一、教學(xué)背景分析：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題的自然銜接演講人04/活動(dòng)8：小組匯報(bào)與交流03/教學(xué)過(guò)程：從問(wèn)題驅(qū)動(dòng)到實(shí)證探究的深度體驗(yàn)02/教學(xué)準(zhǔn)備：從材料選擇到方案設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)把控01/教學(xué)背景分析：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題的自然銜接06/板書(shū)設(shè)計(jì)：核心概念的可視化呈現(xiàn)05/總結(jié)拓展：從課堂探究到生活實(shí)踐的延伸目錄07/意義：獲取更多光照，利于光合作用2025四年級(jí)科學(xué)上冊(cè)植物莖的向光性驗(yàn)證課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信，讓學(xué)生在“做中學(xué)”“探中悟”是理解科學(xué)概念最有效的途徑。今天要和大家分享的“植物莖的向光性驗(yàn)證”，正是這樣一個(gè)既能激發(fā)觀察興趣，又能培養(yǎng)科學(xué)思維的經(jīng)典課例。本節(jié)課將以四年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)為起點(diǎn)，通過(guò)“現(xiàn)象觀察—問(wèn)題驅(qū)動(dòng)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—結(jié)論總結(jié)”的遞進(jìn)式設(shè)計(jì)，帶領(lǐng)學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程。01教學(xué)背景分析：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題的自然銜接1學(xué)情基礎(chǔ)四年級(jí)學(xué)生已通過(guò)前兩單元的學(xué)習(xí)，掌握了“植物的根、莖、葉具有不同功能”的基礎(chǔ)知識(shí)，能區(qū)分莖的形態(tài)（如直立莖、匍匐莖），但對(duì)“莖的生長(zhǎng)方向與環(huán)境因素的關(guān)系”缺乏深入探究。他們具備基本的觀察能力和簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)操作能力（如使用尺子測(cè)量、記錄數(shù)據(jù)），但在“控制變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”“長(zhǎng)期觀察記錄”等方面需要教師引導(dǎo)。記得去年帶學(xué)生觀察校園植物時(shí)，有個(gè)孩子指著教室窗臺(tái)上的綠蘿喊：“老師，它的莖都歪向窗戶那邊了！”這個(gè)場(chǎng)景讓我意識(shí)到，學(xué)生對(duì)“植物為何向光生長(zhǎng)”已有直觀感知，卻缺乏科學(xué)解釋的工具——這正是本節(jié)課的切入點(diǎn)。2教材定位本課是教科版四年級(jí)上冊(cè)“植物的生長(zhǎng)變化”單元的核心內(nèi)容之一。前課“莖的作用”已通過(guò)實(shí)驗(yàn)（如紅墨水染色法）驗(yàn)證了莖的運(yùn)輸功能，本課則聚焦“莖的生長(zhǎng)特性”，既是對(duì)“植物與環(huán)境相互作用”這一生命科學(xué)核心概念的深化，也為后續(xù)“植物的向地性”“向水性”學(xué)習(xí)奠定方法基礎(chǔ)。3教學(xué)目標(biāo)STEP1STEP2STEP3STEP4基于課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）中“通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)等方法獲取證據(jù)，用科學(xué)語(yǔ)言描述現(xiàn)象”的要求，本課設(shè)定三維目標(biāo)如下：知識(shí)目標(biāo)：能說(shuō)出“植物的莖具有向光生長(zhǎng)的特性”（向光性），理解單側(cè)光會(huì)影響莖的生長(zhǎng)方向；能力目標(biāo)：經(jīng)歷“提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—驗(yàn)證結(jié)論”的完整探究過(guò)程，掌握控制變量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，提升觀察記錄與數(shù)據(jù)分析能力；情感目標(biāo)：通過(guò)長(zhǎng)期觀察實(shí)驗(yàn)，體會(huì)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性與趣味性，激發(fā)對(duì)植物生長(zhǎng)現(xiàn)象的好奇心和探究欲。4教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證莖的向光性現(xiàn)象，理解向光性對(duì)植物生存的意義；難點(diǎn)：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)準(zhǔn)確控制變量（如光照方向、光照強(qiáng)度、水分等），并持續(xù)7-10天觀察記錄數(shù)據(jù)。02教學(xué)準(zhǔn)備：從材料選擇到方案設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)把控1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與處理為確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、操作安全，我提前2周進(jìn)行了預(yù)實(shí)驗(yàn)，最終確定以下材料：實(shí)驗(yàn)植物：選擇生長(zhǎng)周期短、莖直立且較粗壯的蠶豆苗（發(fā)芽后第5天，莖高約5cm）和向日葵苗（莖更柔軟，彎曲現(xiàn)象更明顯）；光照控制工具：帶單側(cè)開(kāi)孔的紙盒（尺寸20cm×20cm×30cm，開(kāi)孔直徑5cm，距頂部10cm）、可調(diào)光臺(tái)燈（模擬單側(cè)光，功率25W，避免強(qiáng)光灼傷）；觀察工具：量角器（測(cè)量莖的彎曲角度）、、、直尺尺（精度1mm，測(cè)量莖的高度）、坐標(biāo)紙（記錄莖的生長(zhǎng)軌跡）、觀察記錄表（含日期、莖高、彎曲角度、其他現(xiàn)象）；對(duì)照設(shè)置：每組實(shí)驗(yàn)設(shè)置3盆植物（1盆單側(cè)光、1盆均勻光、1盆無(wú)光），確保數(shù)據(jù)可對(duì)比。1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與處理預(yù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，若使用綠蘿等藤本植物，莖的彎曲速度較慢；而玉米苗初期生長(zhǎng)過(guò)慢，不易觀察。最終選擇蠶豆和向日葵，既符合“易獲取、生長(zhǎng)快”的要求，又能在5-7天內(nèi)觀察到明顯彎曲（彎曲角度可達(dá)30-45）。2學(xué)生分組與分工將學(xué)生分為6人一組（共8組），每組設(shè)“實(shí)驗(yàn)員”（負(fù)責(zé)操作紙盒、調(diào)整光源）、“記錄員”（填寫(xiě)觀察表）、“測(cè)量員”（測(cè)量莖高與角度）、“匯報(bào)員”（整理結(jié)論）。提前培訓(xùn)測(cè)量方法：彎曲角度以莖的基部為頂點(diǎn)，莖的生長(zhǎng)方向與垂直方向的夾角即為彎曲角；莖高測(cè)量從土壤表面到莖頂端的垂直距離。03教學(xué)過(guò)程：從問(wèn)題驅(qū)動(dòng)到實(shí)證探究的深度體驗(yàn)1情境導(dǎo)入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題（5分鐘）活動(dòng)1：觀察與提問(wèn)展示3張圖片：①教室窗臺(tái)上傾斜的綠蘿；②校園大樹(shù)下向空地生長(zhǎng)的灌木；③實(shí)驗(yàn)室中單側(cè)光照的豆苗（預(yù)實(shí)驗(yàn)照片）。提問(wèn)：“這些植物的莖生長(zhǎng)方向有什么共同特點(diǎn)？可能與什么因素有關(guān)？”學(xué)生觀察后回答：“都朝有光的方向彎！”“可能是光影響了莖的生長(zhǎng)?！表槃?shì)引出核心問(wèn)題：“植物的莖真的會(huì)‘追著光’生長(zhǎng)嗎？如何驗(yàn)證？”設(shè)計(jì)意圖：用學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景引發(fā)認(rèn)知沖突，將“觀察現(xiàn)象”轉(zhuǎn)化為“科學(xué)問(wèn)題”，激活探究欲望。2猜想假設(shè)：基于經(jīng)驗(yàn)的合理推測(cè)（8分鐘）活動(dòng)2：小組討論與猜想1引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，用“如果……那么……”的句式表達(dá)假設(shè)。例如：“如果植物的莖受到單側(cè)光照，那么它會(huì)向光源方向彎曲生長(zhǎng)?！?部分學(xué)生提出：“可能是溫度影響？”“或者是風(fēng)吹的？”這時(shí)需引導(dǎo)聚焦：“我們需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，只改變光照方向，其他條件保持一致，才能確定是否是光的作用?！?設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)“假設(shè)要有依據(jù)”的科學(xué)思維，同時(shí)為后續(xù)控制變量實(shí)驗(yàn)埋下伏筆。3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量的關(guān)鍵突破（15分鐘）活動(dòng)3：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)通過(guò)“問(wèn)題鏈”引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)變量：“要研究光照方向?qū)ηo生長(zhǎng)的影響，需要改變哪個(gè)條件？”（光照方向：?jiǎn)蝹?cè)光/均勻光/無(wú)光）“哪些條件必須保持相同？”（植物種類、數(shù)量、土壤、澆水量、溫度、光照強(qiáng)度）“如何模擬單側(cè)光？”（用帶孔紙盒罩住植物，孔朝向光源；均勻光可用透明塑料罩，或每天旋轉(zhuǎn)紙盒）“如何觀察記錄？”（每天同一時(shí)間測(cè)量莖高和彎曲角度，拍照記錄形態(tài)變化）展示預(yù)實(shí)驗(yàn)中的“錯(cuò)誤案例”：某組忘記控制澆水量，導(dǎo)致單側(cè)光組因缺水生長(zhǎng)緩慢，彎曲不明顯。通過(guò)對(duì)比，強(qiáng)調(diào)“控制變量”是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵?；顒?dòng)4：完善實(shí)驗(yàn)方案3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量的關(guān)鍵突破（15分鐘）活動(dòng)3：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)每組填寫(xiě)《實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表》（表1），教師巡回指導(dǎo)，重點(diǎn)檢查變量控制是否合理（如無(wú)光組需用完全遮光的紙盒，避免漏光）。|組別|實(shí)驗(yàn)變量（光照方向）|控制變量（需保持相同）|觀察指標(biāo)（每天記錄）||------|----------------------|------------------------|----------------------||1組|單側(cè)光（左側(cè)開(kāi)孔）|植物種類、澆水量、溫度|莖高、彎曲角度、顏色||2組|均勻光（透明罩）|同上|同上||3組|無(wú)光（全遮光）|同上|同上|3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量的關(guān)鍵突破（15分鐘）活動(dòng)3：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)“問(wèn)題引導(dǎo)—案例分析—方案完善”的遞進(jìn)，幫助學(xué)生掌握控制變量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，突破教學(xué)難點(diǎn)。4實(shí)驗(yàn)實(shí)施：持續(xù)觀察與數(shù)據(jù)記錄（貫穿2周）活動(dòng)5：?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)與短期觀察（第1天）每組領(lǐng)取3盆預(yù)處理的豆苗（已標(biāo)記初始高度和莖的直立方向），按設(shè)計(jì)方案設(shè)置光照條件（單側(cè)光組紙盒孔朝臺(tái)燈，均勻光組置于自然光下且每天旋轉(zhuǎn)90，無(wú)光組用黑色塑料袋完全包裹）。教師演示測(cè)量方法，強(qiáng)調(diào)“同一時(shí)間測(cè)量”（建議每天早晨8點(diǎn)）和“測(cè)量工具的使用規(guī)范”（尺子垂直地面，量角器緊貼莖基部）?；顒?dòng)6：中期觀察與問(wèn)題調(diào)整（第3-5天）第3天，部分小組發(fā)現(xiàn)單側(cè)光組的莖尖開(kāi)始向孔的方向傾斜（彎曲角度約10），而均勻光組莖直立生長(zhǎng)（角度0），無(wú)光組莖顏色發(fā)黃、生長(zhǎng)細(xì)弱。此時(shí)組織學(xué)生討論：“為什么無(wú)光組的莖又黃又細(xì)？”引出“光合作用需要光，缺乏光照會(huì)影響植物正常生長(zhǎng)”的關(guān)聯(lián)知識(shí)，同時(shí)強(qiáng)化“向光性是植物獲取光照的適應(yīng)性反應(yīng)”的理解?；顒?dòng)7：長(zhǎng)期觀察與數(shù)據(jù)整理（第7-10天）4實(shí)驗(yàn)實(shí)施：持續(xù)觀察與數(shù)據(jù)記錄（貫穿2周）活動(dòng)5：?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)與短期觀察（第1天）第7天，單側(cè)光組莖的彎曲角度可達(dá)30-45（圖1），莖高增長(zhǎng)約2cm；均勻光組莖直立，增長(zhǎng)約3cm（因光照均勻，生長(zhǎng)更旺盛）；無(wú)光組莖高雖增長(zhǎng)至4cm，但莖細(xì)弱易倒伏，顏色黃白（圖2）。各組整理數(shù)據(jù)，用折線圖呈現(xiàn)“莖高變化”和“角度變化”趨勢(shì)（圖3）。（插入預(yù)實(shí)驗(yàn)照片：?jiǎn)蝹?cè)光組彎曲的豆苗、均勻光組直立的豆苗、無(wú)光組黃化的豆苗；示例折線圖）設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)分階段觀察，培養(yǎng)學(xué)生“耐心記錄、尊重?cái)?shù)據(jù)”的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)將“向光性”與“光合作用”“植物適應(yīng)性”等知識(shí)關(guān)聯(lián)，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。04活動(dòng)8：小組匯報(bào)與交流活動(dòng)8：小組匯報(bào)與交流每組派匯報(bào)員展示數(shù)據(jù)圖表，描述現(xiàn)象：“單側(cè)光組的莖每天向光源方向彎曲約5，7天后總彎曲角42；均勻光組莖直立，無(wú)明顯彎曲；無(wú)光組莖發(fā)黃、細(xì)弱，無(wú)彎曲但長(zhǎng)得更高?！币龑?dǎo)學(xué)生對(duì)比分析：“單側(cè)光與均勻光組的差異說(shuō)明什么？”“無(wú)光組的異常生長(zhǎng)又說(shuō)明了什么？”最終歸納結(jié)論：“植物的莖具有向光生長(zhǎng)的特性（向光性），這有助于植物更好地接受光照，進(jìn)行光合作用?！被顒?dòng)9：拓展討論提出進(jìn)階問(wèn)題：“如果改變光源的位置（如從左側(cè)改為右側(cè)），莖的彎曲方向會(huì)變化嗎？”“向光性對(duì)植物生存有什么意義？”鼓勵(lì)學(xué)生課后用剩余豆苗繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，或觀察家庭綠植的生長(zhǎng)現(xiàn)象。活動(dòng)8：小組匯報(bào)與交流設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比和邏輯推理，培養(yǎng)“用證據(jù)支持結(jié)論”的科學(xué)思維，同時(shí)延伸探究，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。05總結(jié)拓展：從課堂探究到生活實(shí)踐的延伸1課堂總結(jié)回顧探究過(guò)程：“我們通過(guò)觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，通過(guò)記錄數(shù)據(jù)得出結(jié)論——植物的莖具有向光性?！睆?qiáng)調(diào)“控制變量”“長(zhǎng)期觀察”在科學(xué)探究中的重要性，呼應(yīng)單元目標(biāo)“像科學(xué)家一樣思考”。2生活應(yīng)用聯(lián)系實(shí)際：“花農(nóng)為什么要定期旋轉(zhuǎn)花盆？”“森林中樹(shù)木為什么都長(zhǎng)得又高又直？”引導(dǎo)學(xué)生用“向光性”解釋生活現(xiàn)象，體會(huì)科學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值。3課后任務(wù)基礎(chǔ)任務(wù)：整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告（含觀察照片、數(shù)據(jù)圖表、結(jié)論）；拓展任務(wù)：選擇一種家庭植物（如多肉、吊蘭），設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察其向光性，記錄1周并分享。06板書(shū)設(shè)計(jì)：核心概念的可視化呈現(xiàn)植物莖的向光性驗(yàn)證一、現(xiàn)象：莖向光彎曲生長(zhǎng)二、問(wèn)題：莖的生長(zhǎng)方向與光有關(guān)嗎？三、實(shí)驗(yàn)：在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容變量：光照方向（單側(cè)光/均勻光/無(wú)光）結(jié)論：莖具有向光性（趨光生長(zhǎng)）在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容07意義：獲取更多光照，利于光合作用