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CONTENTS教學(xué)背景分析：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題的自然銜接教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)：三維目標(biāo)的有機(jī)融合教學(xué)準(zhǔn)備：從材料選擇到情境創(chuàng)設(shè)的細(xì)節(jié)把控教學(xué)過(guò)程：從問(wèn)題驅(qū)動(dòng)到深度探究的遞進(jìn)式展開(kāi)總結(jié)拓展：從知識(shí)習(xí)得到素養(yǎng)發(fā)展的升華目錄2025四年級(jí)科學(xué)上冊(cè)植物支架的穩(wěn)定性測(cè)試課件作為深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸知識(shí)，用眼睛發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用大腦解決問(wèn)題。今天要和大家分享的“植物支架的穩(wěn)定性測(cè)試”，正是這樣一節(jié)將生活觀察、科學(xué)探究與工程設(shè)計(jì)深度融合的課例。這節(jié)課不僅能幫助四年級(jí)學(xué)生理解植物支架的科學(xué)原理，更能培養(yǎng)他們“像工程師一樣思考”的實(shí)踐能力。接下來(lái)，我將從教學(xué)背景、目標(biāo)設(shè)計(jì)、實(shí)施過(guò)程到總結(jié)拓展，完整呈現(xiàn)這節(jié)課的設(shè)計(jì)思路與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。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)生認(rèn)知基礎(chǔ)與需求四年級(jí)學(xué)生已通過(guò)前兩單元“植物的生長(zhǎng)變化”學(xué)習(xí)，掌握了植物根、莖、葉的功能，觀察過(guò)番茄、黃瓜等植物在生長(zhǎng)過(guò)程中需要支架支撐的現(xiàn)象。但他們對(duì)“為什么有的支架穩(wěn)固、有的容易倒塌”“怎樣設(shè)計(jì)更穩(wěn)定的支架”等問(wèn)題，尚停留在“憑感覺(jué)”的經(jīng)驗(yàn)層面。課堂上曾有學(xué)生問(wèn)我：“老師，我奶奶用竹條搭的番茄架總倒，可鄰居用鐵絲搭的從來(lái)沒(méi)倒過(guò)，是鐵絲更厲害嗎？”這種源于生活的真實(shí)疑問(wèn)，正是本節(jié)課的起點(diǎn)。2內(nèi)容價(jià)值與意義植物支架的穩(wěn)定性測(cè)試，本質(zhì)是“結(jié)構(gòu)與功能”科學(xué)大概念的具體應(yīng)用。通過(guò)探究支架形狀、材料、連接方式等變量對(duì)穩(wěn)定性的影響，學(xué)生將初步理解工程設(shè)計(jì)中“結(jié)構(gòu)優(yōu)化”的思維方法，同時(shí)建立“科學(xué)知識(shí)服務(wù)于生活”的實(shí)踐意識(shí)。這既是對(duì)植物單元知識(shí)的延伸，也是為六年級(jí)“工具與技術(shù)”單元埋下的伏筆。3教學(xué)難點(diǎn)預(yù)判基于以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生可能在“控制變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)量化分析”兩個(gè)環(huán)節(jié)遇到困難。例如，部分小組可能同時(shí)改變支架形狀和材料，導(dǎo)致無(wú)法確定變量；或僅用“很穩(wěn)”“不太穩(wěn)”等模糊描述記錄結(jié)果，缺乏定量意識(shí)。這需要教師通過(guò)示范、引導(dǎo)，幫助學(xué)生建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。02教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)：三維目標(biāo)的有機(jī)融合1知識(shí)目標(biāo)明確植物支架的核心功能：支撐植物莖葉、促進(jìn)通風(fēng)透光、便于管理；01識(shí)別影響支架穩(wěn)定性的關(guān)鍵要素：形狀（如三角形、四邊形）、材料（竹條、鐵絲、塑料）、連接方式（橡皮筋、繩子、膠接）；02理解“三角形結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定”的科學(xué)原理及其在支架設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。032能力目標(biāo)能基于觀察提出可探究的科學(xué)問(wèn)題（如“支架形狀是否影響穩(wěn)定性？”）；01掌握控制變量法設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，完成“單一變量改變-現(xiàn)象觀察-數(shù)據(jù)記錄”的探究流程；02能用表格、柱狀圖等方式整理數(shù)據(jù)，通過(guò)分析得出結(jié)論，并嘗試解釋生活中的支架設(shè)計(jì)。033情感態(tài)度目標(biāo)01激發(fā)對(duì)“身邊科學(xué)”的探究興趣，體會(huì)科學(xué)與技術(shù)的緊密聯(lián)系；03建立“用科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題”的責(zé)任感，如為家庭或校園植物設(shè)計(jì)更穩(wěn)定的支架。02培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)傾聽(tīng)他人觀點(diǎn)、修正自身方案；03教學(xué)準(zhǔn)備：從材料選擇到情境創(chuàng)設(shè)的細(xì)節(jié)把控1實(shí)驗(yàn)材料的分層設(shè)計(jì)考慮到四年級(jí)學(xué)生的動(dòng)手能力，我將材料分為“基礎(chǔ)組”和“拓展組”：基礎(chǔ)組（必選）：竹條（直徑5mm，長(zhǎng)度20cm）、鐵絲（直徑2mm，長(zhǎng)度20cm）、塑料吸管（直徑8mm，長(zhǎng)度20cm）、橡皮筋（粗/細(xì)兩種）、棉線（30cm）、砝碼（50g/個(gè)）、量角器、測(cè)力計(jì)（0-5N）；拓展組（可選）：真實(shí)植物（如番茄幼苗，高度約30cm）、廢舊衣架（可彎成不同形狀）、熱熔膠槍?zhuān)ń處熝菔居茫?情境創(chuàng)設(shè)的生活化上課前一周，我布置了“觀察身邊的植物支架”任務(wù)，要求學(xué)生拍攝照片或繪制草圖，記錄支架的形狀、材料、連接方式，并標(biāo)注“是否倒塌過(guò)”。課堂導(dǎo)入時(shí)，我選取了3組典型案例：案例1：小區(qū)王爺爺?shù)狞S瓜架（竹條+繩子，四邊形，夏季暴雨后倒塌）；案例2：學(xué)校植物園的番茄架（鐵絲+橡皮筋，三角形，從未倒塌）；案例3：學(xué)生自家陽(yáng)臺(tái)的綠蘿架（塑料吸管+膠接，單柱式，枝葉過(guò)重時(shí)傾斜）。這些來(lái)自學(xué)生生活的案例，瞬間拉近了課堂與現(xiàn)實(shí)的距離。3記錄工具的結(jié)構(gòu)化為幫助學(xué)生規(guī)范記錄，我設(shè)計(jì)了“三級(jí)記錄單”：?jiǎn)栴}記錄單（記錄提出的假設(shè)，如“三角形支架比四邊形更穩(wěn)定”）；實(shí)驗(yàn)操作單（包含“改變的變量”“保持相同的條件”“測(cè)試方法”三列）；數(shù)據(jù)記錄單（表格形式，包含“實(shí)驗(yàn)組別”“拉力值/N”“傾斜角度/”“承重/個(gè)砝碼”）。04教學(xué)過(guò)程：從問(wèn)題驅(qū)動(dòng)到深度探究的遞進(jìn)式展開(kāi)1情境導(dǎo)入：從“問(wèn)題”到“假設(shè)”的思維激活（10分鐘）“同學(xué)們，上周大家觀察的植物支架中，哪些讓你們印象最深？”隨著問(wèn)題拋出，學(xué)生們紛紛舉起手中的照片：“我家葡萄架是三角形的，特別穩(wěn)！”“奶奶的豆角架是直的，風(fēng)一吹就晃?！蔽翼槃?shì)展示王爺爺黃瓜架倒塌的照片：“為什么同樣是竹條，有的支架能扛住風(fēng)雨，有的卻倒了？可能和哪些因素有關(guān)？”學(xué)生們七嘴八舌提出假設(shè)：“可能和形狀有關(guān)，三角形更穩(wěn)”“可能和材料有關(guān)，鐵絲比竹條硬”“可能和綁得緊不緊有關(guān)，橡皮筋有彈性”……我將這些假設(shè)寫(xiě)在黑板上，用紅筆圈出“形狀、材料、連接方式”三個(gè)高頻詞：“今天我們就通過(guò)實(shí)驗(yàn)，逐一驗(yàn)證這些假設(shè)！”2知識(shí)鋪墊：支架結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)聯(lián)解析（8分鐘）為幫助學(xué)生理解“結(jié)構(gòu)影響功能”，我用實(shí)物展示三種典型支架：?jiǎn)沃街Ъ埽ㄒ桓駰l插入土中，植物莖稈綁在柱上）：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但抗風(fēng)能力弱，適合矮生植物（如草莓）；三腳架（三根竹條頂端綁在一起，形成三角形）：底部開(kāi)口大，重心低，穩(wěn)定性強(qiáng)，適合番茄、黃瓜等藤本植物；棚架式支架（多根竹條搭成網(wǎng)格）：支撐面積大，適合葡萄等爬蔓植物，但需要更堅(jiān)固的連接?！按蠹野l(fā)現(xiàn)沒(méi)有？不同支架的‘形狀’決定了它們的‘穩(wěn)定性’。就像我們玩的積木，三角形的結(jié)構(gòu)是不是更不容易倒？”我邊說(shuō)邊用積木演示三角形與四邊形的受力差異，學(xué)生們點(diǎn)頭表示理解。3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量法的分步指導(dǎo)（12分鐘）“要驗(yàn)證‘形狀影響穩(wěn)定性’，我們需要設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)?！蔽夷贸鎏崆白龊玫娜切魏退倪呅沃Ъ埽ň弥駰l+橡皮筋連接），引導(dǎo)學(xué)生討論：“哪些條件要保持相同？”學(xué)生們很快答出：“材料（都用竹條）、連接方式（都用橡皮筋）、支架高度（都20cm）、測(cè)試方法（都用測(cè)力計(jì)拉）。”“那改變的變量是什么？”“形狀！一個(gè)三角形，一個(gè)四邊形?！苯又?，我讓各小組選擇一個(gè)假設(shè)（形狀/材料/連接方式），填寫(xiě)“實(shí)驗(yàn)操作單”。巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)，有小組想同時(shí)測(cè)試形狀和材料，我蹲下來(lái)問(wèn)：“如果同時(shí)改變兩個(gè)因素，最后支架倒了，你能確定是形狀還是材料的問(wèn)題嗎？”學(xué)生恍然大悟：“原來(lái)只能改變一個(gè)因素！”通過(guò)這樣的引導(dǎo)，所有小組都修正了方案。4實(shí)驗(yàn)操作：動(dòng)手探究中的科學(xué)思維培養(yǎng)（20分鐘）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，我強(qiáng)調(diào)安全事項(xiàng)：“竹條的尖刺要處理圓潤(rùn)，鐵絲不要用力彎折以免劃傷，測(cè)力計(jì)拉的時(shí)候要緩慢均勻?！备餍〗M迅速行動(dòng)起來(lái)：形狀組：用竹條制作三角形（邊長(zhǎng)20cm）和四邊形（邊長(zhǎng)20cm）支架，用測(cè)力計(jì)從側(cè)面拉，記錄“拉倒時(shí)的力”（三角形平均2.8N，四邊形平均1.2N）；材料組：用相同的三角形結(jié)構(gòu)，分別用竹條、鐵絲、塑料吸管制作，懸掛砝碼測(cè)試承重（鐵絲承重8個(gè)，竹條5個(gè)，塑料吸管3個(gè)）；連接方式組：用相同的三角形+竹條，分別用橡皮筋、棉線、膠接固定，用手搖晃觀察傾斜角度（橡皮筋傾斜15，棉線傾斜25，膠接傾斜5）。實(shí)驗(yàn)中，我注意到“連接方式組”的小明困惑地說(shuō)：“橡皮筋不是軟的嗎？怎么反而更穩(wěn)？”我提示：“想想看，橡皮筋有彈性，是不是能緩沖外力？就像汽車(chē)的減震器?！毙∶餮劬σ涣粒骸皩?duì)！上次大風(fēng)把棉線綁的支架扯斷了，橡皮筋只是拉長(zhǎng)，沒(méi)斷！”5數(shù)據(jù)整理與分析：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維躍升（15分鐘）“現(xiàn)在請(qǐng)各組用柱狀圖展示數(shù)據(jù)，然后派代表匯報(bào)結(jié)論?！毙螤罱M的小紅指著圖表說(shuō)：“三角形支架需要更大的力才能拉倒，說(shuō)明形狀是影響穩(wěn)定性的重要因素！”材料組的小亮補(bǔ)充：“鐵絲比竹條硬，承重更強(qiáng)，但竹條更輕便，可能更適合不需要太大承重的植物?！边B接方式組的小明興奮地說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)橡皮筋雖然軟，但能緩沖外力，反而比棉線更穩(wěn)，膠接最穩(wěn)但不好調(diào)整?！蔽翼槃?shì)追問(wèn)：“如果要給王爺爺?shù)狞S瓜架提建議，你們會(huì)怎么設(shè)計(jì)？”學(xué)生們搶著回答：“改成三角形！”“用鐵絲代替竹條！”“用橡皮筋綁，不怕大風(fēng)！”“底部埋深一點(diǎn)，增加穩(wěn)定性！”這時(shí)，我展示了王爺爺改進(jìn)后的支架照片（三角形+鐵絲+橡皮筋），學(xué)生們歡呼：“和我們?cè)O(shè)計(jì)的一樣！”6聯(lián)系實(shí)際：從課堂到生活的遷移應(yīng)用（10分鐘）為強(qiáng)化知識(shí)遷移，我布置了“校園支架診斷”任務(wù)：“課后請(qǐng)分組觀察學(xué)校植物園的支架，用今天學(xué)的方法分析是否穩(wěn)定，提出改進(jìn)方案?！毕抡n時(shí)，小組成員已經(jīng)湊在一起討論：“那邊的番茄架是四邊形，應(yīng)該加一根斜撐變成三角形！”“葡萄架的竹條太細(xì)了，換成粗鐵絲會(huì)更穩(wěn)！”看著他們躍躍欲試的樣子，我知道科學(xué)的種子已經(jīng)發(fā)芽。05總結(jié)拓展：從知識(shí)習(xí)得到素養(yǎng)發(fā)展的升華1課堂總結(jié)：核心知識(shí)的精煉概括“今天我們通過(guò)‘提出問(wèn)題-作出假設(shè)-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-驗(yàn)證結(jié)論’的科學(xué)方法，探究了植物支架的穩(wěn)定性?！蔽以诤诎迳袭?huà)出思維導(dǎo)圖：穩(wěn)定性影響因素→形狀（三角形最穩(wěn)）、材料（硬度與輕便性平衡）、連接方式（彈性緩沖或剛性固定）→科學(xué)原理（結(jié)構(gòu)決定功能）→應(yīng)用價(jià)值（優(yōu)化支架設(shè)計(jì)，幫助植物生長(zhǎng)）?！巴瑢W(xué)們，科學(xué)不僅在實(shí)驗(yàn)室里，更在我們身邊。當(dāng)你們用今天的知識(shí)幫助爺爺改進(jìn)支架，用科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，你們就是小小的科學(xué)家和工程師！”2課后拓展：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的延伸為鞏固學(xué)習(xí)成果，我布置了“家庭支架設(shè)計(jì)師”任務(wù)：任務(wù)1：為家中盆栽（如綠蘿、辣椒）設(shè)計(jì)并制作一個(gè)支架，要求標(biāo)注形狀、材料、連接方式；任務(wù)2：連續(xù)觀察2周，記錄支架是否穩(wěn)定，若不穩(wěn)定則改進(jìn)設(shè)計(jì)；任務(wù)3：下節(jié)課分享“設(shè)計(jì)-測(cè)試-改進(jìn)”的過(guò)程，評(píng)選“最佳穩(wěn)定支架”。結(jié)語(yǔ)：讓科學(xué)課扎根生活，讓探究點(diǎn)亮童年這節(jié)“植物支架的穩(wěn)定性測(cè)試”課