一、課程背景與教學(xué)目標(biāo)演講人課程背景與教學(xué)目標(biāo)教學(xué)反思與展望總結(jié)拓展：從課堂到生活的科學(xué)延伸教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：從觀察到實(shí)踐的遞進(jìn)式探究教學(xué)重難點(diǎn)解析目錄2025四年級(jí)科學(xué)上冊(cè)植物支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件01課程背景與教學(xué)目標(biāo)課程背景與教學(xué)目標(biāo)作為小學(xué)科學(xué)教師，我在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，四年級(jí)學(xué)生對(duì)身邊的植物充滿好奇，但往往停留在觀察表象的階段。當(dāng)我?guī)W(xué)生觀察校園里的黃瓜架、番茄棚時(shí)，常聽(tīng)到他們問(wèn)：“為什么這些桿子要搭成三角形？”“藤蔓植物的支架為什么比果樹(shù)的細(xì)？”這些問(wèn)題恰好指向“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的科學(xué)核心概念。基于此，本節(jié)課以“植物支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”為主題，旨在引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象出發(fā)，通過(guò)觀察、分析、設(shè)計(jì)與實(shí)踐，理解科學(xué)原理在實(shí)際中的應(yīng)用，培養(yǎng)工程思維與動(dòng)手能力。知識(shí)目標(biāo)理解植物支架的核心作用：支撐植株、引導(dǎo)生長(zhǎng)方向、優(yōu)化光照與通風(fēng)條件。掌握植物支架的基本結(jié)構(gòu)要素（立柱、橫撐、連接方式）及其功能關(guān)聯(lián)。了解不同植物（如爬藤類、果菜類、灌木類）對(duì)支架結(jié)構(gòu)的特殊需求。能力目標(biāo)01能通過(guò)觀察對(duì)比，總結(jié)不同植物支架的結(jié)構(gòu)差異。02能根據(jù)具體植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制作符合需求的簡(jiǎn)易支架。03能基于測(cè)試結(jié)果，對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。情感目標(biāo)感受科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)對(duì)“工程設(shè)計(jì)”的探究興趣。培養(yǎng)愛(ài)護(hù)植物、關(guān)注自然的責(zé)任意識(shí)，體會(huì)“用科學(xué)改善生活”的價(jià)值。02教學(xué)重難點(diǎn)解析重點(diǎn)：植物支架結(jié)構(gòu)與功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系要突破這一重點(diǎn)，需從“現(xiàn)象—分析—?dú)w納”的邏輯鏈展開(kāi)。例如，當(dāng)學(xué)生觀察到校園里的番茄架多為“三角立柱+水平橫撐”結(jié)構(gòu)時(shí)，可引導(dǎo)他們思考：“番茄結(jié)果后重量增加，支架需要承受向下的拉力還是側(cè)向的壓力？三角立柱與四角立柱相比，哪種更穩(wěn)固？”通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（用竹條搭建三角與四角框架，懸掛重物測(cè)試），學(xué)生能直觀理解“三角形穩(wěn)定性”這一物理原理在支架設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。難點(diǎn)：基于植物生長(zhǎng)需求的個(gè)性化設(shè)計(jì)難點(diǎn)的解決需結(jié)合具體案例。以爬藤類植物（如葡萄、黃瓜）與果菜類植物（如番茄、茄子）的對(duì)比為例：爬藤類植物的莖稈細(xì)長(zhǎng)、需向上攀爬，因此支架需提供垂直支撐與攀爬附著點(diǎn)（如網(wǎng)繩、竹條交叉結(jié)構(gòu)）；果菜類植物的果實(shí)集中在植株中下部，支架需重點(diǎn)加固中部，避免因果實(shí)重量導(dǎo)致倒伏。教學(xué)中可展示兩種植物的生長(zhǎng)視頻，讓學(xué)生標(biāo)注“受力關(guān)鍵點(diǎn)”，再根據(jù)關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)支架結(jié)構(gòu)。03教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：從觀察到實(shí)踐的遞進(jìn)式探究情境導(dǎo)入：生活中的植物支架觀察（10分鐘）上課前一周，我布置了“植物支架觀察任務(wù)”：學(xué)生分組拍攝校園、社區(qū)或家中的植物支架照片（如月季支撐桿、南瓜棚、綠蘿牽引架），并記錄以下信息：植物名稱與生長(zhǎng)特點(diǎn)（如是否結(jié)果、莖稈粗細(xì)、藤蔓長(zhǎng)度）；支架的材料（竹竿、金屬管、塑料繩）與形狀（三角形、網(wǎng)格狀、單桿式）；觀察到的問(wèn)題（如支架傾斜、藤蔓纏繞困難）。課堂初始，我用投影展示幾組典型照片：一組是倒伏的番茄植株（未搭支架），一組是穩(wěn)固的“人”字形黃瓜架。學(xué)生立刻發(fā)出“原來(lái)支架這么重要！”的感嘆。我順勢(shì)提問(wèn)：“如果讓你為這株倒伏的番茄設(shè)計(jì)支架，你會(huì)考慮哪些因素？”由此引出本節(jié)課的核心問(wèn)題——“如何根據(jù)植物需求設(shè)計(jì)合理的支架結(jié)構(gòu)？”知識(shí)建構(gòu)：植物支架的作用與結(jié)構(gòu)分析（15分鐘）支架的三大核心作用通過(guò)“問(wèn)題鏈”引導(dǎo)學(xué)生自主歸納：“沒(méi)有支架的番茄為什么會(huì)倒伏？”（支撐作用：承受植株與果實(shí)重量）；“葡萄藤蔓為什么能爬得很高？”（引導(dǎo)作用：為攀援器官提供附著點(diǎn)）；“搭架后的黃瓜葉子為什么更舒展？”（優(yōu)化環(huán)境：增加葉片間通風(fēng)，減少病蟲(chóng)害，提升光照利用率）。我補(bǔ)充具體數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)表明，搭架的番茄田間濕度比未搭架的低15%-20%，果實(shí)日增重高20%，用數(shù)據(jù)強(qiáng)化“結(jié)構(gòu)影響功能”的認(rèn)知。知識(shí)建構(gòu)：植物支架的作用與結(jié)構(gòu)分析（15分鐘）支架的結(jié)構(gòu)要素分解結(jié)合實(shí)物（竹條、麻繩、金屬夾）與示意圖，拆解支架的三大組成部分：立柱：主要承重部分，決定支架高度與整體穩(wěn)定性。例如，番茄支架立柱高度需超過(guò)植株成熟高度（約1.5米），而綠蘿牽引架立柱可更高（2米以上）以滿足藤蔓生長(zhǎng)。橫撐：連接立柱，分散壓力。水平橫撐（如番茄架的中部橫桿）可防止立柱向兩側(cè)傾斜；斜向橫撐（如“人”字形支架的交叉桿）能增強(qiáng)整體抗風(fēng)能力。連接方式：影響支架的耐用性與可調(diào)整性。麻繩綁扎（靈活但承重弱）適合臨時(shí)支架；金屬夾固定（穩(wěn)固但成本高）適合長(zhǎng)期使用的大型支架；竹條穿插（自然環(huán)保）則是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的常用方法。設(shè)計(jì)實(shí)踐：從需求到方案的工程思維訓(xùn)練（25分鐘）明確設(shè)計(jì)需求：“為××植物設(shè)計(jì)支架”我提供三種典型植物供學(xué)生選擇（可自主補(bǔ)充）：1番茄（果菜類）：莖稈較脆，果實(shí)集中在中部，需防倒伏；2黃瓜（爬藤類）：莖蔓細(xì)長(zhǎng)，需垂直攀爬空間；3月季（灌木類）：枝條柔軟易下垂，需分散支撐。4學(xué)生分組選擇植物后，需填寫(xiě)《設(shè)計(jì)需求表》（如表1），明確“關(guān)鍵需求”（如番茄的“中部承重”、黃瓜的“垂直牽引”）。5|植物類型|生長(zhǎng)特點(diǎn)|關(guān)鍵需求|可能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向|6|----------|----------|----------|--------------------|7|番茄|果實(shí)重、莖稈脆|中部承重、整體穩(wěn)固|三角立柱+中部橫桿|8設(shè)計(jì)實(shí)踐：從需求到方案的工程思維訓(xùn)練（25分鐘）明確設(shè)計(jì)需求：“為××植物設(shè)計(jì)支架”|黃瓜|藤蔓長(zhǎng)、需攀爬|垂直支撐、附著點(diǎn)多|直立立柱+網(wǎng)繩結(jié)構(gòu)||月季|枝條軟、易下垂|分散支撐、高度適配|多向分枝支架|設(shè)計(jì)實(shí)踐：從需求到方案的工程思維訓(xùn)練（25分鐘）繪制設(shè)計(jì)草圖：從想象到可視化學(xué)生以小組為單位，用彩筆繪制支架草圖，標(biāo)注關(guān)鍵尺寸（如立柱高度、橫撐間距）與材料（竹條長(zhǎng)度、麻繩用量）。我巡視指導(dǎo)時(shí)發(fā)現(xiàn)，有的小組為番茄設(shè)計(jì)了“單桿+多圈綁繩”結(jié)構(gòu)，我提示：“單桿在大風(fēng)中容易晃動(dòng)，能否增加斜撐？”有的小組為黃瓜設(shè)計(jì)了“網(wǎng)格狀支架”，我肯定其合理性：“網(wǎng)格能提供更多攀爬點(diǎn)，符合黃瓜的生長(zhǎng)習(xí)性?！痹O(shè)計(jì)實(shí)踐：從需求到方案的工程思維訓(xùn)練（25分鐘）制作與測(cè)試：在實(shí)踐中驗(yàn)證設(shè)計(jì)材料區(qū)提供竹條（長(zhǎng)30cm、50cm、80cm）、麻繩、塑料扎帶、剪刀（安全型）。學(xué)生按草圖制作支架，過(guò)程中需解決實(shí)際問(wèn)題：竹條切割不整齊（指導(dǎo)用砂紙打磨）；麻繩綁扎不緊（演示“十字交叉綁扎法”）；支架高度不夠（提示“可疊加竹條，用扎帶固定延長(zhǎng)”）。制作完成后，進(jìn)行“功能測(cè)試”：番茄支架測(cè)試：在中部懸掛500g砝碼（模擬果實(shí)重量），觀察是否傾斜；黃瓜支架測(cè)試：用紗線模擬藤蔓，測(cè)試能否順利向上纏繞；月季支架測(cè)試：用軟枝條模擬花莖，測(cè)試支架能否分散支撐。設(shè)計(jì)實(shí)踐：從需求到方案的工程思維訓(xùn)練（25分鐘）制作與測(cè)試：在實(shí)踐中驗(yàn)證設(shè)計(jì)測(cè)試中，某小組的番茄支架因立柱過(guò)細(xì)（30cm竹條）導(dǎo)致懸掛砝碼后彎曲，我引導(dǎo)他們思考：“如何增強(qiáng)立柱的承重能力？”學(xué)生提出“用兩根竹條并列綁扎”，改進(jìn)后成功承受1kg重量。展示評(píng)價(jià)：多元視角下的反思與優(yōu)化（10分鐘）各組展示作品時(shí)，采用“自述+互評(píng)+師評(píng)”模式：自述：重點(diǎn)說(shuō)明“設(shè)計(jì)思路如何對(duì)應(yīng)植物需求”（如“我們?yōu)辄S瓜設(shè)計(jì)網(wǎng)格支架，因?yàn)樘俾枰喾较蚋街保?；互評(píng)：其他小組從“結(jié)構(gòu)合理性”“材料適用性”“解決問(wèn)題的創(chuàng)新性”三方面提問(wèn)（如“你們的月季支架用了三根分枝，是否會(huì)影響光照？”）；師評(píng)：總結(jié)共性優(yōu)點(diǎn)（如“能結(jié)合植物特點(diǎn)設(shè)計(jì)”）與改進(jìn)建議（如“部分支架連接點(diǎn)不夠穩(wěn)固，可嘗試雙股麻繩綁扎”）。展示結(jié)束后，我播放一段“農(nóng)民伯伯調(diào)整葡萄架”的視頻，學(xué)生驚喜地發(fā)現(xiàn)：“他們用的三角支架和我們?cè)O(shè)計(jì)的番茄架好像！”“原來(lái)真實(shí)的支架設(shè)計(jì)也需要不斷調(diào)整！”這一環(huán)節(jié)拉近了課堂與真實(shí)生活的距離。04總結(jié)拓展：從課堂到生活的科學(xué)延伸核心知識(shí)回顧通過(guò)板書(shū)思維導(dǎo)圖（圖1），帶領(lǐng)學(xué)生回顧本節(jié)課重點(diǎn)：植物支架的作用（支撐、引導(dǎo)、優(yōu)化環(huán)境）→結(jié)構(gòu)要素（立柱、橫撐、連接方式）→設(shè)計(jì)邏輯（需求分析→草圖繪制→制作測(cè)試→優(yōu)化改進(jìn)）。我強(qiáng)調(diào)：“今天我們不僅學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)植物支架，更重要的是掌握了‘發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析需求—設(shè)計(jì)方案—實(shí)踐驗(yàn)證’的工程思維方法，這是解決生活中許多問(wèn)題的關(guān)鍵?！闭n后拓展任務(wù)STEP3STEP2STEP1觀察記錄：周末與家長(zhǎng)一起觀察農(nóng)田或陽(yáng)臺(tái)植物，記錄“最巧妙的支架設(shè)計(jì)”，并嘗試用本節(jié)課知識(shí)分析其合理性。改進(jìn)優(yōu)化：針對(duì)課堂上的支架作品，結(jié)合測(cè)試反饋與觀察記錄，進(jìn)行1-2項(xiàng)改進(jìn)（如更換更牢固的連接材料、調(diào)整橫撐高度）?？鐚W(xué)科實(shí)踐：與美術(shù)課結(jié)合，用廢棄材料（如吸管、硬紙板）設(shè)計(jì)“美觀與功能兼顧”的植物支架，下節(jié)課舉辦“最佳生態(tài)設(shè)計(jì)展”。情感升華最后，我展示一張學(xué)生去年為校園月季搭支架的照片：“記得這株月季嗎？當(dāng)時(shí)它因?yàn)橹l下垂幾乎不開(kāi)花，現(xiàn)在它的花莖挺立，開(kāi)出了滿樹(shù)的花。這就是我們?cè)O(shè)計(jì)的支架帶來(lái)的改變——科學(xué)不僅是書(shū)本上的知識(shí)，更是我們用雙手創(chuàng)造美好、守護(hù)生命的力量?！苯淌依镯懫馃崃业恼坡?，我看到孩子們眼里閃爍著躍躍欲試的光芒。05教學(xué)反思與展望教學(xué)反思與展望本節(jié)課以“植物支架”為載體，將科學(xué)知識(shí)（結(jié)構(gòu)與功能）、工程思維（設(shè)計(jì)與實(shí)踐）、情感態(tài)度（關(guān)愛(ài)自然）有機(jī)融合。學(xué)生從“被動(dòng)觀察”轉(zhuǎn)向“主動(dòng)設(shè)計(jì)”，在解決真實(shí)問(wèn)題的