小學(xué)科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計案例小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，探究式教學(xué)是落實核心素養(yǎng)的重要途徑。通過真實情境中的問題探究，學(xué)生能在觀察、實驗、推理中發(fā)展科學(xué)思維與實踐能力。本文以“植物的向光性”為主題，呈現(xiàn)一節(jié)小學(xué)中高年級科學(xué)探究課的完整設(shè)計，為一線教師提供可借鑒的實踐范式。一、教學(xué)設(shè)計背景“植物的向光性”屬于小學(xué)科學(xué)生命科學(xué)領(lǐng)域的探究內(nèi)容，關(guān)聯(lián)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準（2022年版）》中“生物的特征與環(huán)境適應(yīng)”核心概念。小學(xué)中高年級學(xué)生已具備初步觀察能力，但對“植物對外界刺激的反應(yīng)”缺乏系統(tǒng)認知。本設(shè)計以“問題—探究—驗證—應(yīng)用”為主線，引導(dǎo)學(xué)生通過實證研究理解植物向光性現(xiàn)象，滲透“控制變量”的科學(xué)方法。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1.觀察并描述植物向光生長的現(xiàn)象，理解“向光性”是植物適應(yīng)環(huán)境的特征之一；2.能設(shè)計對比實驗驗證“光照方向影響植物生長方向”的假設(shè)。（二）過程與方法1.通過“猜想—設(shè)計—實驗—分析”的探究流程，發(fā)展科學(xué)探究與邏輯推理能力；2.學(xué)會用圖表記錄實驗數(shù)據(jù)，基于證據(jù)得出結(jié)論。（三）情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)對植物生命現(xiàn)象的探究興趣，體會“生物與環(huán)境相互作用”的科學(xué)觀念；2.養(yǎng)成嚴謹求實的實驗態(tài)度，感受團隊協(xié)作的價值。三、教學(xué)準備（一）材料準備實驗材料：生長5-7天的綠豆幼苗（每組6-8株，長勢基本一致）、透明塑料盒（帶蓋，便于觀察）、黑色硬紙板（裁剪成“L”形，可遮擋單側(cè)光線）、LED臺燈（模擬單側(cè)光源）、普通白熾燈（模擬環(huán)境光）；記錄工具：《植物生長觀察記錄表》（含日期、光照條件、幼苗生長方向/高度等欄目）、直尺、彩色筆。（二）環(huán)境準備教室劃分“實驗區(qū)”（每組配備電源、實驗臺）和“匯報區(qū)”（投影設(shè)備、展示板）；提前1天調(diào)試光源亮度，確保單側(cè)光組與環(huán)境光組的光照強度差明顯（可通過距離調(diào)節(jié)）。四、教學(xué)過程（40分鐘）（一）情境導(dǎo)入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題（5分鐘）教師展示兩張對比圖——窗臺上向窗外傾斜的綠蘿、均勻光照下直立生長的多肉，提問：“為什么綠蘿總‘歪著頭’朝向窗戶？多肉卻長得很整齊？植物的生長方向和光照有關(guān)系嗎？”學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗發(fā)言（如“植物喜歡光，會朝著光長”“窗戶那邊光多，所以綠蘿往那長”），教師順勢引出核心問題：“植物的生長方向是否受光照方向影響？”（二）猜想假設(shè)：基于現(xiàn)象的邏輯推理（5分鐘）教師引導(dǎo)學(xué)生將猜想轉(zhuǎn)化為可驗證的假設(shè)（如“如果植物生長方向受光照方向影響，那么單側(cè)光照下的植物會朝向光源生長”），板書記錄典型假設(shè)，強調(diào)“假設(shè)需要實驗驗證”。學(xué)生小組討論后分享猜想（如“無光時植物會亂長”“所有植物都有向光性”），教師引導(dǎo)修正表述，使其更具科學(xué)性（如“改為‘綠豆苗在單側(cè)光照下會朝向光源生長’”）。（三）方案設(shè)計：經(jīng)歷“控制變量”的思維訓(xùn)練（10分鐘）教師提供實驗材料，引導(dǎo)學(xué)生思考“如何設(shè)計實驗驗證假設(shè)”，聚焦核心問題：“實驗中需要改變什么（變量）？保持什么不變（常量）？”通過“頭腦風(fēng)暴”梳理變量：自變量：光照方向（單側(cè)光/均勻光/無光）；常量：植物種類（綠豆苗）、數(shù)量、生長環(huán)境（溫度、水分、土壤）、光照強度（除方向外）。學(xué)生小組合作設(shè)計實驗方案，繪制“實驗裝置示意圖”（如：甲組：單側(cè)光組（LED臺燈從左側(cè)照射，用黑紙板遮擋其他方向）；乙組：均勻光組（白熾燈從上方照射）；丙組：無光組（黑紙板完全覆蓋塑料盒）。）。教師巡視，針對“變量控制不嚴謹”的方案（如“用不同植物做對比”）進行點撥，強調(diào)“單一變量”原則。（四）實踐探究：在操作中培養(yǎng)實證精神（15分鐘）教師發(fā)放實驗材料，明確操作規(guī)范（如“每天同一時間觀察，避免晃動幼苗”），巡視時關(guān)注：實驗裝置是否符合設(shè)計（如黑紙板是否完全遮擋非實驗方向的光）；記錄是否及時（如第一天幼苗初始狀態(tài)的拍攝/繪圖）；問題解決（如“幼苗倒伏”的應(yīng)急處理：用牙簽固定）。學(xué)生分組實驗，每天（課堂+課后）觀察并記錄幼苗生長方向、高度變化。以“單側(cè)光組”為例，學(xué)生發(fā)現(xiàn)“第2天幼苗莖部開始向光源傾斜，第4天傾斜角度達30°左右”，并在記錄表中用箭頭標(biāo)注生長方向。（五）交流總結(jié)：基于證據(jù)的結(jié)論推導(dǎo)（5分鐘）教師組織小組匯報，要求“結(jié)合記錄表/照片說明結(jié)論”。展示典型案例（如單側(cè)光組幼苗向光生長、無光組莖細長且向四周彎曲），引導(dǎo)學(xué)生分析：“這些現(xiàn)象說明植物生長方向與光照方向有什么關(guān)系？”學(xué)生甲組匯報：“我們組的綠豆苗在左側(cè)光照下，第3天開始朝左彎，證明植物會朝著光的方向長！”教師補充講解“向光性”的科學(xué)定義（植物受單側(cè)光刺激后，向光側(cè)與背光側(cè)生長素分布不均，導(dǎo)致向光生長），并聯(lián)系生活（如園藝師利用向光性調(diào)整植物造型）。（六）拓展延伸：從課堂到生活的持續(xù)探究（課后）任務(wù)設(shè)計：1.觀察家中植物（如吊蘭、蘆薈）的生長方向，驗證向光性現(xiàn)象；2.進階探究：“植物的向水性”（設(shè)計實驗：一側(cè)澆水，一側(cè)干燥，觀察根的生長方向）。評價方式：提交“家庭探究日記”（含照片、文字記錄），班級開展“植物探秘”分享會。五、教學(xué)反思（一）亮點與成效1.情境真實性：從生活現(xiàn)象導(dǎo)入，讓學(xué)生感受到科學(xué)與生活的聯(lián)系；2.方法規(guī)范性：通過“控制變量”的實驗設(shè)計，滲透科學(xué)探究的核心方法；3.素養(yǎng)發(fā)展：學(xué)生在“猜想—驗證—應(yīng)用”中發(fā)展了實證思維與創(chuàng)新意識。（二）不足與改進1.實驗周期：課堂僅能完成“初始觀察”，后續(xù)生長需課后跟蹤，部分學(xué)生可能缺乏持續(xù)性。改進：利用班級“植物角”建立長期觀察機制，每周集體匯報；2.材料局限性：綠豆苗生長速度較快，但部分學(xué)生對“生長素”等原理理解困難。改進：用動畫視頻輔助講解，或選擇更直觀的植物（如向日葵幼苗）。六、教學(xué)延伸建議1.跨學(xué)科整合：結(jié)合數(shù)學(xué)“數(shù)據(jù)統(tǒng)計”，讓學(xué)生用折線圖分析幼苗生長高度與光照的關(guān)系；2.校本課程開發(fā)：圍繞“植物與環(huán)境”