小學(xué)科學(xué)探究性學(xué)習(xí)課題設(shè)計(jì)案例引言小學(xué)科學(xué)探究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的關(guān)鍵途徑。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過親身體驗(yàn)、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自主建構(gòu)來獲取知識(shí)，而非被動(dòng)接受。一個(gè)精心設(shè)計(jì)的探究性課題，能夠有效激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，引導(dǎo)他們像科學(xué)家一樣思考和行動(dòng)。本文將以一個(gè)具體的案例，詳細(xì)闡述小學(xué)科學(xué)探究性學(xué)習(xí)課題的設(shè)計(jì)思路與實(shí)施過程，力求為一線科學(xué)教師提供可借鑒的實(shí)踐范式。案例名稱：誰偷走了植物的“陽(yáng)光餐”？——探究光照對(duì)植物生長(zhǎng)的影響一、適用年級(jí)與背景分析本課題適用于小學(xué)中高年級(jí)（3-5年級(jí)）學(xué)生。此階段學(xué)生已具備初步的觀察能力、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作技能和一定的邏輯思維能力，對(duì)身邊的自然現(xiàn)象充滿好奇。在學(xué)習(xí)了“植物的生長(zhǎng)需要”等相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)后，學(xué)生已經(jīng)了解到水、土壤（或養(yǎng)分）對(duì)植物生長(zhǎng)的重要性，但對(duì)于光照這一關(guān)鍵因素的具體影響，尚未進(jìn)行深入、系統(tǒng)的探究。本課題旨在引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，自主發(fā)現(xiàn)光照對(duì)植物生長(zhǎng)狀態(tài)（如高度、葉片數(shù)量、顏色、形態(tài)等）的具體影響，深化對(duì)植物生長(zhǎng)條件的理解。二、教學(xué)目標(biāo)1.科學(xué)知識(shí)與技能：*知道光照是綠色植物生長(zhǎng)所必需的條件之一。*初步了解光合作用的簡(jiǎn)單概念（植物利用陽(yáng)光制造養(yǎng)分）。*學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，能控制變量（光照）進(jìn)行探究。*培養(yǎng)觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論的能力。2.過程與方法：*經(jīng)歷“提出問題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——?jiǎng)邮植僮鳌^察記錄——分析結(jié)論——交流分享”的完整探究過程。*學(xué)習(xí)運(yùn)用對(duì)比觀察法，能用文字、圖畫、數(shù)據(jù)等多種方式記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：*激發(fā)對(duì)植物生長(zhǎng)奧秘的探究興趣，培養(yǎng)熱愛大自然的情感。*養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和合作互助的精神。*體會(huì)科學(xué)探究的樂趣與成就感，增強(qiáng)自信心。三、學(xué)情分析與前置知識(shí)*已有知識(shí)：學(xué)生已認(rèn)識(shí)常見的植物，知道植物生長(zhǎng)需要水和土壤，對(duì)植物的基本組成部分（根、莖、葉）有初步認(rèn)識(shí)。*認(rèn)知特點(diǎn)：思維仍以具體形象思維為主，但抽象邏輯思維開始發(fā)展。喜歡動(dòng)手操作，對(duì)直觀、有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象關(guān)注度高。*潛在困難：設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)“控制單一變量”的理解和操作可能存在困難；實(shí)驗(yàn)過程中耐心觀察和規(guī)范記錄的習(xí)慣有待培養(yǎng)。四、所需材料與工具*教師準(zhǔn)備：長(zhǎng)勢(shì)相近的盆栽小苗（如綠豆苗、向日葵苗、青菜苗等，每組至少兩盆）、不透光的紙盒或黑色塑料袋、標(biāo)簽、記錄表格（模板）、PPT課件（包含相關(guān)圖片、問題、實(shí)驗(yàn)提示等）。*學(xué)生分組準(zhǔn)備（每組）：相同品種、相似大小的健康小苗2-3盆（教師統(tǒng)一提供或提前一周指導(dǎo)學(xué)生共同培育）、不透光的罩子（如鞋盒、深色塑料桶，確保能完全遮光）、澆水壺、尺子、記錄本、鉛筆、彩筆、標(biāo)簽紙。五、課題探究過程設(shè)計(jì)第一階段：創(chuàng)設(shè)情境，提出問題(約1課時(shí))1.情境導(dǎo)入：*教師展示兩盆生長(zhǎng)狀況明顯不同的同種植物（一盆光照充足，葉片翠綠、植株挺拔；另一盆長(zhǎng)期缺光，葉片發(fā)黃、植株瘦弱細(xì)長(zhǎng)）。*提問：“同學(xué)們，請(qǐng)看老師帶來的這兩盆植物，它們看起來有什么不一樣？你們覺得可能是什么原因造成的呢？”*引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論，自由發(fā)言，初步猜測(cè)可能的原因（水、肥、土、陽(yáng)光等）。2.聚焦問題：*在學(xué)生提出的諸多因素中，引導(dǎo)學(xué)生聚焦到“陽(yáng)光”這一因素上。*教師提問：“陽(yáng)光對(duì)植物的生長(zhǎng)到底有什么影響呢？如果沒有足夠的陽(yáng)光，植物會(huì)怎么樣呢？”*鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，將學(xué)生的問題進(jìn)行梳理和提煉，最終形成核心探究問題：“光照對(duì)植物的生長(zhǎng)有什么影響？”第二階段：作出假設(shè)，設(shè)計(jì)方案(約1課時(shí))1.作出假設(shè)：*引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和觀察，對(duì)“光照對(duì)植物生長(zhǎng)有什么影響”這一問題作出假設(shè)。*例如：“我們認(rèn)為，光照充足的植物會(huì)長(zhǎng)得更好/更高/葉片更綠/葉片更多?！薄拔覀儾聹y(cè)，沒有光照，植物可能會(huì)變黃/長(zhǎng)不高/甚至死掉?！?教師引導(dǎo)學(xué)生將假設(shè)表述得更具體、可檢驗(yàn)。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：*核心討論：“我們?cè)鯓硬拍茏C明光照對(duì)植物生長(zhǎng)有影響呢？”引導(dǎo)學(xué)生想到“做實(shí)驗(yàn)”。*對(duì)比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生理解“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”和“控制變量”。*提問：“要研究光照的影響，我們需要設(shè)置幾組實(shí)驗(yàn)？它們有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？”*明確：至少設(shè)置兩組——“實(shí)驗(yàn)組”（改變光照條件，如遮光）和“對(duì)照組”（保持自然光照條件）。*強(qiáng)調(diào)：除了光照條件不同外，兩組植物的品種、大小、生長(zhǎng)狀況、澆水量、溫度、土壤等其他條件都應(yīng)盡可能保持相同。*學(xué)生分組討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：*如何控制光照（用什么材料遮光？遮光程度如何？）。*如何保證其他條件相同（如何放置？如何澆水？）。*我們要觀察植物的哪些方面？（引導(dǎo)學(xué)生列出可觀察的指標(biāo)：高度、葉片數(shù)量、葉片顏色、葉片大小、莖的粗細(xì)、植株的朝向等）。*如何記錄觀察結(jié)果？（設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的觀察記錄表，包含日期、天氣、觀察到的現(xiàn)象、測(cè)量數(shù)據(jù)、圖示等）。*方案交流與完善：各小組分享實(shí)驗(yàn)方案，師生共同討論方案的可行性，提出改進(jìn)建議。教師強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程中的耐心和細(xì)致。第三階段：動(dòng)手實(shí)踐，實(shí)施探究(約2-3周，利用課內(nèi)課外時(shí)間)1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與分組：學(xué)生按小組領(lǐng)取材料，給植物貼好標(biāo)簽（如“實(shí)驗(yàn)組1號(hào)”、“對(duì)照組1號(hào)”）。2.實(shí)驗(yàn)操作：*對(duì)照組：將一盆（或多盆，為減少偶然誤差）植物放置在陽(yáng)光充足、通風(fēng)良好的地方，正常澆水。*實(shí)驗(yàn)組：將另一盆（或多盆）植物放置在相同溫度、通風(fēng)條件下，但用不透光的罩子完全遮住，確保無法接受光照，同樣正常澆水。*初始狀態(tài)記錄：實(shí)驗(yàn)開始前，各小組仔細(xì)觀察并記錄兩盆植物的初始狀態(tài)（高度、葉片數(shù)量、顏色等），可以畫圖或拍照。3.持續(xù)觀察與記錄：*學(xué)生利用每天固定的課余時(shí)間（如下午放學(xué)后）或科學(xué)課時(shí)間進(jìn)行觀察。*按照設(shè)計(jì)的記錄表，認(rèn)真記錄觀察到的每一個(gè)細(xì)微變化，鼓勵(lì)用文字描述和圖畫結(jié)合的方式。教師定期檢查指導(dǎo)，提醒學(xué)生堅(jiān)持記錄。*關(guān)鍵指導(dǎo)：提醒學(xué)生給兩組植物澆等量的水，避免因水分差異影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。遮光罩需確保完全不透光，若有縫隙需及時(shí)處理。第四階段：收集整理，分析數(shù)據(jù)(約1課時(shí))1.數(shù)據(jù)匯總：各小組將幾周來的觀察記錄進(jìn)行整理，包括文字描述、數(shù)據(jù)、圖畫等。2.對(duì)比分析：*引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的植物生長(zhǎng)情況進(jìn)行對(duì)比。*“經(jīng)過一段時(shí)間的觀察，兩組植物分別發(fā)生了哪些變化？有什么明顯的不同？”*學(xué)生小組內(nèi)討論，分析這些不同的變化可能是什么原因引起的。*教師引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中到“光照有無”這一變量上。第五階段：得出結(jié)論，交流分享(約1課時(shí))1.小組討論，形成結(jié)論：各小組基于觀察到的事實(shí)和數(shù)據(jù)，討論并總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，回答最初提出的問題“光照對(duì)植物生長(zhǎng)有什么影響？”。2.成果展示與交流：*各小組通過匯報(bào)、展板、PPT或?qū)嵨镎故镜确绞剑窒肀窘M的實(shí)驗(yàn)過程、觀察記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出的結(jié)論。*鼓勵(lì)學(xué)生展示自己的觀察日記和圖畫。3.質(zhì)疑與答辯：其他小組可以提問，展示小組進(jìn)行答辯，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有理有據(jù)的討論。4.教師總結(jié)與提升：*肯定各小組的探究成果和認(rèn)真態(tài)度。*幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)結(jié)論，明確光照是綠色植物生長(zhǎng)不可或缺的條件，植物的生長(zhǎng)需要陽(yáng)光。*簡(jiǎn)單介紹“光合作用”的概念（用學(xué)生能理解的語言，如“植物的葉子就像小工廠，能利用陽(yáng)光把水和空氣中的二氧化碳變成自己生長(zhǎng)需要的食物”）。*引導(dǎo)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)過程中可能存在的問題或可以改進(jìn)的地方。第六階段：拓展延伸，深化理解(課后進(jìn)行，成果課內(nèi)分享)1.提出新問題：“如果我們改變光照的時(shí)間長(zhǎng)短，植物又會(huì)怎樣生長(zhǎng)呢？”“不同顏色的光對(duì)植物生長(zhǎng)有影響嗎？”2.拓展探究：鼓勵(lì)學(xué)有余力或興趣濃厚的小組選擇一個(gè)新的問題，設(shè)計(jì)并嘗試進(jìn)行更深入的探究。3.主題創(chuàng)作：引導(dǎo)學(xué)生以“植物與陽(yáng)光”為主題，創(chuàng)作科學(xué)小報(bào)、童話故事、繪畫作品等。4.成果交流：利用班會(huì)或科學(xué)課時(shí)間分享拓展探究成果和主題創(chuàng)作。六、教學(xué)指導(dǎo)策略與建議1.問題驅(qū)動(dòng)：始終以問題引導(dǎo)學(xué)生思考和行動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的問題。2.放手與指導(dǎo)結(jié)合：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施階段，要敢于放手讓學(xué)生自主嘗試，但在關(guān)鍵環(huán)節(jié)（如控制變量、規(guī)范記錄）要給予必要的指導(dǎo)和幫助。3.重視過程：強(qiáng)調(diào)探究過程的體驗(yàn)和學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生在過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，而不僅僅是關(guān)注最終的“正確”結(jié)論。4.鼓勵(lì)合作：培養(yǎng)學(xué)生的小組合作意識(shí)，明確分工，共同完成探究任務(wù)。5.多元評(píng)價(jià)：采用過程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，關(guān)注學(xué)生的參與度、探究精神、合作能力以及記錄的真實(shí)性和規(guī)范性，而非僅僅看實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否“成功”?？梢酝ㄟ^觀察記錄、學(xué)生自評(píng)互評(píng)、作品展示等多種形式進(jìn)行。七、安全提示1.提醒學(xué)生在使用剪刀等工具時(shí)注意安全。2.告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的植物不可食用。3.確保實(shí)驗(yàn)區(qū)域通風(fēng)良好，避免植物腐爛產(chǎn)生異味。八、教學(xué)反思（教師課后進(jìn)行）1.學(xué)生對(duì)本課題的興趣程度如何？哪些環(huán)節(jié)最能吸引學(xué)生？2.教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度如何？大部分學(xué)生是否能理解光照對(duì)植物生長(zhǎng)的影響？是否掌握了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基本方法？3.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中，學(xué)生遇到了哪些普遍的困難？教師是如何幫助解決的？效果如何？4.教學(xué)時(shí)間的分配是否合理？5.材料準(zhǔn)備方面有哪些經(jīng)驗(yàn)或教訓(xùn)？6.如何更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的觀察和記錄？7.拓展延伸部分的實(shí)施效果如何？如何更好地激發(fā)學(xué)生的持續(xù)探究興趣？結(jié)語“誰偷走了植物