小學(xué)科學(xué)《植物的向光性》教學(xué)案例設(shè)計(jì)與實(shí)踐探究小學(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)探究式學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力的發(fā)展?！吨参锏南蚬庑浴纷鳛樯茖W(xué)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，承載著引導(dǎo)學(xué)生觀察生命現(xiàn)象、探究科學(xué)規(guī)律的教學(xué)目標(biāo)。本案例立足新課標(biāo)要求，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)探究情境、設(shè)計(jì)分層實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在“提出問題—設(shè)計(jì)方案—實(shí)踐驗(yàn)證—總結(jié)應(yīng)用”的過程中，建構(gòu)對(duì)植物向光性的認(rèn)知，發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新思維能力。一、案例背景與設(shè)計(jì)理念（一）教材地位《植物的向光性》隸屬于小學(xué)科學(xué)（教科版）四年級(jí)下冊(cè)“植物的生長與環(huán)境”單元，是繼“種子的萌發(fā)”“植物的根與莖”之后，對(duì)植物對(duì)環(huán)境刺激（光照）響應(yīng)的深入探究，為后續(xù)“生物與環(huán)境的關(guān)系”學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。（二）設(shè)計(jì)理念遵循“做中學(xué)”教育理念，以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，將“問題驅(qū)動(dòng)”貫穿教學(xué)全程。通過提供多樣化實(shí)驗(yàn)材料、搭建階梯式探究支架，讓學(xué)生在自主設(shè)計(jì)、合作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)植物向光生長的規(guī)律，理解“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生命觀念，同時(shí)滲透“控制變量”的科學(xué)思維方法。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能目標(biāo)1.能通過觀察、實(shí)驗(yàn)，描述植物向光生長的現(xiàn)象，初步理解向光性的概念；2.結(jié)合資料分析，了解植物向光性的生理機(jī)制（如生長素分布差異），能解釋生活中相關(guān)現(xiàn)象。（二）過程與方法目標(biāo)1.經(jīng)歷“提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—實(shí)施觀察—得出結(jié)論”的科學(xué)探究過程，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作能力；2.學(xué)會(huì)用圖文結(jié)合的方式記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能基于證據(jù)進(jìn)行推理與表達(dá)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(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)小組合作的價(jià)值，在交流研討中發(fā)展批判性思維與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。三、教學(xué)準(zhǔn)備1.實(shí)驗(yàn)材料：生長健壯的大豆幼苗（每組3株，株高8-10厘米）、向日葵幼苗（每組2株）、不透光的黑色硬紙盒（帶開口，可裁剪）、剪刀、透明膠帶、小木棍（固定植物）、標(biāo)簽紙；2.記錄工具：實(shí)驗(yàn)記錄表（含“時(shí)間、植物種類、光照方向、生長狀態(tài)”等欄目）、彩色筆、放大鏡；3.多媒體資源：植物向光生長的延時(shí)攝影視頻、植物生長素分布的動(dòng)畫演示、生活中植物向光性的實(shí)例圖片（如窗邊綠植、向日葵花盤朝向）。四、教學(xué)過程（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)探究欲（教師播放一段向日葵花盤隨太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的延時(shí)視頻，同時(shí)展示教室窗臺(tái)上向窗外生長的綠蘿圖片）師：同學(xué)們，視頻里的向日葵總是“追著”太陽轉(zhuǎn)，窗臺(tái)上的綠蘿也悄悄把葉子伸向窗外。植物好像能“看見”光，還會(huì)朝著光的方向生長？這是為什么呢？今天我們就來探究植物的“向光秘密”。（設(shè)計(jì)意圖：通過真實(shí)情境引發(fā)認(rèn)知沖突，將抽象的科學(xué)問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生可感知的生活現(xiàn)象，激活探究興趣）（二）問題驅(qū)動(dòng)，建構(gòu)探究框架1.提出問題師：結(jié)合剛才的觀察，大家能提出一個(gè)可探究的科學(xué)問題嗎？（學(xué)生可能提出：“植物會(huì)朝著光的方向生長嗎？”“不同植物的向光性一樣嗎？”“光照時(shí)間長短會(huì)影響向光性嗎？”等，教師引導(dǎo)篩選出核心問題：“植物是否具有向光性？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？”）2.作出假設(shè)師：根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為植物會(huì)向光生長嗎？為什么？（學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)假設(shè)，如“會(huì)，因?yàn)橄蛉湛偢枴薄翱赡?，植物需要光進(jìn)行光合作用，所以會(huì)朝著光長”，教師記錄假設(shè)，為后續(xù)驗(yàn)證鋪墊）（三）自主設(shè)計(jì)，開展實(shí)驗(yàn)探究1.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)（教師提供實(shí)驗(yàn)材料，引導(dǎo)學(xué)生思考：“要驗(yàn)證植物向光性，需要控制哪些條件？如何設(shè)置‘有光’和‘無光’或‘不同方向光’的對(duì)比？”）生1：把兩株植物放在一起，一株給左邊光照，一株給右邊光照，看它們往哪邊長。生2：用黑紙盒罩住植物，只在一側(cè)開個(gè)口，這樣只有開口方向有光，觀察植物會(huì)不會(huì)往開口長。師：大家的想法都很棒！設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意“公平”——除了光照方向，其他條件（如水分、溫度、土壤）要保持一致，這叫“控制變量”?，F(xiàn)在請(qǐng)小組合作，畫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖，明確分工（如材料準(zhǔn)備、操作、記錄）。（小組討論5分鐘后，展示設(shè)計(jì)圖，教師點(diǎn)評(píng)優(yōu)化，如提醒“植物初始擺放方向要隨機(jī)，避免朝向影響”“紙盒開口大小要適中，保證光照強(qiáng)度一致”）2.實(shí)驗(yàn)實(shí)施與觀察（小組領(lǐng)取材料，按方案操作：將植物固定在紙盒內(nèi)，一側(cè)開口朝向光源（窗戶或臺(tái)燈），標(biāo)記初始位置；每天同一時(shí)間觀察，用畫圖、拍照或文字記錄植物莖、葉的生長方向，持續(xù)觀察3-5天（課堂內(nèi)可模擬2天的觀察，課后延續(xù)）。）（教師巡視指導(dǎo)，解決操作問題：如紙盒固定不牢、植物倒伏，引導(dǎo)學(xué)生用小木棍支撐；提醒記錄要客觀，如“第2天，大豆苗的莖向開口方向彎曲，角度約15°”）（四）交流研討，深化認(rèn)知1.小組匯報(bào)（各小組展示實(shí)驗(yàn)記錄表，匯報(bào)發(fā)現(xiàn)：“我們組的大豆苗第3天莖明顯向光彎曲，向日葵苗的花盤也轉(zhuǎn)向了開口方向”“對(duì)照組（無開口紙盒）的植物直立生長，說明是光讓植物改變了方向”）2.全班研討師：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，植物的向光性有什么特點(diǎn)？不同植物的反應(yīng)速度一樣嗎？生1：大部分植物都會(huì)向光生長，向日葵比大豆反應(yīng)快一點(diǎn)。生2：如果光照方向變了，植物會(huì)跟著變嗎？（教師順勢引出拓展問題）3.科學(xué)解釋（播放生長素分布的動(dòng)畫：單側(cè)光照射下，植物背光側(cè)生長素多，細(xì)胞伸長快，導(dǎo)致莖向光彎曲）師：原來植物體內(nèi)有“生長信使”——生長素，它會(huì)在光的影響下分布不均，讓植物朝著光生長，這就是向光性的秘密?。ㄎ澹┩卣寡由欤?lián)系生活應(yīng)用1.生活觀察：“回家看看家里的綠植，它們的生長方向有什么特點(diǎn)？如何利用向光性讓植物長得更整齊？”（如定期轉(zhuǎn)動(dòng)花盆）2.實(shí)踐應(yīng)用：“園藝師在培育花卉時(shí)，如何利用向光性讓盆栽造型更美觀？”（引導(dǎo)學(xué)生思考“引導(dǎo)光照方向”“修剪調(diào)控”等方法）（六）課堂小結(jié)，梳理收獲師：今天我們通過實(shí)驗(yàn)探究了植物的向光性，誰來總結(jié)一下探究的過程和發(fā)現(xiàn)？生：我們提出問題，設(shè)計(jì)了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)植物會(huì)向光生長，原因是生長素分布不均……師：大家不僅發(fā)現(xiàn)了科學(xué)規(guī)律，還學(xué)會(huì)了用“控制變量”的方法做實(shí)驗(yàn)，希望今后能帶著這種探究精神，發(fā)現(xiàn)更多生命的奧秘！五、教學(xué)反思（一）成功之處通過真實(shí)情境導(dǎo)入和開放實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的探究熱情；小組合作中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力與表達(dá)能力得到鍛煉，對(duì)“控制變量”的科學(xué)方法有了直觀體驗(yàn)。（二）改進(jìn)方向?qū)嶒?yàn)周期較長，課堂內(nèi)僅能完成初步觀察，需加強(qiáng)課后跟蹤指導(dǎo)（如利用班級(jí)植物角延續(xù)觀察）；部分學(xué)生對(duì)生長素機(jī)制