观测员守则”卡通海报，带领学生以拍手歌的形式朗读：

气象站，探奥秘，小队行动守秩序。

仪器宝贝要爱护，眼看手勿急。

仔细观察认真记，发现秘密心中喜。

遇到问题举手问，团结合作争第一。

2.8.发放《我是小小气象观测员》探究学习单，简要介绍学习单的构成：“这是我们的培训手册，每完成一个任务，就能收集到重要的气象信息哦！”

3.9.【设计意图】将安全规则和课堂常规趣味化、儿歌化，易于低年级学生记忆和执行。学习单作为思维支架和任务导向，贯穿整个探究过程。

第二阶段：实地探索，多感体验（户外核心环节，约45分钟）

【整体组织】:学生以预先分好的4-6人小组为单位，由教师和助教（或培养的小组长）带领，有序进入气象站。采用“整体初识→分站轮探”的模式。

活动一：全景初识，整体感知（约8分钟）

1.教师将学生集合在能纵览气象站全貌的安全位置。

2.引导观察：“同学们，这就是我们的校园气象站。请大家安静地、用你们明亮的眼睛扫视一圈，看看它由哪些部分构成？这些仪器看起来有什么不同？”（给予30秒静观时间）

3.初步交流：学生自由说说第一印象（“有一个白色的箱子”“有高高的杆子”“有个像漏斗的东西”）。教师不急于纠正术语，而是肯定学生的发现，并指向对应实物。

4.命名仪式：教师指着核心设备，用拟人化的口吻介绍：“看，这个穿着白色百叶裙的小房子，我们叫它‘百叶箱’，它是温度计和湿度计的家，保护它们不被太阳直晒和雨水淋湿。那个高高立着，顶上有箭头和小杯子在转的，是‘风向风速仪’，它是测量风的方向和跑得多快的冠军。那个像大漏斗接着量杯的，是‘雨量器’，专门收集天上的雨水，告诉我们下了多少。”同时，在展板上贴上对应的卡通名称标签。

5.【设计意图】先从整体上建立气象站的概貌，避免细节信息过载。拟人化讲解符合儿童认知特点，有助于记忆。

活动二：分站探究，深度互动（约30分钟，每站约7-8分钟）

将气象站核心区域划分为3-4个“探测点”，小组轮流进行探究。

1.探测点A：百叶箱的秘密（温度与空气）

1.2.任务：探究百叶箱里住着谁？它们告诉我们什么？

2.3.过程：

1.3.4.外观观察：引导学生观察百叶箱的颜色、叶片的角度，思考“为什么是白色的？为什么叶片要斜着？”（简单解释：白色反射阳光，斜着的叶片既通风又能挡雨防晒）。

2.4.5.内部探秘（在教师指导下，由小组长或教师轻轻打开）：学生轮流观察箱内的温度计和湿度计。教师提问：“你看到了什么？（液柱/数字）现在的液柱在哪里？你能试着读出这个数字吗？”（教师辅助认读）。

3.5.6.对比体验：教师准备一支暴露在阳光下的温度计模型，让学生比较两者读数可能有什么不同，直观感受百叶箱的作用——测量的是不被太阳直接晒到的、更真实的空气温度。

4.6.7.记录：在学习单的对应位置，画出百叶箱的样子，或粘贴百叶箱贴纸，并记录（描画或写数字）当前温度读数。

7.8.【设计意图】将抽象的“测量标准环境”概念转化为可观察、可对比的具体现象，深化对工具科学性的理解。

9.探测点B：与风对话（风向与风力）

1.10.任务：捕捉看不见的风，判断它从哪来，有多大。

2.11.过程：

1.3.12.感官体验：学生闭上眼睛，感受风拂过脸颊、吹动头发。伸出手臂，用手心感受风。“风是凉的吗？风是持续的还是阵一阵的？”

2.4.13.工具观察：观察高高的风向风速仪。提问：“看看顶上的箭头指向哪边？那就是风吹来的方向，叫做‘风向’。小杯子转得快不快？”介绍风速。

3.5.14.动手模拟：分发简易手持风向标和风力感受条（丝带）。学生用嘴吹气，模拟风，观察风向标转动指向，以及不同风力下感受条飘动的幅度。对照“风力等级卡”（配有1-3级风的图片和描述，如“1级：烟柱直，丝带微动”）。

4.6.15.游戏“风之语”：教师说风向（如“东风”），学生举着风向标转向相应方向；教师说风力等级（如“2级风”），学生用不同力度挥动感受条。

5.7.16.记录：在学习单上，用箭头标出当时的风向，并勾选或画出感受到的风力等级。

8.17.【设计意图】从感官体验到工具观测，再到身体模拟游戏，层层递进，将无形的风转化为可视、可感、可操作的具象学习体验。

18.探测点C：收集天空的礼物（降水）

1.19.任务：了解如何测量雨水。

2.20.过程：

1.3.21.观察结构：观察雨量器的构成（承水器、漏斗、储水瓶、量杯）。猜猜每个部分的作用。

2.4.22.原理探究：教师演示（或播放动画微视频）：雨水落入承水器，通过漏斗流入储水瓶。测量时，将水倒入特制的量杯，杯上的刻度直接显示降水量（毫米）。

3.5.23.模拟实验：使用自制透明雨量筒模型和水壶。教师模拟降雨，学生观察“雨水”在量筒中的高度变化，并尝试读数。

4.6.24.联想与表达：“如果下了10毫米的雨，地面会是什么样子？如果下了50毫米呢？”联系生活经验。

5.7.25.记录：在学习单上，给雨量器涂色，并画出一朵云，用点或线的疏密表示想象中的雨量大小。

8.26.【设计意图】通过结构观察、原理演示和模拟实验，将“降水量”这个抽象测量概念具体化。联想环节打通科学与生活的联系。

27.探测点D：（可选/拓展）我的天气发现

1.28.预留一个开放观察区，鼓励学生用放大镜观察云朵形状、树叶的晃动、地面干湿等其它天气相关现象，并自由记录在学习单的“我的新发现”空白区。

2.29.【设计意图】满足学有余力学生的探究欲望，鼓励个性化观察和记录，体现开放性。

活动三：集合分享，初建联系（约7分钟）

1.各小组完成轮探后，集合到安全区域。

2.快问快答：教师指向某个仪器，学生集体说出名称和作用（“这是什么？——百叶箱！——它告诉我们什么？——温度！”）。

3.一句话收获：每个小组用一句话分享最有趣的一个发现。

4.情感升华：教师总结：“今天我们用自己的眼睛、双手和智慧，探秘了气象站。这些仪器就像我们忠诚的朋友，每天24小时不间断地记录着天气的每一个变化，为我们提供宝贵的数据。我们也是大自然的小小观察者了！”

5.【设计意图】通过快速回顾和简短分享，固化核心认知。教师的总结将活动意义从“认识仪器”提升到“理解科学观测价值”和“建立人与自然联结”的层面。

第三阶段：室内建构，交流升华（返回教室，约20分钟）

活动一：整理探究单，建构知识图

1.学生回到座位，整理和完善自己的《我是小小气象观测员》探究学习单。

2.教师利用实物投影，展示一份优秀的学习单，并引导学生一起，将今天的发现梳理到黑板上的思维导图中：

中心：天气观测

分支1：观测什么？（温度、风向、风力、降水量……）

分支2：用什么观测？（感官：眼、皮肤…；工具：百叶箱（温度计）、风向风速仪、雨量器…）

分支3：怎么记录？（数字、符号、图画、天气画…）

3.【设计意图】将户外零散的感性体验，通过整理记录和集体建构，上升为结构化的理性认知框架，完成信息到知识的转化。

活动二：角色扮演，迁移应用

1.情境模拟：“现在，我们的小小气象观测员培训结业啦！谁来播报一下今天下午我们观测到的校园天气？”

2.请1-2位学生上台，参照学习单和黑板上的思维导图，模仿天气预报员进行播报。鼓励使用“今天下午，在我们的校园气象站观测到……”这样的开场白，并尽量使用学到的科学词汇。

3.其他同学作为观众，可以补充或点赞。

4.【设计意图】角色扮演是低年级学生喜闻乐见的形式，也是知识应用和能力（语言组织、表达）提升的综合体现。将个人观测转化为公共信息发布，体验科学的社会功能。

活动三：联系生活，拓展延伸

1.提问：“知道了这些准确的天气信息，对我们的校园生活有什么帮助呢？”（如：决定明天是否开运动会、提醒同学们穿多少衣服、提醒绿化工人是否需要浇水等）。

2.播放一段2分钟的微视频，展示气象数据如何用于农业生产、交通出行、灾害预警等更广阔的领域。

3.布置拓展性作业（三选一）：

1.4.实践作业：连续三天，用图画和简单符号记录家门口的天气（晴天画太阳，雨天画云和雨点，并标注感觉冷热）。

2.5.创作作业：设计一个你想象中的“未来气象站”或“神奇气象仪器”，并画出来。

3.6.阅读作业：与父母共读一本关于天气的绘本（如《天气是什么》、《风到哪里去了》）。

7.【设计意图】将学习从课堂引向生活，从当下引向未来，体现科学的应用价值和人文关怀。分层作业满足不同兴趣和能力的学生的持续发展需求。

第四阶段：总结评价，激励延续（约5分钟）

1.学生自评与互评：在学习单的“观测员自评”栏，用画星星的方式评价自己今天的表现（观察、记录、合作）。小组内互相贴一个“点赞贴纸”。

2.教师总结性评价：教师根据全程观察和学习单情况，为每位学生盖上“气象小达人”专属印章，并给予具体口头表扬（如：“XX同学观察百叶箱叶片时特别仔细！”“XX小组在分享时每个人都发表了意见，合作得很好！”）。

3.课堂总结：“今天，我们打开了气象科学的第一扇窗。希望同学们保持这份对天空的好奇心，像真正的科学家一样，继续观察、记录和思考我们身边奇妙的大自然。我们的探索，才刚刚开始！”

4.【设计意图】评价过程主体多元、方式多样，注重激励和发展性。课堂总结语旨在于课程结束时，点燃更持久的科学探究热情。

五、教学评价设计

本课采用“嵌入过程、促进发展”的形成性评价为主。

1.表现性评价：

1.2.观察记录：教师通过《课堂观察记录表》，跟踪记录学生在各探测点的参与度、操作规范性、提问质量、合作行为等。

2.3.探究学习单分析：评价学生记录的准确性、完整性、清晰度和创造性。关注从图画到简单符号/文字的进步。

3.4.口头表达：评价学生在分享、播报环节中科学语言的使用、逻辑条理和自信心。

5.交流式评价：

1.6.师生对话：通过提问、追问，评估学生的思维过程和理解深度。

2.7.同伴互评：通过小组活动中的协作与互评贴纸，评价学生的合作与交流能力。

8.成果性评价：

1.9.“小小天气播报员”模拟展示。

2.10.拓展性作业作品。

所有评价结果以描述性、鼓励性反馈为主，通过印章、贴纸、口头表扬等形式即时呈现，旨在帮助学生认识自我、建立自信、明确改进方向，而非进行等级划分。

六、教学反思与特色创新

（一）预设反思与应对策略

1.户外组织混乱：通过清晰的儿歌规则、分组管理、小组长协助、明确的轮换信号（如特定音乐片段）来保障秩序。

2.学生注意力分散：每个探测点活动设计紧凑、形式多变（看、听、做、玩、记），严格控制单点活动时间，保持高吸引力。

3.概念理解困难：坚决摒弃成人化、学术化讲解，全部概念通过拟人、比喻、对比、模拟操作和游戏来具象化。

4.天气突变：制定雨天备案（改为“室内气象站模拟馆”参观或观看气象站全景视频+仪器模型操作）。

（二）本设计特色与创新

1.角色引领的持续性情境：“小小气象观测员入职培训”的情境贯穿始终，使学习充满使命感和故事性。

2.感官—工具—表达的体验链：遵循儿童认知规律，设计了从身体感官体验，到工具辅助观测，再到多元表达输出的完整学习路径。

3.结构化探究支架：《探究学习单》和课后思维导图建构，有效支撑了低年级学生完成从感性体验到理性归纳的科学思维过程。

4.跨学科无痕融合：将数学（读数）、语文（描述、播报）、艺术（绘画记录）、技术（工具认知）自然融入科学探究主线。

5.差异化与开放性：通过分层任务、开放探测点和三选一拓展作业，尊重并激发了每一位学生的潜能和独特兴趣。

6.评价的激励性与