小學(xué)科學(xué)“植物的一生”主題探究式教學(xué)設(shè)計(jì)案例一、教學(xué)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，植物單元是生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)內(nèi)容。三年級(jí)學(xué)生對(duì)植物生長(zhǎng)有直觀認(rèn)知，但缺乏系統(tǒng)觀察與科學(xué)探究方法。本設(shè)計(jì)以“植物的一生”為主題，采用探究式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)、長(zhǎng)期記錄，建構(gòu)植物生長(zhǎng)的科學(xué)概念，發(fā)展實(shí)證思維與實(shí)踐能力。二、教學(xué)目標(biāo)（新課標(biāo)導(dǎo)向）（一）科學(xué)觀念1.認(rèn)識(shí)種子的結(jié)構(gòu)（外部形態(tài)、內(nèi)部胚的作用），理解種子萌發(fā)需要的環(huán)境條件（水、空氣、適宜溫度）。2.了解植物器官（根、莖、葉、花、果實(shí)）的功能，初步建立“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生命觀念。（二）科學(xué)思維與探究實(shí)踐1.能設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（如種子萌發(fā)條件實(shí)驗(yàn)），基于證據(jù)推理得出結(jié)論。2.學(xué)會(huì)用圖文結(jié)合的方式記錄植物生長(zhǎng)過程，提升觀察與歸納能力。（三）態(tài)度責(zé)任1.培養(yǎng)耐心、細(xì)致的觀察習(xí)慣，體會(huì)生命成長(zhǎng)的奇妙。2.增強(qiáng)愛護(hù)植物、關(guān)注生態(tài)環(huán)境的責(zé)任意識(shí)。三、教學(xué)準(zhǔn)備1.材料工具：蠶豆、綠豆種子（干種子、萌發(fā)中種子），放大鏡、培養(yǎng)皿、脫脂棉、標(biāo)簽紙；水培植物（如芹菜）、紅墨水、透明容器；學(xué)生種植日志本。2.多媒體資源：植物生長(zhǎng)延時(shí)攝影視頻、植物器官功能動(dòng)畫（如根的吸收、莖的運(yùn)輸）。3.環(huán)境布置：教室“植物角”（提前一周種植的綠豆苗、開花的鳳仙花）。四、教學(xué)過程（以“種子的萌發(fā)”+“植物器官的功能”為例，分兩課時(shí)）第一課時(shí)：種子的秘密與萌發(fā)探究（一）情境導(dǎo)入：“種子的旅行”播放種子傳播的動(dòng)畫（蒼耳掛在動(dòng)物皮毛、蒲公英隨風(fēng)飄），提問：“種子最終要去哪里？它們?nèi)绾伍L(zhǎng)成新植物？”引發(fā)學(xué)生對(duì)種子萌發(fā)的好奇。（二）觀察活動(dòng)：種子的“身份證”1.外部觀察：學(xué)生分組觀察干蠶豆、綠豆種子，用放大鏡看形狀、顏色、種皮特征，記錄在《觀察記錄表》（表1）。*（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)細(xì)致觀察能力，建立“種子形態(tài)多樣”的認(rèn)知）*2.內(nèi)部解剖：教師示范剝開花生種子（或浸泡后的蠶豆），引導(dǎo)學(xué)生觀察胚根、胚芽、子葉，結(jié)合動(dòng)畫講解“胚是新植物的幼體”。學(xué)生嘗試解剖，畫下種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)。（三）實(shí)驗(yàn)探究：種子萌發(fā)需要什么？1.提出問題：“種子萌發(fā)只需要水嗎？溫度、空氣會(huì)影響嗎？”2.作出假設(shè)：小組討論，預(yù)測(cè)種子萌發(fā)的必要條件（如“需要水和溫暖的環(huán)境”）。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：組1（水的變量）：兩個(gè)培養(yǎng)皿，A放濕潤(rùn)脫脂棉+種子，B放干燥脫脂棉+種子，其他條件相同。組2（溫度的變量）：A放溫暖窗臺(tái)，B放冰箱冷藏室（教師輔助操作，強(qiáng)調(diào)安全）。組3（空氣的變量）：A放濕潤(rùn)脫脂棉+種子（透氣），B放裝滿水的試管+種子（隔絕空氣）。*（設(shè)計(jì)意圖：滲透控制變量法，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)邏輯）*4.實(shí)施計(jì)劃：學(xué)生貼標(biāo)簽，每天觀察并記錄種子變化（是否膨大、發(fā)芽），教師引導(dǎo)“記錄要真實(shí)，即使結(jié)果和假設(shè)不同也要如實(shí)寫”。（四）總結(jié)拓展1.小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，共同歸納：種子萌發(fā)需要適量的水、充足的空氣、適宜的溫度。2.課后任務(wù)：在“植物角”種植綠豆，每天用照片+文字記錄生長(zhǎng)（根、莖、葉的變化）。第二課時(shí)：植物器官的“工作坊”（一）回顧導(dǎo)入：“植物寶寶長(zhǎng)大了”展示學(xué)生種植日志的照片（綠豆長(zhǎng)出根、莖、葉），提問：“植物的根、莖、葉分別做什么工作？”（二）探究活動(dòng)1：根的“吸水小能手”1.演示實(shí)驗(yàn)：水培植物（如小白菜）的根浸入加紅墨水的水中，靜置2小時(shí)后，觀察莖和葉的顏色變化。2.學(xué)生觀察并討論：“紅墨水從根到莖、葉，說明根有什么作用？”（吸收水分，運(yùn)輸?shù)街参锔鞑糠郑?.拓展思考：“沙漠植物的根為什么特別長(zhǎng)？”（結(jié)合結(jié)構(gòu)與環(huán)境的適應(yīng)，滲透生物多樣性）。（三）探究活動(dòng)2：莖的“運(yùn)輸管道”1.分組實(shí)驗(yàn)：取帶葉的芹菜莖，插入紅墨水中，1小時(shí)后橫切、縱切莖，觀察導(dǎo)管（紅色部分）。2.結(jié)合動(dòng)畫，講解莖的運(yùn)輸功能（水分從下到上，養(yǎng)分從上到下）。3.生活聯(lián)系：“為什么移栽植物時(shí)要帶土？”（保護(hù)根毛，利于吸水）。（四）探究活動(dòng)3：葉的“能量工廠”1.播放“光合作用”動(dòng)畫（二氧化碳+水→淀粉+氧氣），用通俗語言解釋：“葉是植物的‘廚房’，利用陽光把水和二氧化碳變成食物?！?.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：教師提前將盆栽植物的一片葉用黑紙片遮光，放在陽光下2天，然后酒精脫色、滴碘酒，觀察遮光與未遮光部分的顏色差異（淀粉遇碘變藍(lán)）。3.學(xué)生推理：“遮光部分不變藍(lán)，說明葉制造淀粉需要什么？”（陽光）。（五）總結(jié)梳理用思維導(dǎo)圖梳理植物器官的功能：根（吸收、固定）、莖（運(yùn)輸）、葉（制造養(yǎng)分）、花（繁殖）、果實(shí)（保護(hù)種子）、種子（繁殖新生命）。五、教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)（一）過程性評(píng)價(jià)1.觀察記錄評(píng)價(jià)：根據(jù)《種植日志》的完整性（是否記錄生長(zhǎng)階段、變化細(xì)節(jié)）、準(zhǔn)確性（圖文是否對(duì)應(yīng)）評(píng)分。2.實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)評(píng)價(jià)：小組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的邏輯性（變量控制是否合理）、合作分工（是否人人參與）、匯報(bào)清晰度（證據(jù)是否充分）。（二）成果性評(píng)價(jià)1.概念理解：通過“植物器官功能連連看”（如根—吸水，葉—光合）測(cè)試，正確率達(dá)80%以上為達(dá)標(biāo)。2.實(shí)踐應(yīng)用：布置“家庭植物養(yǎng)護(hù)計(jì)劃”，學(xué)生設(shè)計(jì)澆水、施肥方案，說明依據(jù)（如“每周澆一次水，因?yàn)橹参锔枰m量水分”）。六、教學(xué)反思與改進(jìn)（一）亮點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)，從種子觀察到器官功能探究，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。2.長(zhǎng)期種植記錄培養(yǎng)了學(xué)生的耐心與責(zé)任感，部分學(xué)生主動(dòng)給植物“寫日記”，體現(xiàn)科學(xué)興趣的激發(fā)。（二）不足與改進(jìn)1.種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)的周期較長(zhǎng)（如溫度組需3-5天），課堂匯報(bào)時(shí)部分組未出現(xiàn)明顯差異。改進(jìn)：提前1周準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，課堂展示“預(yù)實(shí)驗(yàn)”結(jié)果，再讓學(xué)生后續(xù)觀察自己的實(shí)驗(yàn)。2.部分學(xué)生對(duì)“光合作用”的理解較抽象。改進(jìn)：增加“黑暗環(huán)境中植物會(huì)怎樣”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)（如將植物放黑箱2天，觀察葉片狀態(tài)），直觀感受光的重要性。七、拓展延伸1.跨學(xué)科實(shí)踐：結(jié)合數(shù)學(xué)“統(tǒng)計(jì)”，統(tǒng)計(jì)班級(jí)種植的植物發(fā)芽率；結(jié)合美術(shù)“植物寫生”，畫下植物不同生長(zhǎng)階段的形態(tài)。2.家庭任務(wù)：和家長(zhǎng)一起種植“陽臺(tái)小菜園