一、活動背景與意義在校園角落或家庭陽臺，孩子們常常會發(fā)現(xiàn)植物總是朝著光源方向生長——綠蘿的藤蔓悄悄轉(zhuǎn)向窗戶，向日葵的花盤追逐著太陽。這種有趣的生命現(xiàn)象，既貼近學生生活經(jīng)驗，又蘊含著植物對環(huán)境的適應(yīng)性奧秘。為落實《義務(wù)教育科學課程標準（2022年版）》中“探究實踐”的核心素養(yǎng)要求，引導(dǎo)學生從“好奇觀察”走向“實證探究”，我們設(shè)計本次“植物向光性”課題探究活動。通過親身種植、實驗、分析，學生將學會用科學的方法解釋自然現(xiàn)象，培養(yǎng)“提出問題—設(shè)計實驗—驗證猜想”的邏輯思維，同時在團隊協(xié)作中體會科學探究的樂趣。二、探究目標（一）知識目標通過觀察與實驗，學生能描述植物向光生長的現(xiàn)象，結(jié)合資料初步理解“向光性”是植物對光照刺激的適應(yīng)性反應(yīng)（如生長素分布不均導(dǎo)致莖的彎曲生長）。（二）能力目標小組能合作設(shè)計“單側(cè)光照vs自然光照”的對照實驗，規(guī)范控制變量（如水分、溫度、土壤量保持一致）；能用直尺、量角器等工具記錄植物的株高、向光角度，并嘗試用圖表分析實驗數(shù)據(jù)的變化趨勢；能基于實驗結(jié)果，有理有據(jù)地推導(dǎo)“光照方向如何影響植物生長”的結(jié)論。（三）情感目標在持續(xù)4周的探究中，激發(fā)對生命科學的好奇心，體會“科學結(jié)論需經(jīng)反復(fù)驗證”的實證精神；增強團隊協(xié)作意識，如組內(nèi)分工（觀察員、記錄員、實驗員）、問題研討（如種子發(fā)霉的解決策略）等。三、探究內(nèi)容與任務(wù)（一）基礎(chǔ)任務(wù)：觀察植物的自然向光表現(xiàn)校園觀察：以小組為單位，選取綠蘿、向日葵、冬青等3-5種植物，連續(xù)3天在固定時間（如上午10點）觀察葉片、枝條的朝向，拍攝不同時段的照片，填寫《植物向光觀察表》（記錄“植物名稱、朝向變化、推測原因”）。家庭觀察：鼓勵學生觀察家中盆栽（如多肉、吊蘭）的生長方向，用簡筆畫記錄“植物初始朝向—3天后朝向”，并在課堂分享發(fā)現(xiàn)（如“我家的吊蘭枝條都朝著陽臺窗戶生長，是不是因為那里光線更亮？”）。（二）核心任務(wù)：設(shè)計對照實驗探究光照的影響小組合作完成“單側(cè)光照對綠豆苗生長的影響”實驗，具體步驟：1.實驗準備：將飽滿的綠豆種子分為兩組，每組10粒，種植在相同大小的花盆（土壤量、水分一致），標記為實驗組（單側(cè)光照）和對照組（自然光照）。2.變量控制：實驗組用自制遮光箱（紙箱一側(cè)開孔，模擬單側(cè)光源），對照組置于教室窗臺（自然光照）；兩組均放在溫度相近的環(huán)境（如教室角落），每周澆水2次（每次50mL）。3.數(shù)據(jù)記錄：每天上午10點測量株高（土壤表面到莖尖的高度）、向光角度（莖與垂直方向的夾角），用“○”“↑”等符號標注生長方向，每周繪制《綠豆苗生長曲線》（橫軸為天數(shù)，縱軸為株高）。（三）拓展任務(wù)：探究“影響向光性的其他因素”嘗試改變光照強度（如用臺燈距離植物10cm、20cm對比）、植物種類（如對比綠豆、黃豆、紅豆的向光性差異）；延伸探究“向水性”（如土壤一側(cè)澆水，觀察根的生長方向）、“向地性”（倒置花盆，觀察莖的生長方向），對比不同“向性運動”的特點。四、實施步驟（共5周）（一）第一階段：準備階段（第1周）課題啟動：教師展示“植物向光生長”的圖片、視頻，引導(dǎo)學生提出問題（如“所有植物都向光生長嗎？”“光照越強，植物長得越快嗎？”），投票確定核心探究問題。小組組建：根據(jù)學生興趣與能力，分為6-8個小組（每組5-6人），推選組長，明確分工（觀察員、記錄員、實驗員等），確?！叭巳擞腥蝿?wù)，事事有人管”。材料準備：教師提供綠豆種子、花盆、腐殖土；學生自主準備紙箱（制作遮光箱）、直尺、記號筆、相機（或手機）等。方法培訓：講解“控制變量法”的核心邏輯（如“實驗中只能改變‘光照方向’，其他條件必須相同”），演示正確的種植、測量方法，強調(diào)安全事項（如不食用實驗植物、使用鏟子時避免劃傷）。（二）第二階段：實施階段（第2-4周）日常觀察與記錄：小組每天上午10點（固定時間）觀察植物，記錄“株高、向光角度、葉片顏色”等，遇到異常情況（如種子發(fā)霉、生長緩慢）及時討論解決方案（如更換種子、調(diào)整澆水量）。實驗操作與調(diào)整：每周三下午進行“變量檢查”（如確認遮光箱的開孔方向未偏移、兩組澆水量一致），若發(fā)現(xiàn)“實驗組與對照組生長差異不明顯”，可調(diào)整光照強度（如縮短臺燈與植物的距離）。問題研討與拓展：每周五開展“探究沙龍”，小組分享實驗進展（如“我們組的綠豆苗第3天開始向光彎曲，角度達到15°”），提出新問題（如“如果同時給植物兩側(cè)光照，它會怎么生長？”），教師適時引導(dǎo)（如推薦查閱《植物生理學》科普文章）。（三）第三階段：總結(jié)階段（第5周）數(shù)據(jù)整理與分析：小組匯總4周的實驗數(shù)據(jù)，繪制“株高變化折線圖”“向光角度柱狀圖”，對比實驗組與對照組的差異，討論“數(shù)據(jù)是否支持我們的假設(shè)（如‘單側(cè)光照會使植物向光彎曲’）”。成果匯報與展示：小組制作PPT、手抄報或?qū)嶒災(zāi)Ｐ?，匯報探究過程（如“我們?nèi)绾卧O(shè)計實驗—遇到的困難—解決方法”）與結(jié)論（如“單側(cè)光照下，綠豆苗平均向光角度為25°，比自然光照組高18°”）。反思與拓展：全班討論實驗不足（如“實驗時間較短，未觀察到開花結(jié)果的影響”“樣本量少，結(jié)論可能有誤差”），提出改進方案（如延長實驗至6周、增加植物種類）；鼓勵學生嘗試“向水性”實驗，將探究延伸至課后。五、探究方法與工具（一）方法觀察法：持續(xù)觀察植物的生長方向、形態(tài)變化，記錄“時間—現(xiàn)象”的對應(yīng)關(guān)系；實驗法：通過“對照實驗”（控制光照方向，其他條件相同）驗證假設(shè)，體會“實證研究”的邏輯；文獻法：查閱《植物的向性運動》科普資料，了解科學家的研究結(jié)論（如達爾文的向光性實驗），對比自己的發(fā)現(xiàn)。（二）工具植物材料：綠豆、向日葵幼苗、綠蘿（或家庭盆栽）；種植工具：花盆、鏟子、腐殖土；實驗工具：自制遮光箱（紙箱+黑布）、直尺、量角器、記號筆；記錄工具：《植物向光觀察表》《實驗記錄表》、相機（拍攝生長過程）、Excel表格（繪制數(shù)據(jù)圖表）。六、評價與反饋機制（一）過程性評價（占60%）小組合作：觀察小組分工的合理性（如記錄員是否及時整理數(shù)據(jù)、實驗員是否規(guī)范操作），評價“團隊協(xié)作得分”（教師+小組互評，滿分30分）；探究能力：根據(jù)《觀察記錄表》的完整性（如是否有連續(xù)數(shù)據(jù)、是否標注異常情況）、問題解決的主動性（如遇到種子發(fā)霉，是否嘗試更換土壤），評價“科學思維得分”（教師評分，滿分30分）。（二）成果性評價（占40%）實驗報告：評價“問題提出—假設(shè)—實驗設(shè)計—數(shù)據(jù)—結(jié)論”的完整性與科學性（如假設(shè)是否可驗證、數(shù)據(jù)是否支持結(jié)論），滿分20分；成果展示：根據(jù)匯報內(nèi)容的創(chuàng)新性（如用情景劇展示植物向光生長的過程）、表達的清晰度，評價“交流表達得分”（全班投票+教師評分，滿分20分）。（三）反饋渠道學生訪談：課后與學生交流“活動中最有趣/困難的部分”，收集改進建議（如“希望增加更多植物種類”）；家長反饋：通過班級群發(fā)放問卷，了解家長對活動的支持度（如“是否愿意協(xié)助孩子觀察家庭植物”），調(diào)整后續(xù)探究內(nèi)容。七、保障措施（一）師資保障科學教師全程指導(dǎo)，每周參與小組研討，解答實驗疑問（如“為什么遮光箱里的植物莖會變細？”）；邀請校外生物教師開展“植物向性運動”專題講座，拓展學生的科學視野。（二）資源保障校內(nèi)資源：學校實驗室提供實驗器材（如量角器、電子秤），校園開辟“探究種植區(qū)”（劃分小組實驗田）；校外資源：推薦科普網(wǎng)站（如中國數(shù)字科技館“植物的智慧”專題）、植物園研學活動（觀察不同植物的向光性）。（三）安全保障實驗前開展“安全培訓”：演示正確的種植方法（如用鏟子鏟土時保持手部遠離鏟刃），強調(diào)“不食用實驗植物”（實驗用苗可能接觸土壤細菌）；植物選擇：優(yōu)先選用綠豆、向日葵等無毒、易種植的品種，避開含羞草（部分學生過敏）、帶刺植物。八、預(yù)期成果1.形成《“植物向光性”探究報告》（含實驗數(shù)據(jù)、結(jié)論、改進建議），優(yōu)秀成果在校園“科學