一、活動背景：從教材要求到生命現(xiàn)象的觀察窗口演講人CONTENTS活動背景：從教材要求到生命現(xiàn)象的觀察窗口活動目標：三維目標下的能力進階活動準備：從材料到思維的雙重鋪墊活動實施：從猜想驗證到思維建模的全過程結論拓展：從實驗室到自然的遷移應用總結反思：探究活動的育人價值再審視目錄2025小學五年級科學上冊植物的向水性探究活動課件01活動背景：從教材要求到生命現(xiàn)象的觀察窗口活動背景：從教材要求到生命現(xiàn)象的觀察窗口作為小學科學教師，我始終相信，最生動的科學課不在課本里，而在孩子們蹲下身觀察的每一株幼苗、每一根根系里。人教版小學科學五年級上冊《生物與環(huán)境》單元中，"植物的向性運動"是核心內容之一，其中"向水性"作為植物適應環(huán)境的重要特性，既是理解"生物與環(huán)境相互作用"的關鍵切入點，也是培養(yǎng)學生科學探究能力的優(yōu)質載體。五年級學生已具備基礎的觀察能力和簡單實驗設計經驗，但對"控制變量實驗"的理解仍需深化。他們對植物生長的興趣多停留在"莖葉的變化"，對根系這一"地下部分"的關注較少。因此，設計"植物的向水性探究活動"，不僅能填補認知空白，更能通過"看得見的實驗"（如透明容器中根系的生長軌跡），讓抽象的"向性運動"具象化，幫助學生建立"結構與功能相適應"的科學觀念。02活動目標：三維目標下的能力進階活動目標：三維目標下的能力進階基于課程標準（2022版）對"生命科學領域"的要求，結合五年級學生的認知特點，本次活動設定以下目標：1知識目標準確描述"植物向水性"的定義：植物的根在生長過程中，會朝著水分較多的一側生長的特性。理解向水性對植物生存的意義：幫助植物更高效地吸收水分，適應不同水分條件的環(huán)境。2能力目標能獨立設計"控制單一變量"的對比實驗，明確實驗中的自變量（水分分布）、因變量（根的生長方向/長度）和無關變量（光照、溫度、種子數(shù)量等）。掌握連續(xù)觀察記錄的方法，能用文字、繪圖、數(shù)據(jù)表格等多種形式記錄根系生長的動態(tài)變化。初步學會分析實驗數(shù)據(jù)，通過對比不同實驗組的現(xiàn)象，得出科學結論。3情感態(tài)度與價值觀目標213激發(fā)對植物根系生長的探究興趣，體會"地下世界"的生命智慧。培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，理解"重復實驗""客觀記錄"對結論可靠性的重要性。建立"生物與環(huán)境相適應"的生態(tài)觀，萌發(fā)愛護植物、尊重自然規(guī)律的意識。03活動準備：從材料到思維的雙重鋪墊活動準備：從材料到思維的雙重鋪墊工欲善其事，必先利其器。為確?；顒禹樌_展，我提前兩周啟動準備工作，既包括實驗材料的籌備，也涵蓋學生的前期認知鋪墊。1實驗材料清單（以4人小組為單位）|類別|具體物品|說明||------------|-----------------------------------|-------------------------------||實驗主體|綠豆種子（或小麥種子）|選擇萌發(fā)率高的新種子，確保實驗一致性||容器|透明塑料盒（長20cm×寬15cm×高10cm）|透明材質便于觀察根系；尺寸適中，適合課堂操作||輔助材料|濕潤棉花、干燥棉花、塑料隔板|隔板用于分隔盒內空間，模擬"一側濕潤、一側干燥"的環(huán)境|1實驗材料清單（以4人小組為單位）|工具|噴壺、量尺（精確到毫米）、標簽紙|噴壺用于精準補水；量尺用于測量根長||記錄工具|觀察記錄表、數(shù)碼相機（或手機）|記錄表需包含日期、根的方向（角度）、主根長度、側根數(shù)量等字段|2環(huán)境與分組實驗環(huán)境：科學實驗室（或教室窗臺），確保光照均勻（避免單側光干擾向光性），溫度保持在20-25℃（適合種子萌發(fā)）。學生分組：4-6人一組，每組推選"實驗操作員""觀察記錄員""數(shù)據(jù)整理員""匯報員"，明確分工，培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。3預實驗驗證為避免課堂實驗失敗，我提前一周進行預實驗：用相同材料設置3組重復實驗，記錄種子萌發(fā)時間（約2-3天）、根系向水生長的明顯變化時間（約第5天）、實驗周期（建議7-10天）。預實驗中發(fā)現(xiàn)，若隔板與盒底存在縫隙，水分會滲透導致兩側濕度差異減小，因此調整隔板為"底部密封、頂部透氣"的設計，確保水分梯度穩(wěn)定。4學生前概念激活活動前一周，通過"問題鏈"引發(fā)學生思考："植物的根為什么向下生長？""如果花盆一邊澆水多，一邊澆水少，根會怎么長？"鼓勵學生觀察家庭盆栽的根系（如拔出綠蘿觀察水培根的分布），并記錄疑問。課堂初始，我展示一組對比圖——干旱地區(qū)駱駝刺的深根系與濕潤環(huán)境中植物的淺根系，提問："它們的根為什么長得不一樣？可能和什么有關？"由此自然引出"向水性"的探究主題。04活動實施：從猜想驗證到思維建模的全過程1提出問題：從生活現(xiàn)象到科學問題的轉化"上節(jié)課我們觀察了校園里的香樟，發(fā)現(xiàn)靠近水管的一側，樹根更密集。"我展示一張拍攝于校園的照片，"這會不會和水分有關？今天我們就來研究：植物的根是否會朝著水分較多的一側生長？"問題提出后，引導學生將日常觀察轉化為可探究的科學問題，如"在水分分布不均的環(huán)境中，植物根的生長方向是否會發(fā)生改變？"2作出假設：基于經驗的合理推測"請根據(jù)生活經驗，猜猜根會怎么長？"學生的假設呈現(xiàn)多樣性：有的認為"根會往水多的地方長，因為需要喝水"，有的擔心"根可能隨機生長，方向不受水分影響"。我請學生用畫圖的方式表達假設（如在透明盒示意圖中畫出預期的根軌跡），并說明理由，以此培養(yǎng)"假設需有依據(jù)"的科學思維。3設計實驗：控制變量的核心思維訓練0504020301這是活動的關鍵環(huán)節(jié)。我先引導學生回顧"對比實驗"的要點——只改變一個變量，其他條件相同。接著，通過"問題串"幫助學生明確實驗設計："我們要改變的條件是什么？"（水分分布：一側濕潤，一側干燥）"哪些條件必須保持相同？"（種子數(shù)量、大小、萌發(fā)時間；光照、溫度；容器大?。桓舭逦恢玫龋?如何保持水分差異？"（濕潤側每天用噴壺噴2次水，保持棉花濕潤但不積水；干燥側不噴水）"如何觀察根的生長方向？"（在透明盒外貼坐標紙，標記根的尖端位置，每天記錄角度變化）3設計實驗：控制變量的核心思維訓練各小組討論后繪制實驗設計圖（如圖1），我選取2-3組展示并點評，重點強調"變量控制"的嚴謹性。例如，有小組提出"用土壤代替棉花"，但考慮到土壤不透明、水分滲透難控制，最終統(tǒng)一使用棉花作為基質。4實施實驗：動手操作與細致觀察的結合實驗當天，學生按步驟操作：1浸泡種子：將綠豆種子在清水中浸泡24小時，促進萌發(fā)（此步驟提前完成）。2布置環(huán)境：在透明盒中放入塑料隔板，左側鋪濕潤棉花（含水量約60%），右側鋪干燥棉花（含水量<10%）。3放置種子：在隔板兩側各放5粒已萌發(fā)（胚根長約2mm）的種子，胚根朝向隔板（確保初始方向一致）。4標記記錄：在盒外貼上坐標紙，用記號筆標記每粒種子胚根的初始位置（記錄為0，垂直向下為90）。5接下來的7天里，學生每天早晨9點進行觀察（固定時間減少誤差），記錄內容包括：6根的尖端位置（用坐標紙測量角度，如向濕潤側偏30）；74實施實驗：動手操作與細致觀察的結合主根長度（用直尺測量從胚到尖端的距離）；側根數(shù)量（統(tǒng)計長度>1mm的側根）；環(huán)境數(shù)據(jù)（溫度、濕潤側棉花濕度——用濕度計測量）。記得第三天早晨，第二小組的小美興奮地跑來："老師！左邊的根好像歪了！"我蹲下身，看到原本垂直向下的胚根，尖端微微偏向濕潤的左側。這一細微變化成為后續(xù)觀察的"興奮點"，學生們的記錄越來越細致。5數(shù)據(jù)分析：從現(xiàn)象到結論的邏輯推理第7天實驗結束，各小組整理數(shù)據(jù)。我提供兩種分析工具：表格：匯總每粒種子的根生長角度、長度（如表2）；折線圖：以時間為橫軸，根角度變化為縱軸，繪制趨勢圖。分析過程中，引導學生關注"平均值"和"異常值"。例如，第三小組有一粒種子的根向干燥側生長，經檢查發(fā)現(xiàn)是棉花隔板有縫隙，導致干燥側意外濕潤。這一"失誤"反而成為討論的焦點——"為什么要重復實驗？""如何減少偶然誤差？"通過數(shù)據(jù)對比，學生發(fā)現(xiàn)：濕潤側的根平均角度偏向左側（45-60），而干燥側的根多垂直向下（80-90）；濕潤側根的平均長度（2.8cm）明顯長于干燥側（1.5cm）。由此得出結論：植物的根會朝著水分較多的一側生長，即具有向水性。05結論拓展：從實驗室到自然的遷移應用1總結向水性的科學本質結合實驗結論，我用示意圖總結向水性的機制：根的尖端（分生區(qū)）能感知水分梯度，通過生長素的不對稱分布，使根的兩側細胞生長速度不同，最終導致根向水彎曲生長。這一解釋需簡化，重點強調"感知-反應"的生命邏輯。2聯(lián)系自然與生活為幫助學生建立"科學-生活-自然"的聯(lián)結，我設計了三個拓展問題：農業(yè)生產：為什么農民伯伯給莊稼澆水時，要"澆透"而不是只澆表面？（深層澆水引導根系向下生長，增強抗倒伏能力）生態(tài)適應：沙漠中的植物（如胡楊）為什么根系特別發(fā)達？（向深處和四周尋找水分）家庭種植：如果盆栽的根總是長到花盆一側，可能是什么原因？（長期單側澆水導致根向水生長）學生結合實驗結論熱烈討論，有學生提到："我家的綠蘿水培時，根都朝有營養(yǎng)液的一側長，原來也是向水性！"這種"舉一反三"的表達，正是科學思維內化的體現(xiàn)。3延伸探究建議1243為滿足學有余力學生的需求，我提供可選的延伸課題：不同植物的向水性是否有差異？（對比綠豆、玉米、大蒜的根系反應）水分梯度大小對向水性的影響（如濕潤側含水量30%vs60%）；向水性與向地性的沖突（如水平放置的種子，根會優(yōu)先向水還是向下？）。123406總結反思：探究活動的育人價值再審視1核心目標的達成度通過實驗報告、學生匯報和課堂提問，我發(fā)現(xiàn)95%的學生能準確描述向水性的定義，80%能設計簡單的控制變量實驗，所有學生都表現(xiàn)出對根系觀察的濃厚興趣。特別令我欣慰的是，有學生在日記中寫道："原來根不是隨便長的，它們像小偵探一樣尋找水分！"這說明"生物與環(huán)境相適應"的觀念已初步建立。2改進與優(yōu)化方向本次活動也暴露了一些問題：部分小組的濕度控制不夠精準（如噴水量不一致），后續(xù)可提供帶刻度的噴壺；根角度的測量存在誤差（手工標記坐標紙），可引入手機延時攝影（拍攝根系生長視頻），用軟件分析軌跡；實驗周期較長（7天），部分學生后期觀察積極性下降，可增加"階段性獎勵"（如記錄完整的小組獲得"小科學家勛章"）。3科學教育的深層意義回顧整個活動，我深刻體會到：科學探究不僅是知識的獲取，更是思維的訓練和態(tài)度的培養(yǎng)。當孩子們蹲在實驗臺前