小學(xué)科學(xué)“植物的向光性”探究式教學(xué)活動設(shè)計案例一、活動背景與設(shè)計理念小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，強調(diào)通過探究性學(xué)習(xí)理解自然現(xiàn)象的規(guī)律。“植物的向光性”是植物適應(yīng)環(huán)境的典型生命現(xiàn)象，既貼近學(xué)生生活（如窗臺植物的生長方向），又能承載“提出問題—設(shè)計實驗—驗證假設(shè)—得出結(jié)論”的科學(xué)探究過程。本活動立足三年級學(xué)生的認(rèn)知特點，以“問題驅(qū)動+實踐探究”為核心，引導(dǎo)學(xué)生在觀察與實驗中建構(gòu)科學(xué)概念，發(fā)展探究能力。二、學(xué)情分析三年級學(xué)生對植物生長有直觀認(rèn)知（如“植物需要陽光”），但對“植物如何響應(yīng)光照”缺乏系統(tǒng)思考。他們好奇心強，樂于動手操作，但實驗設(shè)計的邏輯性、變量控制的嚴(yán)謹(jǐn)性有待引導(dǎo)；小組合作時易出現(xiàn)分工模糊、記錄不規(guī)范等問題，需教師在過程中給予支架式指導(dǎo)。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1.觀察并描述植物向光生長的現(xiàn)象，理解向光性對植物生存的意義；2.能設(shè)計“單側(cè)光照”與“均勻光照”的對照實驗，規(guī)范記錄植物生長數(shù)據(jù)。（二）過程與方法通過“猜想—設(shè)計—實驗—分析”的探究流程，提升科學(xué)探究能力；在小組合作中學(xué)會分工、交流與數(shù)據(jù)整理。（三）情感態(tài)度與價值觀體驗科學(xué)探究的樂趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度；關(guān)注植物與環(huán)境的關(guān)系，增強對生命現(xiàn)象的敬畏感。四、教學(xué)準(zhǔn)備（一）材料準(zhǔn)備實驗材料：生長狀態(tài)一致的綠豆幼苗（每組6株，提前3天培育，保證子葉展開、根系完整）、不透光硬紙盒（每組2個，其中1個側(cè)面剪直徑3cm的圓孔）、直尺、標(biāo)簽紙、記號筆、透明膠帶。輔助材料：植物向光生長的科普視頻（如向日葵追蹤太陽、暗室玉米苗向光彎曲）、實驗記錄單（含“初始高度”“每日生長方向/高度”“最終結(jié)論”欄）。（二）環(huán)境準(zhǔn)備實驗區(qū)：光線均勻的教室角落（對照組放置區(qū)）、單側(cè)光源區(qū)（如靠窗或臺燈照射區(qū)，保證光照方向固定）。分組：4人小組，提前確定組長、記錄員、操作員、匯報員。五、教學(xué)過程（40分鐘+課后觀察周期）（一）情境導(dǎo)入：現(xiàn)象激趣（5分鐘）播放視頻《植物的“追光”秘密》：暗室中玉米苗向小窗方向彎曲生長，向日葵從清晨到傍晚隨太陽轉(zhuǎn)動。暫停視頻提問：“植物為什么會朝著光的方向生長？如果把植物放在只有一側(cè)有光的地方，它會怎么長？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗（如陽臺綠蘿歪向窗戶）提出猜想，板書核心問題：“植物的生長方向與光照有關(guān)嗎？”（二）猜想假設(shè)：思維碰撞（5分鐘）小組討論2分鐘，各組代表發(fā)言：生1：“植物需要光，所以會朝著光長，就像人找亮的地方走?！鄙?：“如果只有一側(cè)有光，莖會彎過去，葉子也會轉(zhuǎn)過去?！苯處熖釤捈僭O(shè)：“單側(cè)光照下，植物會向光彎曲生長；均勻光照下，植物直立生長。”追問：“怎么證明這個假設(shè)？需要控制哪些條件？”引發(fā)學(xué)生對“實驗設(shè)計”的思考。（三）方案設(shè)計：科學(xué)建模（10分鐘）1.變量分析：引導(dǎo)學(xué)生明確“光照方向”是變量，需控制“水分、溫度、土壤、植物初始狀態(tài)”等條件相同。2.實驗分組：每組設(shè)計“實驗組（單側(cè)光照）”和“對照組（均勻光照）”：實驗組：將3株幼苗放入帶圓孔的紙盒（圓孔朝向光源），紙盒遮光，僅單側(cè)透光；對照組：將3株幼苗放入無孔紙盒，置于光線均勻處。3.記錄方法：用標(biāo)簽紙標(biāo)記幼苗初始位置（如“幼苗A距紙盒左側(cè)5cm”），每日同一時間用直尺測量“莖的彎曲角度”“株高”，記錄在表格中。教師巡視指導(dǎo)，針對“如何固定紙盒方向”“怎樣減少測量誤差”等問題，引導(dǎo)小組完善方案（如用透明膠帶固定紙盒，多人測量取平均值）。（四）實驗實施：實踐探究（課后1周+課堂匯報10分鐘）1.課后觀察：小組分工，每日15:00（光照穩(wěn)定時段）觀察并記錄，拍攝幼苗生長照片。教師通過班級群推送“觀察小貼士”（如“注意保持土壤濕潤，避免觸摸幼苗”）。2.課堂匯報：一周后，各組展示記錄單、照片，匯報發(fā)現(xiàn)：實驗組幼苗莖向圓孔方向彎曲，株高增長較慢（因部分能量用于彎曲生長）；對照組幼苗直立生長，株高增長更均勻。教師引導(dǎo)分析：“彎曲生長說明植物能‘感知’光照方向并做出反應(yīng)，這就是‘向光性’?！毖a充科學(xué)原理：植物體內(nèi)的生長素會因光照分布不均，導(dǎo)致背光側(cè)細(xì)胞伸長更快，從而使莖向光彎曲。（五）拓展延伸：聯(lián)系生活（5分鐘）提問：“生活中哪些現(xiàn)象能用‘向光性’解釋？”學(xué)生舉例（如行道樹向路側(cè)傾斜、室內(nèi)盆栽歪向窗戶）。布置實踐任務(wù)：“回家觀察一盆植物，嘗試通過轉(zhuǎn)動花盆改變光照方向，記錄植物的生長變化，下周分享你的‘植物馴化日記’?！绷⒔虒W(xué)評價（一）過程性評價觀察學(xué)生實驗操作的規(guī)范性（如變量控制、數(shù)據(jù)記錄）、小組合作的參與度（分工合理性、交流有效性）；課堂提問中關(guān)注學(xué)生對“向光性”現(xiàn)象的解釋是否結(jié)合實驗證據(jù)（如“因為實驗組幼苗彎了，所以植物會向光長”）。（二）成果性評價實驗報告：評價記錄的完整性、結(jié)論的科學(xué)性（如是否明確“單側(cè)光照→向光彎曲”的邏輯）；拓展任務(wù)：“植物馴化日記”的觀察細(xì)致度、反思深度（如“轉(zhuǎn)動花盆后，植物需要幾天適應(yīng)新方向？”）。（三）多元評價采用“自評+互評+師評”：學(xué)生自評探究中的收獲與不足，小組互評實驗設(shè)計的創(chuàng)新性，教師點評科學(xué)思維的成長點。七、教學(xué)反思本次活動通過真實實驗讓學(xué)生體驗了科學(xué)探究的完整流程，多數(shù)小組能規(guī)范完成實驗并得出結(jié)論，但仍存在改進空間：1.實驗周期優(yōu)化：綠豆幼苗生長速度較慢，可改用生長更快的植物（如鳳仙花苗）或縮短觀察周期（3-5天），避免學(xué)生興趣衰減；2.個體差異關(guān)注：個別小組因分工不清導(dǎo)致記錄滯后，需提前培訓(xùn)“小組角色卡”（如“計時員提醒觀察時間”）；3.原理深度拓展：可結(jié)合顯微觀察（如洋蔥表皮細(xì)胞伸長對比），但需考慮三年級學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，建議作為課后拓展材料。通過本次活動，學(xué)生不僅掌握了“向光性”的科學(xué)概念，更在“提出