小學四年級科學實驗教學案例一、案例背景小學四年級科學課程圍繞“植物的一生”展開，種子萌發(fā)作為植物生長的起始階段，是學生理解生命循環(huán)的關鍵節(jié)點。通過設計“探究種子萌發(fā)的條件”實驗，引導學生運用對比實驗法自主探究，既契合《義務教育科學課程標準》中“在探究中認識周圍事物和現象”的要求，又能培養(yǎng)學生觀察、分析與合作能力，幫助其建立“生物生長依賴環(huán)境條件”的科學認知。二、實驗目標（一）知識目標學生能通過實驗觀察，歸納出種子萌發(fā)所需的基本環(huán)境條件（水分、空氣、適宜溫度），并理解“控制變量”在科學探究中的作用。（二）能力目標1.嘗試設計多組對比實驗，明確變量控制的方法；2.持續(xù)觀察并記錄種子萌發(fā)過程，提升細致觀察與數據整理能力；3.小組合作分析實驗現象，初步形成“證據推理”的科學思維。（三）情感目標激發(fā)對植物生長的探究興趣，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度與團隊協(xié)作精神。三、實驗準備（一）材料準備實驗種子：綠豆種子（顆粒飽滿、無破損，每組若干）；容器工具：透明塑料盒（每組4個，便于觀察）、脫脂棉/紙巾（吸水透氣）、標簽紙、滴管、小噴壺；環(huán)境變量材料：冰箱（模擬低溫環(huán)境）、不透光紙盒（模擬無光環(huán)境）、清水。（二）課前準備1.教師提前篩選活力強的綠豆種子，避免因種子自身問題影響實驗；2.分組：4人一組，明確組長（負責統(tǒng)籌）、觀察員（記錄）、操作員（實驗操作）、發(fā)言人（匯報）角色。四、教學過程1.情境導入：問題驅動探究欲教師展示春天田野里種子發(fā)芽的圖片，提問：“春天到了，埋在土里的種子會悄悄發(fā)芽，它們‘醒來’需要什么‘魔法條件’呢？”引導學生聯系生活經驗（如澆水、松土、春天變暖等），提出猜想：“可能需要水？空氣？溫暖的溫度？陽光？”2.猜想與假設：聚焦核心變量組織小組討論，將猜想整理為“種子萌發(fā)需要______（水分/空氣/溫度/陽光）”的假設。教師追問：“如果想驗證‘水分是必要條件’，該怎么設計實驗？”引導學生思考“對比實驗”的邏輯——只改變一個條件，其他條件保持相同。3.實驗設計與實施：親歷探究過程（1）變量分組設計每組選擇1-2個變量（如水分、溫度、空氣、光照），設計對比組：水分組：盒A（鋪濕紙巾+種子，保持濕潤）、盒B（鋪干紙巾+種子，不澆水）；空氣組：盒C（濕紙巾+種子，水面沒過種子1cm，模擬無空氣）、盒A（同水分組的A，作對照）；溫度組：盒D（濕紙巾+種子，放入冰箱冷藏室）、盒A（常溫環(huán)境，作對照）；光照組：盒E（濕紙巾+種子，套不透光紙盒）、盒A（自然光照，作對照）。（2）操作指導與規(guī)范教師示范：用鑷子取種子均勻擺放（避免重疊），濕紙巾以“捏不出水、不干燥”為度；標簽紙標注組名、變量（如“水分組-干”“溫度組-低溫”）。強調“每天同一時間觀察、噴水（僅濕組），輕拿輕放”的操作習慣。4.觀察記錄與分析：從現象到結論（1）持續(xù)觀察（5-7天）學生每天用圖文結合的方式記錄：種子的形態(tài)變化（如脹大、破皮、生根）、數量（發(fā)芽/未發(fā)芽）、環(huán)境條件（濕度、溫度等）。示例記錄表：天數盒A（濕+空氣+常溫+光）盒B（干+空氣+常溫+光）我的發(fā)現----------------------------------------------------------------第1天種子飽滿，無變化種子飽滿，無變化水暫時沒體現作用？第3天部分種子破皮，長出白根種子干癟，無變化水可能是必需的?。?）小組匯報與全班研討一周后，各小組展示記錄表，匯報現象：水分組：濕盒種子發(fā)芽，干盒無變化→水分是必要條件；空氣組：濕盒（有空氣）發(fā)芽，淹水盒（無空氣）種子腐爛→空氣是必要條件；溫度組：常溫盒發(fā)芽，冰箱盒種子發(fā)霉→適宜溫度（常溫）是必要條件；光照組：遮光盒與光照盒都發(fā)芽→陽光不是種子萌發(fā)的必需條件。教師引導質疑：“為什么遮光組也發(fā)芽？生活中埋在土里的種子怎么發(fā)芽的？”結合“土壤遮光但有空氣、水分、溫度”的實例，強化“種子萌發(fā)依賴內在活力+外在環(huán)境（水、氣、溫）”的認知。五、實驗現象與結論（一）核心現象水分：有水分的種子吸水脹大、破皮生根，無水種子干癟；空氣：有空氣的種子正常發(fā)芽，無空氣（淹水）的種子腐爛；溫度：常溫種子快速萌發(fā)，低溫種子停止發(fā)育甚至發(fā)霉；光照：有無光照的種子均能萌發(fā)（綠豆種子為例）。（二）實驗結論種子萌發(fā)需要適量的水分、充足的空氣、適宜的溫度，陽光（光照）不是必需條件（不同種子可能有差異，可拓展探究）。六、教學反思（一）亮點與成效1.學生通過“設計-操作-觀察-分析”的完整探究，真正理解“對比實驗”的邏輯，如“空氣組”學生發(fā)現“淹水后種子冒泡、發(fā)臭”，直觀感知“無空氣導致腐爛”；2.角色分工提升了合作效率，觀察員的“圖文記錄”培養(yǎng)了實證意識，匯報時的“質疑互動”（如“為什么我的干盒種子也有點脹？”）推動思維深化。（二）不足與改進1.部分小組對“變量控制”理解不足（如溫度組同時改變了光照），需在設計環(huán)節(jié)增加“變量核查表”；2.種子萌發(fā)周期較長，部分學生后期觀察懈怠，可引入“種子成長日記”打卡，或提前用催芽種子縮短觀察周期；