四年級(jí)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)方案一、活動(dòng)背景四年級(jí)學(xué)生對(duì)植物生長(zhǎng)現(xiàn)象充滿好奇，但對(duì)“植物是否會(huì)主動(dòng)朝著光源生長(zhǎng)”這類(lèi)問(wèn)題缺乏系統(tǒng)探究經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合科學(xué)課程“植物的一生”單元目標(biāo)，本次活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析，自主發(fā)現(xiàn)植物向光性的特點(diǎn)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力，同時(shí)激發(fā)對(duì)生命現(xiàn)象的好奇心與探索欲。二、活動(dòng)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)1.理解植物向光性的概念，知道多數(shù)植物會(huì)朝著光源方向生長(zhǎng)；2.初步掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中“控制變量”的思路（如單一變量、對(duì)照實(shí)驗(yàn)）。（二）能力目標(biāo)1.能設(shè)計(jì)并實(shí)施簡(jiǎn)單的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，規(guī)范記錄植物生長(zhǎng)的現(xiàn)象與數(shù)據(jù)；2.學(xué)會(huì)通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出合理的科學(xué)結(jié)論，并清晰表達(dá)探究過(guò)程。（三）情感目標(biāo)1.體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、耐心的科學(xué)態(tài)度；2.增強(qiáng)小組合作意識(shí)，樂(lè)于分享探究發(fā)現(xiàn)。三、活動(dòng)準(zhǔn)備（一）材料準(zhǔn)備植物幼苗：選擇生長(zhǎng)迅速、向光性明顯的植物（如向日葵幼苗、綠豆芽、鳳仙花幼苗，每組3-4株，確保長(zhǎng)勢(shì)相近）；遮光裝置：長(zhǎng)方形紙盒（每組2個(gè)，其中1個(gè)在一側(cè)面剪直徑約5cm的圓孔，作為“單側(cè)透光盒”；另1個(gè)不剪孔，作為“全遮光盒”）；工具與記錄：記號(hào)筆（標(biāo)記植物初始位置）、直尺（測(cè)量株高）、觀察記錄表（附后）、相機(jī)/手機(jī)（拍攝生長(zhǎng)過(guò)程）。（二）分組與分工每組4-5人，設(shè)“實(shí)驗(yàn)操作員”（負(fù)責(zé)植物種植、環(huán)境控制）、“記錄員”（填寫(xiě)表格、拍攝照片）、“匯報(bào)員”（整理結(jié)論、展示成果），角色可輪換，確保全員參與。四、活動(dòng)過(guò)程（課時(shí)安排：3課時(shí)，含實(shí)驗(yàn)觀察周期）（一）提出問(wèn)題，激發(fā)猜想（第1課時(shí)）1.情境導(dǎo)入：展示兩組植物照片（一組放在窗臺(tái)單側(cè)光照，一組放在室內(nèi)均勻光照），提問(wèn)：“這些植物的生長(zhǎng)方向有什么不同？為什么會(huì)這樣？”引導(dǎo)學(xué)生聚焦“植物生長(zhǎng)是否和光照方向有關(guān)”的核心問(wèn)題。2.猜想假設(shè)：組織小組討論，記錄猜想（如“植物會(huì)朝著光的方向長(zhǎng)”“所有植物都有這個(gè)特點(diǎn)嗎”），鼓勵(lì)學(xué)生用畫(huà)圖或文字說(shuō)明理由。（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，控制變量（第1課時(shí)）1.實(shí)驗(yàn)思路引導(dǎo)：提問(wèn)“怎樣證明植物是因?yàn)楣獠鸥淖兩L(zhǎng)方向的？”引導(dǎo)學(xué)生思考“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)邏輯：變量：光照方向（單側(cè)光/無(wú)光照/均勻光）；不變量：植物種類(lèi)、生長(zhǎng)環(huán)境（土壤、水分、溫度）、種植容器等。2.方案設(shè)計(jì)：小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，教師巡視指導(dǎo)（示例方案）：取3株長(zhǎng)勢(shì)相近的幼苗，分別標(biāo)記為A、B、C；A苗放入“單側(cè)透光盒”（圓孔朝向窗戶(hù)），B苗放入“全遮光盒”，C苗放在窗臺(tái)（自然光照，作為對(duì)照）；每天同一時(shí)間（如上午10點(diǎn)）觀察，記錄株高、生長(zhǎng)方向（用箭頭在記錄表中標(biāo)注）、葉片朝向等。3.完善方案：小組匯報(bào)設(shè)計(jì)思路，師生共同優(yōu)化（如確保紙盒不移動(dòng)、澆水方式一致等）。（三）實(shí)施實(shí)驗(yàn)，持續(xù)觀察（第2-3課時(shí)，含課后觀察）1.實(shí)驗(yàn)操作：小組按方案種植幼苗，放置在指定位置（如教室窗臺(tái)旁，避免其他光源干擾）。2.持續(xù)觀察：課后每天由“記錄員”觀察并填寫(xiě)《植物向光性觀察記錄表》（示例表格）：日期植物A（單側(cè)光）植物B（全遮光）植物C（自然光）特殊現(xiàn)象（如葉片卷曲、莖的彎曲程度）--------------------------------------------------------------------------------------------第1天株高3cm，莖直立株高3cm，莖直立株高3cm，莖直立無(wú)第3天株高5cm，莖向孔彎曲株高4cm，莖細(xì)弱、直立株高5cm，莖向窗彎曲A苗葉片朝向孔，C苗葉片均勻展開(kāi)3.問(wèn)題解決：若出現(xiàn)幼苗枯萎、光照干擾等問(wèn)題，小組討論調(diào)整（如更換幼苗、用黑布遮擋額外光源）。（四）分析結(jié)論，交流分享（第3課時(shí)）1.數(shù)據(jù)整理：小組匯總觀察記錄，用柱狀圖/折線圖對(duì)比3株植物的株高變化，用箭頭圖展示生長(zhǎng)方向。2.得出結(jié)論：引導(dǎo)學(xué)生分析：“植物A和C的生長(zhǎng)方向有什么共同點(diǎn)？植物B的生長(zhǎng)有什么不同？這說(shuō)明什么？”得出結(jié)論：多數(shù)植物會(huì)朝著光源方向生長(zhǎng)（向光性），缺乏光照時(shí)莖細(xì)弱、生長(zhǎng)緩慢。3.交流質(zhì)疑：各小組匯報(bào)結(jié)論，其他小組提問(wèn)（如“不同植物的向光性強(qiáng)弱一樣嗎？”“如果光源在下方，植物會(huì)向下長(zhǎng)嗎？”），激發(fā)延伸思考。五、活動(dòng)延伸1.家庭小實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生在家用不同植物（如綠蘿、吊蘭）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，或改變光源方向（如用臺(tái)燈從下方照射），記錄現(xiàn)象并分享。2.拓展探究：結(jié)合“植物的向水性”“向地性”，設(shè)計(jì)類(lèi)似實(shí)驗(yàn)（如一側(cè)澆水、一側(cè)干燥，觀察根的生長(zhǎng)方向）。3.生活應(yīng)用：討論園藝中“植物向光性”的利用（如陽(yáng)臺(tái)植物定期轉(zhuǎn)動(dòng)花盆，使株型均勻）。六、評(píng)價(jià)方式（一）過(guò)程性評(píng)價(jià)觀察小組合作表現(xiàn)（是否分工明確、積極參與）；檢查觀察記錄表（記錄是否及時(shí)、數(shù)據(jù)是否真實(shí)）。（二）成果性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量（結(jié)論是否合理、圖表是否清晰）；匯報(bào)展示（表達(dá)是否準(zhǔn)確、能否回應(yīng)質(zhì)疑）。（三）自我評(píng)價(jià)學(xué)生填寫(xiě)《探究反思表》，反思自己在“提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、堅(jiān)持觀察”等環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，提出改進(jìn)建議。附：安全提示植物種植時(shí)避