《仙人掌的刺》教学设计-2026-2027学年冀人版（新教材）小学科学四年级上册

《仙人掌的刺》教学设计-2026-2027学年冀人版（新教材）小学科学四年级上册一、学情分析四年级学生在生活中大多见过仙人掌，知道仙人掌布满尖刺，不少学生也了解仙人掌耐旱，但是绝大多数学生存在认知误区，不知道仙人掌的刺其实是退化的叶子。学生已经在上一课学习《奇妙的护身术》，知道尖刺可以用来防御动物啃食，但是很难全面理解刺还有减少水分蒸发、适应沙漠环境等多重作用。四年级学生具备对比观察能力，能够在教师引导下开展对比分析，但是对于“结构如何影响功能，功能适应环境”这一逻辑链条，理解存在障碍。学生对于沙漠环境特点只有碎片化印象，需要结合材料搭建环境与植物形态之间的联系。二、教材分析本课是第三单元第二课时，承接上一课生物护身本领，聚焦单一植物，深入探究植物形态结构与生存环境的适配关系，是单元核心课例。教材以沙漠典型植物仙人掌作为探究对象，课文首先描绘沙漠环境：干旱缺水、光照强烈、昼夜温差大。教材核心文本说明：仙人掌的刺是退化的叶片，可以极大减少水分蒸发；肥厚肉质茎可以储存大量水分；茎表面蜡质层锁住水分。教材设置对比思考，将仙人掌和普通阔叶植物进行对比，引导学生思考器官形态差异的意义。课文结尾提炼核心概念：植物根、茎、叶形态结构特点，都是长期适应生存环境形成的。本课既是对上一课护身术的深化，也为下一课庇护所学习铺垫环境认知，落实“结构与功能相适应，生物适应环境”大概念。三、核心素养教学目标（依据2022版科学课程标准）科学观念：知道仙人掌的刺是退化后的叶片；了解仙人掌刺、肉质茎、蜡质层各自功能；理解仙人掌形态结构是适应沙漠干旱高温环境的结果；懂得植物器官形态会匹配自身生存环境。科学思维：对比普通植物叶片和仙人掌刺，对比普通植物茎和仙人掌肉质茎，能够推理结构不同带来功能差异，建立“结构—功能—环境”的思维链条。探究实践：借助图片、文本资料开展对比分析，能够梳理仙人掌适应沙漠的各项特征，清晰表达自己的推理。态度责任：感受植物适应环境的生存智慧，体会环境对生物的塑造作用，养成细致观察的习惯，尊重不同环境下植物的生命特征。四、教学重难点教学重点：认识仙人掌刺是退化的叶片；掌握仙人掌刺、肉质茎、蜡质层的功能；理解仙人掌结构适配沙漠环境。教学难点：理解叶片退化成刺最核心意义是减少水分蒸发；自主建立植物形态结构与环境之间内在逻辑联系。五、教学过程环节一：情境导入，聚焦问题教师展示沙漠环境图片，烈日、黄沙，干旱荒芜，再出示仙人掌图片。

师：同学们，大家观察图片，沙漠给你的印象是什么？

生1：沙漠很热，太阳很大。

生2：沙漠很少下雨，很缺水。

师：沙漠环境恶劣，很多植物很难存活，但是仙人掌却可以在沙漠蓬勃生长。大家都见过仙人掌，它身上最显眼的是什么？

生：一身尖尖的刺。

师：很多同学觉得仙人掌的刺就是用来防御动物啃食，就像玫瑰的刺。但是课本告诉我们，仙人掌的刺还有更重要的作用。今天我们学习第15课《仙人掌的刺》，一起来解开仙人掌适应沙漠的秘密。

【设计意图】创设沙漠情境，调用学生原有认知，同时制造认知冲突，学生已知刺可以防御，引出本课更深层次探究方向，激发探究欲望。环节二：研读教材，探究仙人掌的刺师：请同学们打开课本，阅读课文第一部分内容，重点阅读描写仙人掌刺的段落，同时观察课本插图。大家思考：仙人掌的刺究竟是什么？

学生阅读教材文本。

师：哪位同学说一说，课本告诉我们仙人掌的刺本质是什么？

生：仙人掌的刺，是退化了的叶子。

师板书核心知识点：仙人掌的刺=退化的叶片。

师：我们平时见到桃树、月季，长着宽大扁平的叶子，仙人掌却把叶子变成细细尖尖的刺。课本提出关键问题：叶片退化成刺，对仙人掌在沙漠生活有什么好处？大家结合沙漠缺水的环境想一想。

生1：刺尖尖的，动物不敢吃它。

师：这是我们上一课学到的护身作用，这只是其中一个作用，请大家继续读课本，课文重点讲到另外一个非常关键的作用。

生阅读课文后举手。

生：大大的叶片水分会跑掉，变成刺可以减少水分蒸发。

师：非常好，抓住课本核心内容。普通宽大叶片表面积很大，水分会大量蒸发散失。沙漠极其缺水，水分非常珍贵。仙人掌叶片退化成细小尖刺，大大的缩小表面积，最大限度减少水分蒸发，保住体内珍贵水分，这是刺最核心的价值。教师出示简易示意图对比表格，板书课堂：植物叶片形态表面积水分蒸发情况普通植物宽大薄叶片大水分蒸发多仙人掌退化成尖刺极小水分蒸发很少师追问：假如仙人掌长着桃树那样宽大叶子，在沙漠当中会发生什么？

生：水分很快蒸发，仙人掌就会干枯死掉。

师：没错，沙漠环境决定仙人掌不能保留宽大叶片。课本同时提示，尖刺还可以阻挡部分强光，夜间还可以凝集空气中少量水汽，供给仙人掌。防御啃食只是附带功能，减少蒸发才是叶片退化成为刺最主要原因。

【设计意图】精读教材文本，纠正学生片面认知，区分防御作用和保水核心作用，借助对比表格，把抽象的水分蒸发，转化成直观对比，化解本课难点。环节三：继续研读教材，探究仙人掌茎的特点师：叶片变成刺，几乎不能制造养分，那么仙人掌依靠什么生存？请继续阅读课本，看一看仙人掌茎有什么特点。

生阅读教材。

生：仙人掌的茎肥厚、肉质，可以储存很多水分；茎的表面有一层蜡质层。

师：普通植物的茎细细薄薄，仙人掌的茎却厚厚的肉质化。想一想，肥厚肉质茎有什么用处？结合沙漠很少下雨的环境。

生：下雨的时候，把水存起来，很久不下雨也可以用储存的水。

师：课本原文观点：肥厚肉质茎可以储存大量水分。沙漠难得降雨，仙人掌快速把水分储存在茎里面，供干旱时期慢慢消耗。同时，仙人掌茎是绿色，可以代替叶片进行光合作用，制造生长需要的营养物质。

师：课本还讲到茎表面有蜡质层，大家猜一猜蜡质层起到什么效果？

生：封住水分，不让水分跑出去。

师：完全正确，蜡质层如同隔水薄膜，进一步阻挡茎内部水分向外蒸发。

师组织小组讨论：结合课本内容，完整梳理仙人掌适应沙漠环境三大结构特点，小组内互相说一说。

小组交流之后，小组代表汇报。

生小组汇报：第一叶子退化成刺，减少水分蒸发；第二肥厚肉质茎储存水分，代替叶子制造营养；第三茎表面蜡质层锁住水分。

师点评：这三点就是课本总结仙人掌能够在沙漠存活的关键。

【设计意图】完整研读教材全部段落，不局限于课题当中的“刺”，兼顾茎的相关知识，构建完整知识体系，通过小组讨论巩固课本知识点。环节四：拓展分析，归纳生物与环境的关系师：课本后面拓展思考，如果把仙人掌移栽到雨水充足湿润环境，又把荷花移栽到沙漠，它们能不能活下去？为什么？

生：不能。仙人掌适应干旱，雨水太多容易烂掉；荷花需要很多水，沙漠会干死。

师：说得很好。课本给出重要结论：不同环境中的植物，根、茎、叶形态各不相同，植物器官形态特点，都是长期适应生存环境的结果。环境改变，如果植物身体结构不能跟上环境变化，生存就会受到威胁。

师继续提问：通过今天学习，能不能说仙人掌的刺仅仅是护身术？联系上一课内容。

生：不只是护身，更重要是减少水分蒸发，适应沙漠缺水环境。

师：上一课奇妙护身术只是刺的其中一个功能，今天我们知道，适应环境才是演化出尖刺最根本原因。护身是附带效果，减少蒸发才是第一位。

【设计意图】打通本课和上一课知识关联，避免学生知识割裂，落实教材总结性概念，训练学生全面看待事物的科学思维。六、课堂小结师生共同小结本课：仙人掌的刺不是普通尖刺，是退化后的叶片；退化成刺，核