小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐報(bào)告一、背景與目標(biāo)（一）設(shè)計(jì)背景《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》）明確將"探究實(shí)踐"作為科學(xué)課程的核心素養(yǎng)之一，強(qiáng)調(diào)"讓學(xué)生在做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)"。小學(xué)三年級(jí)學(xué)生處于具體形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡的關(guān)鍵期，對(duì)身邊的自然現(xiàn)象充滿好奇心，但缺乏系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力。"植物的根與吸水"是三年級(jí)《植物的一生》單元的核心內(nèi)容，貼近學(xué)生生活（如澆花、植物枯萎等場(chǎng)景），且實(shí)驗(yàn)材料易獲取、操作簡(jiǎn)便，適合作為培養(yǎng)學(xué)生探究能力的載體。本設(shè)計(jì)旨在通過(guò)探究式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在"提出問(wèn)題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—驗(yàn)證結(jié)論"的過(guò)程中，理解根的吸水作用，提升科學(xué)思維與實(shí)踐能力。（二）教學(xué)目標(biāo)依據(jù)《新課標(biāo)》的"科學(xué)核心素養(yǎng)"維度，制定以下目標(biāo)：1.科學(xué)觀念：能說(shuō)出植物的根具有吸收水分的作用，知道根是植物獲取水分的主要器官。2.科學(xué)思維：能通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如水位變化、染色液上升），推理根的吸水功能。3.探究實(shí)踐：能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的對(duì)照實(shí)驗(yàn)（如"有根植物vs無(wú)根植物""染色水vs清水"），控制變量（如水量、溫度、植物種類）。4.態(tài)度責(zé)任：養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣（如如實(shí)記錄數(shù)據(jù)、重復(fù)實(shí)驗(yàn)），體會(huì)"證據(jù)支持結(jié)論"的科學(xué)精神。二、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）學(xué)情分析三年級(jí)學(xué)生已通過(guò)觀察種子發(fā)芽、植物生長(zhǎng)等活動(dòng)，初步認(rèn)識(shí)了植物的根、莖、葉結(jié)構(gòu)，但對(duì)"根的功能"的理解停留在"固定植物"的表層。他們喜歡動(dòng)手操作，但易忽略實(shí)驗(yàn)中的變量控制（如忘記設(shè)置對(duì)照組），需要教師通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)（如"怎樣證明是根在吸水而不是水蒸發(fā)了？"），幫助其建立"對(duì)照實(shí)驗(yàn)"的邏輯。（二）教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證根的吸水作用。難點(diǎn)：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，控制無(wú)關(guān)變量。（三）教學(xué)準(zhǔn)備1.材料工具：帶根的綠豆芽（每組2株，1株保留根，1株剪去根）、透明塑料杯（每組2個(gè)）、紅墨水（稀釋10倍）、直尺、實(shí)驗(yàn)記錄單。2.媒體資源：植物根系吸水的微視頻（時(shí)長(zhǎng)2分鐘）、課堂互動(dòng)課件（含實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提示）。（四）教學(xué)流程本設(shè)計(jì)采用"探究式教學(xué)"模式，分為情境導(dǎo)入—問(wèn)題假設(shè)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—實(shí)踐驗(yàn)證—結(jié)論拓展五個(gè)環(huán)節(jié)，具體流程如下：環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖**情境導(dǎo)入（5分鐘）**展示兩盆植物：一盆葉片挺拔（剛澆過(guò)水），一盆葉片枯萎（3天未澆水）。提問(wèn)："為什么兩盆植物的狀態(tài)不同？"觀察植物狀態(tài)，猜測(cè)"缺水"是原因，進(jìn)一步提出"水是怎么進(jìn)入植物體內(nèi)的？"用真實(shí)情境引發(fā)認(rèn)知沖突，激發(fā)探究興趣。**問(wèn)題假設(shè)（8分鐘）**引導(dǎo)學(xué)生回憶"植物的根"的結(jié)構(gòu)，提問(wèn)："根可能有什么作用？"展示根系吸水的微視頻（簡(jiǎn)化版），提示"根毛能吸收水分"?；谝延薪?jīng)驗(yàn)，提出假設(shè)："植物的根能吸收水分"。用視頻鋪墊科學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生形成合理假設(shè)。**實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（10分鐘）**發(fā)放實(shí)驗(yàn)材料（綠豆芽、塑料杯、紅墨水），提問(wèn)："怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明根能吸水？"提示"需要對(duì)比（有根vs無(wú)根）""控制變量（水量、溫度）"。小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

1.取2個(gè)相同杯子，各加50mL紅墨水；

2.1號(hào)杯放帶根綠豆芽，2號(hào)杯放無(wú)根綠豆芽；

3.靜置24小時(shí)，觀察水位變化和芽的顏色。培養(yǎng)"對(duì)照實(shí)驗(yàn)"的設(shè)計(jì)思維，落實(shí)"探究實(shí)踐"素養(yǎng)。**實(shí)踐驗(yàn)證（12分鐘）**巡視各組實(shí)驗(yàn)操作，指導(dǎo)學(xué)生記錄初始水位（用直尺測(cè)量），提醒"不要晃動(dòng)杯子"。針對(duì)問(wèn)題（如"紅墨水會(huì)不會(huì)傷害植物？"），解釋"稀釋后不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)"。小組合作完成實(shí)驗(yàn)，記錄初始水位（如1號(hào)杯50mL，2號(hào)杯50mL），將綠豆芽放入杯中，貼好標(biāo)簽。動(dòng)手操作，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能與合作意識(shí)。**結(jié)論拓展（5分鐘）**展示各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果（如1號(hào)杯水位下降至40mL，芽莖變紅；2號(hào)杯水位無(wú)明顯變化），提問(wèn)："為什么1號(hào)杯水位下降？芽莖變紅說(shuō)明什么？"總結(jié)："根吸收了水分，水分通過(guò)莖運(yùn)輸?shù)饺~片。"分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論："植物的根能吸收水分"。拓展思考："沙漠中的植物（如仙人掌）根很長(zhǎng)，為什么？"用證據(jù)支持結(jié)論，提升"科學(xué)思維"；聯(lián)系實(shí)際，深化"科學(xué)觀念"。三、實(shí)踐過(guò)程與效果分析（一）實(shí)踐過(guò)程記錄本設(shè)計(jì)在三年級(jí)（1）班（35人）實(shí)施，實(shí)踐中觀察到以下現(xiàn)象：1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：約60%的小組能自主提出"有根vs無(wú)根"的對(duì)照方案，但30%的小組忽略了"水量相同"的變量（如1號(hào)杯加50mL，2號(hào)杯加60mL），經(jīng)教師提醒后修正。2.實(shí)踐操作環(huán)節(jié)：學(xué)生對(duì)"測(cè)量水位"的操作較熟練，但部分學(xué)生（約20%）將綠豆芽的莖全部浸入水中（正確做法是"根浸入水中，莖露出水面"），教師逐一糾正。3.結(jié)論分析環(huán)節(jié)：所有小組都觀察到"1號(hào)杯水位下降"（下降幅度在5—15mL之間），85%的小組發(fā)現(xiàn)"帶根綠豆芽的莖變紅"（無(wú)根組無(wú)此現(xiàn)象）。有小組提出疑問(wèn)："水位下降是不是因?yàn)檎舭l(fā)？"教師引導(dǎo)其對(duì)比"有植物"和"無(wú)植物"的杯子（如增設(shè)3號(hào)杯：空杯加50mL紅墨水，觀察蒸發(fā)量），補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生理解了"蒸發(fā)量遠(yuǎn)小于水位下降量"，確認(rèn)是根在吸水。（二）效果分析采用量化評(píng)價(jià)（實(shí)驗(yàn)報(bào)告）+質(zhì)性評(píng)價(jià)（課堂提問(wèn)、訪談）結(jié)合的方式，評(píng)估教學(xué)效果：1.科學(xué)觀念達(dá)成度：課堂提問(wèn)顯示，90%的學(xué)生能正確說(shuō)出"根的作用是吸收水分"；實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，85%的學(xué)生能描述"水位下降"與"根吸水"的關(guān)系。2.探究實(shí)踐能力：70%的小組能設(shè)計(jì)出合理的對(duì)照實(shí)驗(yàn)（有根vs無(wú)根），但僅40%的小組能完整記錄"初始水位""24小時(shí)后水位"等數(shù)據(jù)（部分學(xué)生忘記用直尺測(cè)量，直接寫"下降了一點(diǎn)"）。3.態(tài)度責(zé)任表現(xiàn)：所有學(xué)生都積極參與實(shí)驗(yàn)，80%的學(xué)生能如實(shí)記錄現(xiàn)象（如"1號(hào)杯水位下降10mL，芽莖變紅"），但有10%的學(xué)生因好奇晃動(dòng)杯子，導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差（教師提醒后重新實(shí)驗(yàn)）。（三）典型案例分析小組（3人：小明、小紅、小剛）的實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示：初始水位：1號(hào)杯（帶根）50mL，2號(hào)杯（無(wú)根）50mL；24小時(shí)后：1號(hào)杯水位42mL（下降8mL），芽莖底部變紅；2號(hào)杯水位48mL（下降2mL），芽莖無(wú)變化。結(jié)論："帶根的綠豆芽吸收了水分，所以水位下降，紅墨水跟著水分進(jìn)入了芽莖。"分析：該小組完整記錄了數(shù)據(jù)，且能通過(guò)"紅墨水變色"的現(xiàn)象，推理出"水分通過(guò)根進(jìn)入植物體內(nèi)"，達(dá)成了"科學(xué)思維"與"科學(xué)觀念"的目標(biāo)。四、反思與改進(jìn)建議（一）成功經(jīng)驗(yàn)1.情境設(shè)計(jì)貼近生活：用"枯萎的植物"引發(fā)學(xué)生共鳴，讓探究問(wèn)題來(lái)源于真實(shí)場(chǎng)景，提升學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。2.實(shí)驗(yàn)材料易獲?。壕G豆芽、紅墨水等材料成本低、易準(zhǔn)備，適合大規(guī)模課堂實(shí)施。3.注重思維引導(dǎo)：通過(guò)"為什么1號(hào)杯水位下降？"等問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生從"現(xiàn)象"到"結(jié)論"的推理，落實(shí)"科學(xué)思維"素養(yǎng)。（二）存在問(wèn)題1.實(shí)驗(yàn)時(shí)間限制：24小時(shí)的靜置時(shí)間需跨課時(shí)（如上午做實(shí)驗(yàn)，下午觀察結(jié)果），導(dǎo)致部分學(xué)生忘記記錄數(shù)據(jù)。2.變量控制不到位：部分學(xué)生將綠豆芽的莖全部浸入水中，影響了"根吸水"的實(shí)驗(yàn)效果（莖也能吸收少量水分）。3.數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范：約30%的學(xué)生用"下降了一點(diǎn)"代替具體數(shù)值（如"下降8mL"），缺乏"定量觀察"的意識(shí)。（三）改進(jìn)建議1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)時(shí)間：提前1天讓學(xué)生在家完成實(shí)驗(yàn)（教師提供材料包），課堂上重點(diǎn)分析結(jié)果，節(jié)省時(shí)間。2.強(qiáng)化變量指導(dǎo)：實(shí)驗(yàn)前用課件展示"正確操作"（根浸入水中，莖露出水面），并強(qiáng)調(diào)"變量唯一"（如杯子大小、水量必須相同）。3.規(guī)范數(shù)據(jù)記錄：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化實(shí)驗(yàn)記錄單（如"初始水位：_____mL，24小時(shí)后水位：_____mL，下降量：_____mL"），引導(dǎo)學(xué)生用"數(shù)值"代替"模糊描述"。五、結(jié)論本教學(xué)設(shè)計(jì)以"植物的根與吸水"為載體，遵循《新課標(biāo)》的"探究實(shí)踐"理念，通過(guò)"問(wèn)題—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)—結(jié)論"的流程，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中理解科學(xué)知識(shí)，提升科學(xué)思維。實(shí)踐表明，該設(shè)計(jì)能有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)（如90%的學(xué)生掌握根的吸水作用），但需在實(shí)驗(yàn)時(shí)間、變量控制等方面進(jìn)一步優(yōu)化。未來(lái)，可嘗試將"項(xiàng)目式學(xué)習(xí)"融入設(shè)計(jì)（如"探究不同植物根的吸水能力"），讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)材料（如芹菜、蘿卜根），拓展探究深度，進(jìn)一步提升"創(chuàng)中學(xué)"的能力。參考文獻(xiàn)[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年