小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)案例一、案例背景與設(shè)計(jì)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(qiáng)調(diào)通過(guò)探究性學(xué)習(xí)建構(gòu)科學(xué)概念、發(fā)展實(shí)踐能力?！爸参锏南蚬庑浴笔巧茖W(xué)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，關(guān)聯(lián)“生物與環(huán)境”的核心概念，能引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析等過(guò)程，理解生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制。本案例立足“做中學(xué)”理念，以問(wèn)題為導(dǎo)向設(shè)計(jì)階梯式探究活動(dòng)，兼顧科學(xué)性與趣味性，契合小學(xué)中高年級(jí)（3-5年級(jí)）學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)與探究需求。二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定（一）知識(shí)目標(biāo)1.觀察并描述植物向光生長(zhǎng)的現(xiàn)象，初步理解植物向光性的概念；2.結(jié)合實(shí)驗(yàn)證據(jù)，推理植物向光生長(zhǎng)的原因（單側(cè)光刺激下的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)）。（二）能力目標(biāo)1.經(jīng)歷“提出問(wèn)題—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—操作觀察—分析結(jié)論”的探究過(guò)程，提升科學(xué)探究能力；2.學(xué)會(huì)用圖表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)實(shí)證分析與邏輯推理能力。（三）情感目標(biāo)1.激發(fā)對(duì)植物生命現(xiàn)象的探究興趣，養(yǎng)成細(xì)致觀察、嚴(yán)謹(jǐn)求證的科學(xué)態(tài)度；2.體會(huì)生物與環(huán)境的依存關(guān)系，增強(qiáng)對(duì)自然規(guī)律的敬畏感。三、學(xué)情分析小學(xué)中年級(jí)學(xué)生已積累一定生活經(jīng)驗(yàn)（如“植物向窗戶生長(zhǎng)”的觀察），對(duì)植物生長(zhǎng)現(xiàn)象充滿好奇，但缺乏系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與變量控制意識(shí)，對(duì)“向光性”的內(nèi)在機(jī)制認(rèn)知模糊（易混淆“向光”與“向水、向肥”等現(xiàn)象）。教學(xué)需以直觀現(xiàn)象為切入點(diǎn)，通過(guò)結(jié)構(gòu)化材料與階梯式任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生從“經(jīng)驗(yàn)感知”走向“科學(xué)探究”。四、活動(dòng)準(zhǔn)備（一）材料準(zhǔn)備1.實(shí)驗(yàn)材料：生長(zhǎng)7-10天的綠豆芽（或鳳仙花幼苗）若干、不透光的長(zhǎng)方體紙盒（每組1個(gè)）、剪刀、黑色膠帶、透明直尺、記號(hào)筆；2.輔助材料：植物向光生長(zhǎng)的科普視頻（如“向日葵的追隨”微觀拍攝片段）、實(shí)驗(yàn)記錄單（含“時(shí)間、植物生長(zhǎng)方向、莖的彎曲角度”等維度）、達(dá)爾文研究植物向光性的歷史資料卡。（二）環(huán)境準(zhǔn)備1.教室劃分“實(shí)驗(yàn)操作區(qū)”（每組4-5人，配備臺(tái)燈作為單側(cè)光源）與“交流研討區(qū)”（環(huán)形桌椅便于小組匯報(bào)）；2.提前1天在暗箱（紙盒）單側(cè)開直徑3cm的孔，模擬“單側(cè)光環(huán)境”，并調(diào)試光源高度（與植物生長(zhǎng)點(diǎn)齊平）。五、教學(xué)活動(dòng)過(guò)程（一）情境導(dǎo)入：現(xiàn)象激趣，提出問(wèn)題活動(dòng)1：視頻觀察與生活聯(lián)想播放“向日葵從清晨到傍晚隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)”的延時(shí)攝影視頻，暫停于“陰天向日葵朝向光源（窗戶）”的畫面，提問(wèn)：“植物為什么會(huì)‘追著光跑’？如果把它放在只有一個(gè)小窗戶的黑屋子里，它還會(huì)找光嗎？”結(jié)合學(xué)生回答（如“植物需要光才能生長(zhǎng)”“光會(huì)吸引植物”），聚焦核心問(wèn)題：“植物的生長(zhǎng)方向會(huì)受光照方向影響嗎？”，順勢(shì)引出探究主題。（二）猜想假設(shè)：基于經(jīng)驗(yàn)，建立假設(shè)活動(dòng)2：小組討論與假設(shè)推導(dǎo)呈現(xiàn)兩組對(duì)比圖片：（1）窗臺(tái)植物向窗外生長(zhǎng)；（2）黑暗房間植物莖稈細(xì)弱、向光源孔傾斜。引導(dǎo)學(xué)生小組討論，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)提出假設(shè)：假設(shè)1：植物會(huì)朝向有光的方向生長(zhǎng)；假設(shè)2：?jiǎn)蝹?cè)光會(huì)讓植物的生長(zhǎng)方向發(fā)生改變。教師追問(wèn)：“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)？需要控制哪些條件？”，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)鋪墊。（三）實(shí)驗(yàn)探究：設(shè)計(jì)操作，實(shí)證分析活動(dòng)3：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)材料（紙盒、植物、光源），引導(dǎo)小組討論實(shí)驗(yàn)變量：自變量：光照方向（單側(cè)光/均勻光）；因變量：植物生長(zhǎng)方向（莖的彎曲角度、生長(zhǎng)高度）；控制變量：植物種類、生長(zhǎng)環(huán)境（溫度、水分）、實(shí)驗(yàn)時(shí)間等?；顒?dòng)4：分組實(shí)驗(yàn)操作1.實(shí)驗(yàn)組：將綠豆芽放入單側(cè)開孔的紙盒，封閉其余面，置于臺(tái)燈下（光源從孔中射入）；2.對(duì)照組：將另一盆綠豆芽放入無(wú)孔紙盒，置于相同環(huán)境（確保水分、溫度一致）；3.操作提示：用膠帶固定紙盒，避免晃動(dòng)；每天同一時(shí)間（如上午10點(diǎn)）打開紙盒，用直尺測(cè)量莖的高度，用記號(hào)筆標(biāo)記生長(zhǎng)方向，拍攝記錄（教師巡視指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)“輕拿輕放，避免損傷植物”）。（四）觀察記錄：持續(xù)追蹤，數(shù)據(jù)整理活動(dòng)5：周期性觀察與記錄連續(xù)觀察5天，學(xué)生在記錄單上繪制“植物生長(zhǎng)方向變化圖”，標(biāo)注每日莖的彎曲角度（如第1天0°，第3天15°，第5天30°）。教師展示“達(dá)爾文研究向光性”的資料卡（如“去掉胚芽鞘尖端，植物不再向光生長(zhǎng)”），引發(fā)思考：“植物的哪個(gè)部位對(duì)光最敏感？”，為后續(xù)知識(shí)拓展埋下伏筆。（五）交流研討：證據(jù)論證，建構(gòu)概念活動(dòng)6：小組匯報(bào)與全班研討1.小組代表展示記錄單與照片，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：“實(shí)驗(yàn)組植物莖朝光源方向彎曲，對(duì)照組莖直立生長(zhǎng)”；2.數(shù)據(jù)分析：對(duì)比兩組植物的生長(zhǎng)高度（實(shí)驗(yàn)組可能因“追光”生長(zhǎng)速度略慢，但彎曲明顯），推理結(jié)論：?jiǎn)蝹?cè)光會(huì)導(dǎo)致植物向光生長(zhǎng)；3.概念建構(gòu)：結(jié)合達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)結(jié)論（胚芽鞘尖端是感光部位），簡(jiǎn)化講解“植物激素（如生長(zhǎng)素）分布不均導(dǎo)致向光側(cè)與背光側(cè)生長(zhǎng)速度差異”，用“人排隊(duì)：背光側(cè)‘人多（激素多）’，生長(zhǎng)快；向光側(cè)‘人少’，生長(zhǎng)慢→莖彎向光源”的類比幫助理解。（六）拓展延伸：課后實(shí)踐，遷移應(yīng)用活動(dòng)7：家庭種植與農(nóng)業(yè)探索1.課后任務(wù)：種植一盆植物（如綠蘿），嘗試改變光源方向（如從左側(cè)移到右側(cè)），觀察生長(zhǎng)方向變化，記錄在“家庭探究手冊(cè)”中；2.拓展閱讀：查閱“溫室大棚補(bǔ)光技術(shù)”“植物工廠的光環(huán)境調(diào)控”資料，思考“向光性在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用”（如培育壯苗、提高產(chǎn)量）。六、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思（一）過(guò)程性評(píng)價(jià)1.實(shí)驗(yàn)操作：觀察學(xué)生是否能規(guī)范控制變量（如紙盒封閉性、澆水頻率），記錄單填寫是否清晰；2.研討表現(xiàn)：關(guān)注小組匯報(bào)時(shí)的邏輯清晰度（如“現(xiàn)象—數(shù)據(jù)—結(jié)論”的推導(dǎo)），以及對(duì)他人觀點(diǎn)的質(zhì)疑與補(bǔ)充（如“如果用向日葵做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果會(huì)一樣嗎？”）。（二）成果性評(píng)價(jià)1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：評(píng)估學(xué)生能否基于數(shù)據(jù)得出合理結(jié)論，是否理解“向光性是植物適應(yīng)環(huán)境的策略”；2.拓展任務(wù)：通過(guò)家庭種植記錄，觀察學(xué)生是否能遷移實(shí)驗(yàn)方法，提出新問(wèn)題（如“不同顏色的光對(duì)向光性有影響嗎？”）。（三）教學(xué)反思1.優(yōu)勢(shì)：通過(guò)“暗箱實(shí)驗(yàn)”直觀呈現(xiàn)向光性，結(jié)合科學(xué)史拓展深化認(rèn)知，學(xué)生參與度高；2.不足：實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)（5天），課堂內(nèi)僅能呈現(xiàn)階段性結(jié)果，可結(jié)合課前預(yù)實(shí)驗(yàn)或延時(shí)攝影視頻彌補(bǔ)；部分學(xué)生對(duì)“激素調(diào)節(jié)”的微觀機(jī)制理解困難，需簡(jiǎn)化類比（如用“彈簧兩側(cè)拉力不均”比喻生長(zhǎng)速度差異）。七、案例啟示本案例以“植物向光性”為載體，通過(guò)“現(xiàn)象感知—假設(shè)驗(yàn)證—?dú)v史溯源—生活應(yīng)用”的邏輯鏈，將科學(xué)探究與概念建構(gòu)深度融合。教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)需注意：1.材料結(jié)構(gòu)化：提供低成本、易操作的實(shí)驗(yàn)材料（如紙盒、豆芽），降低探究門檻；2.任務(wù)階梯化