一、教學(xué)背景與目標(biāo)（一）課程定位《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)“探究與實(shí)踐”是核心素養(yǎng)的重要維度，要求學(xué)生通過親歷實(shí)驗(yàn)過程，發(fā)展科學(xué)探究能力與實(shí)證精神?！爸参锵蚬庑浴碧骄繉?shí)驗(yàn)立足生命科學(xué)領(lǐng)域，結(jié)合四年級學(xué)生對植物生長現(xiàn)象的認(rèn)知基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象出發(fā)，經(jīng)歷“提問—假設(shè)—驗(yàn)證—結(jié)論”的探究閉環(huán)。（二）三維教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)：觀察并描述植物向光生長的現(xiàn)象，初步理解植物向光性的概念。2.能力目標(biāo)：能設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)探究植物生長與光源的關(guān)系，學(xué)會用圖表記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析結(jié)論；在小組合作中提升觀察、推理與表達(dá)能力。3.情感目標(biāo)：通過自主探究體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)對生命現(xiàn)象的好奇心與探究欲。二、學(xué)情分析與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（一）學(xué)情診斷四年級學(xué)生已具備“植物生長需要陽光、水分”的基礎(chǔ)認(rèn)知，但對“植物如何響應(yīng)光照”的動態(tài)過程缺乏系統(tǒng)觀察，且在“控制變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”方面經(jīng)驗(yàn)不足。部分學(xué)生可能混淆“光照強(qiáng)度”與“光照方向”的變量，需教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)針對性引導(dǎo)。（二）實(shí)驗(yàn)材料與分組1.材料準(zhǔn)備：生長5-7天的綠豆幼苗（每組3株，長勢相近）、不透光硬紙盒（每組2個(gè)，其中1個(gè)側(cè)面開直徑5cm的孔）、LED臺燈（冷光源，避免溫度干擾）、直尺、標(biāo)簽紙、實(shí)驗(yàn)記錄單（含生長方向、高度變化記錄表）。2.分組策略：4人小組，設(shè)“操作員”“記錄員”“匯報(bào)員”“材料員”，角色可輪換，確保全員參與。三、教學(xué)過程設(shè)計(jì)（一）情境導(dǎo)入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題（課堂伊始，教師展示窗臺植物“向窗傾斜”的照片）師：“大家有沒有發(fā)現(xiàn)，窗邊的綠蘿總朝著窗戶生長？如果把它轉(zhuǎn)個(gè)方向，過幾天會怎樣？”（學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)猜測，教師順勢提出核心問題：“植物的生長方向會隨光源方向改變嗎？”引導(dǎo)學(xué)生聚焦“向光性”主題。）（二）猜想與假設(shè)：基于經(jīng)驗(yàn)的邏輯推理小組討論2分鐘后，學(xué)生代表分享假設(shè)：“我認(rèn)為植物會朝著光的方向長，因?yàn)殛柟饽茏屗M(jìn)行光合作用?！薄叭绻庠丛谧筮?，植物的莖會向左彎?！苯處熥穯枺骸霸鯓拥淖C據(jù)能支持你的假設(shè)？”引導(dǎo)學(xué)生意識到“需要觀察植物生長方向的變化”，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)鋪墊。（三）方案設(shè)計(jì)：在質(zhì)疑中完善實(shí)驗(yàn)邏輯1.小組研討：各小組圍繞“如何證明植物向光生長”展開討論，教師巡視并捕捉典型問題（如“只放一株植物，結(jié)果會不會是偶然的？”“如果同時(shí)改變光照和水分，能得出結(jié)論嗎？”）。2.教師引導(dǎo)：通過“變量控制”思維導(dǎo)圖（板書：實(shí)驗(yàn)對象、光源方向、環(huán)境條件<水分/溫度>），幫助學(xué)生明確：實(shí)驗(yàn)組：紙盒側(cè)面開孔，臺燈從孔的方向照射；對照組：紙盒無孔，植物置于自然散射光下（或另一組開孔方向不同）；無關(guān)變量：兩組植物的水分、溫度、初始長勢保持一致。3.方案優(yōu)化：小組完善實(shí)驗(yàn)步驟（如“每天同一時(shí)間觀察，用直尺測量莖的傾斜角度，用箭頭在記錄單上標(biāo)記生長方向”），教師點(diǎn)評并統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)周期（7天，課堂搭建裝置，課后持續(xù)觀察，第8天匯報(bào)）。（四）實(shí)驗(yàn)實(shí)施：在實(shí)踐中培養(yǎng)實(shí)證精神1.裝置搭建：小組合作完成紙盒改造（標(biāo)記開孔方向）、植物定植（將綠豆苗固定在紙盒中央，確保初始生長方向垂直）、光源布置（臺燈與紙盒孔保持20cm距離，避免移動）。2.持續(xù)觀察：學(xué)生每天放學(xué)前用手機(jī)拍攝（或手繪）植物生長狀態(tài)，記錄莖的高度、傾斜角度（示例記錄單：日期、實(shí)驗(yàn)組莖角度、對照組莖角度）。教師提醒“觀察時(shí)不要移動植物或光源，避免干擾實(shí)驗(yàn)”。（五）交流與論證：從數(shù)據(jù)到結(jié)論的思維躍遷1.小組匯報(bào)：各小組展示實(shí)驗(yàn)記錄（照片對比、角度變化折線圖），匯報(bào)發(fā)現(xiàn)：“實(shí)驗(yàn)組的綠豆苗第3天開始向孔的方向傾斜，第7天傾斜角度達(dá)到30度，對照組一直直立?！薄拔覀兘M的植物生長速度差不多，但實(shí)驗(yàn)組的莖明顯偏向光源?！?.質(zhì)疑與深化：教師引導(dǎo)其他小組提問：“你們的植物澆水一樣多嗎？”“有沒有可能是紙盒開孔處溫度更高？”匯報(bào)組回應(yīng)后，教師補(bǔ)充：“后續(xù)可探究‘不同顏色的光對向光性的影響’，進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論?！?.得出結(jié)論：師生共同總結(jié)：“在其他條件相同的情況下，植物會朝著光源方向生長，這就是植物的向光性。”（六）拓展延伸：從課堂到生活的遷移師：“園藝師如何利用向光性讓植物造型更美觀？家里的綠植歪了，怎樣調(diào)整？”學(xué)生聯(lián)系生活提出方案（如“旋轉(zhuǎn)花盆讓植物均勻受光”“用遮光板引導(dǎo)生長方向”），教師推薦課后探究“植物的向水性”（如在土壤一側(cè)滴水，觀察根的生長方向）。四、教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)（一）過程性評價(jià)探究表現(xiàn)：觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作中的參與度（如是否主動提出變量控制建議）、合作能力（如小組角色分工是否合理）。記錄質(zhì)量：評價(jià)實(shí)驗(yàn)記錄的完整性（日期、數(shù)據(jù)、現(xiàn)象描述）、圖表的準(zhǔn)確性（如角度測量是否規(guī)范）。（二）成果性評價(jià)實(shí)驗(yàn)報(bào)告：從“問題提出—假設(shè)—方案—數(shù)據(jù)—結(jié)論”的邏輯完整性評分，重點(diǎn)關(guān)注結(jié)論是否基于證據(jù)。匯報(bào)展示：評價(jià)表達(dá)清晰度、對質(zhì)疑的回應(yīng)能力（如能否解釋“為何選擇綠豆苗”“如何排除溫度干擾”）。（三）多元反饋采用“自評（實(shí)驗(yàn)反思單）+互評（小組打分表）+師評（課堂觀察記錄）”結(jié)合的方式，評價(jià)指標(biāo)涵蓋“科學(xué)探究能力”“合作意識”“創(chuàng)新思維”三個(gè)維度。五、教學(xué)反思與改進(jìn)（一）亮點(diǎn)與成效學(xué)生通過“做中學(xué)”，真正經(jīng)歷了科學(xué)探究的完整流程：從生活現(xiàn)象提出問題，到設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，再到基于數(shù)據(jù)得出結(jié)論。課堂中，多個(gè)小組主動優(yōu)化實(shí)驗(yàn)（如用透明網(wǎng)格紙標(biāo)記生長方向），體現(xiàn)了實(shí)證精神的萌芽。（二）不足與改進(jìn)1.時(shí)間管理：實(shí)驗(yàn)周期（7天）需協(xié)調(diào)家校合作，部分學(xué)生可能因遺忘導(dǎo)致記錄中斷。后續(xù)可設(shè)計(jì)“班級實(shí)驗(yàn)日志”，每天安排值日生統(tǒng)一觀察記錄。2.變量控制：少數(shù)小組仍混淆“光照方向”與“光照強(qiáng)度”，需在實(shí)驗(yàn)前增加“變量辨析”微活動（如用手電筒從不同距離、方向照射