一、教學(xué)背景：為何聚焦“根的向地性”？演講人01.02.03.04.05.目錄教學(xué)背景：為何聚焦“根的向地性”？實驗設(shè)計：從猜想走向驗證的科學(xué)路徑觀察記錄：用數(shù)據(jù)說話的科學(xué)素養(yǎng)原理解析：從現(xiàn)象到本質(zhì)的思維躍升拓展應(yīng)用：從課堂到生活的科學(xué)遷移2025小學(xué)六年級科學(xué)上冊植物根的向地性實驗觀察課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓學(xué)生在動手操作中觸摸自然規(guī)律的溫度。今天要和大家分享的“植物根的向地性實驗觀察”，正是這樣一節(jié)將抽象概念轉(zhuǎn)化為具象探索的典型課例。這節(jié)課不僅承載著“植物的生長需要適應(yīng)環(huán)境”這一核心概念的建構(gòu)，更能讓學(xué)生在“觀察—質(zhì)疑—驗證—結(jié)論”的科學(xué)探究鏈中，真正體會“像科學(xué)家一樣思考”的樂趣。接下來，我將從教學(xué)背景、實驗設(shè)計、觀察記錄、原理解析、拓展應(yīng)用五個維度，系統(tǒng)展開這節(jié)課件的設(shè)計思路。01教學(xué)背景：為何聚焦“根的向地性”？1課標(biāo)與教材定位依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》“生命科學(xué)領(lǐng)域”的要求，小學(xué)六年級需掌握“植物能夠適應(yīng)其所在的環(huán)境”這一核心概念，具體涉及“植物的根、莖、葉與維持生存的關(guān)系”。教科版六年級上冊“生物與環(huán)境”單元中，“植物的生長方向”是繼“種子發(fā)芽實驗”“光對植物生長的影響”之后的延伸內(nèi)容，旨在通過實驗驗證植物根的生長與地球引力的關(guān)系，完善學(xué)生對“植物適應(yīng)性”的認(rèn)知體系。2學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)六年級學(xué)生已具備“植物需要水和養(yǎng)分”“根有吸收作用”的前概念，但對“根為何總是向下生長”存在認(rèn)知空白，甚至有部分學(xué)生會提出“如果把花盆倒過來，根會向上長嗎”的疑問。這種基于生活經(jīng)驗的樸素質(zhì)疑，正是開展實驗探究的最佳切入點。3教學(xué)價值根的向地性是植物感應(yīng)性的典型表現(xiàn)，也是“植物與環(huán)境相互作用”的微觀縮影。通過這一實驗，學(xué)生不僅能理解“地球引力影響植物生長”的科學(xué)原理，更能在控制變量、長期觀察、數(shù)據(jù)記錄等探究過程中，提升實證意識與科學(xué)思維，為初中學(xué)習(xí)“植物激素調(diào)節(jié)”奠定感性基礎(chǔ)。02實驗設(shè)計：從猜想走向驗證的科學(xué)路徑1實驗?zāi)繕?biāo)拆解情感目標(biāo)：通過長期觀察培養(yǎng)耐心與責(zé)任感，體會自然規(guī)律的普適性，激發(fā)“探索身邊科學(xué)”的興趣。知識目標(biāo)：理解根的向地性定義，知道地球引力是影響根生長方向的關(guān)鍵因素。能力目標(biāo)：學(xué)會設(shè)計對照實驗，掌握“固定植株—改變方向—定期觀察”的操作方法，能運用文字、繪圖、表格記錄實驗現(xiàn)象。2實驗材料準(zhǔn)備（師生共備）植物材料：選擇萌發(fā)期的豆類（如菜豆、綠豆），因其種子大、萌發(fā)快、根清晰（2-3天可見胚根突破種皮）；或水培洋蔥（根白色、粗壯，便于觀察）。01輔助工具：透明塑料盒（觀察根的生長軌跡）、濕潤棉花/吸水紙（保持濕度）、膠帶/橡皮筋（固定植株）、標(biāo)記筆（標(biāo)注方向）、直尺（測量根的長度與彎曲角度）。02環(huán)境控制：遮光處理（避免光對莖的向光性干擾）、恒溫（20-25℃，模擬適宜生長環(huán)境）、穩(wěn)定放置（避免實驗裝置意外傾倒）。033實驗步驟設(shè)計（分階段推進(jìn)）3.1預(yù)實驗：確認(rèn)實驗材料的可行性（課前3天）01教師提前3天開展預(yù)實驗：將浸泡6小時的菜豆種子放置在鋪有濕潤棉花的透明盒中，保持黑暗環(huán)境。觀察記錄：第1天：種皮膨脹，胚根微露（約2mm）；02第2天：胚根長至1-2cm，垂直向下生長；0304第3天：胚根長至3-4cm，側(cè)根開始萌發(fā)（約0.5cm）。通過預(yù)實驗確認(rèn)：菜豆種子萌發(fā)率＞90%，胚根生長方向穩(wěn)定，適合作為實驗材料。053實驗步驟設(shè)計（分階段推進(jìn)）3.2分組實驗：控制變量的對照設(shè)計（課堂40分鐘）將學(xué)生分為4人小組，每組發(fā)放2個透明盒（A盒為對照組，B盒為實驗組），具體操作如下：材料處理：每組選取5粒萌發(fā)程度一致的菜豆種子（胚根長約1cm），用鑷子輕放于濕潤棉花上，確保胚根初始方向均為“向下”（用標(biāo)記筆在盒底標(biāo)注“初始方向：↓”）。對照組（A盒）：保持盒子水平放置，不做任何干預(yù)，盒蓋標(biāo)注“對照組—自然方向”。實驗組（B盒）：24小時后（胚根長至2-3cm時），將盒子水平旋轉(zhuǎn)90（胚根初始方向變?yōu)椤跋蛴摇保?，用膠帶固定盒子位置，盒蓋標(biāo)注“實驗組—旋轉(zhuǎn)90”；另一部分小組可嘗試旋轉(zhuǎn)180（胚根初始方向“向上”），增加實驗的變量梯度。觀察計劃：每組制定《根生長觀察記錄表》（見表1），明確每日觀察時間（建議早晨8點）、觀察內(nèi)容（根的長度、彎曲方向、彎曲角度）、記錄方式（文字描述+手繪根的形態(tài)）。3實驗步驟設(shè)計（分階段推進(jìn)）3.2分組實驗：控制變量的對照設(shè)計（課堂40分鐘）表1根生長觀察記錄表（示例）|日期|組別|盒子狀態(tài)|胚根初始方向|觀察時間|根長度（cm）|根尖端方向（相對于盒底標(biāo)注）|彎曲角度（）|備注||------|------|----------|--------------|----------|--------------|------------------------------|---------------|------||10.1|第3組|A盒（對照）|↓|8:00|1.2|垂直向下|0|根毛清晰|3實驗步驟設(shè)計（分階段推進(jìn)）3.2分組實驗：控制變量的對照設(shè)計（課堂40分鐘）|10.2|第3組|A盒（對照）|↓|8:00|2.5|垂直向下|0|側(cè)根萌發(fā)1條||10.2|第3組|B盒（實驗）|旋轉(zhuǎn)90→右|8:00|2.3|向右下方彎曲（與原方向夾角約45）|45|尖端略發(fā)黃|3實驗步驟設(shè)計（分階段推進(jìn)）3.3拓展實驗：多變量干擾下的向地性（可選）學(xué)有余力的小組可設(shè)計拓展實驗，如：重力與水分的競爭：在實驗組盒子一側(cè)放置濕棉花，另一側(cè)放置干棉花，觀察根是否優(yōu)先向水生長還是向地生長；失重模擬（模擬實驗）：用旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤（如玩具陀螺）帶動盒子緩慢旋轉(zhuǎn)（2轉(zhuǎn)/分鐘），模擬“均勻受力”環(huán)境，觀察根的生長方向是否趨于隨機(jī)。03觀察記錄：用數(shù)據(jù)說話的科學(xué)素養(yǎng)1觀察重點的引導(dǎo)213學(xué)生在初次觀察時易被“根變長”的現(xiàn)象吸引，忽略“方向變化”的核心。教師需通過問題鏈引導(dǎo)：“對照組的根每天都是朝哪個方向生長的？有沒有偏離初始方向？”（強(qiáng)化“向地性”的穩(wěn)定性）“實驗組旋轉(zhuǎn)后，根的尖端是立刻改變方向，還是逐漸彎曲？”（關(guān)注“反應(yīng)時間”）4“彎曲的根尖端最終會指向哪里？是完全向下，還是接近向下？”（探究“向地性的最終趨勢”）2記錄方式的優(yōu)化STEP1STEP2STEP3文字記錄：要求使用“上/下/左/右”等方位詞，避免“歪了”“斜了”等模糊表述；繪圖記錄：用不同顏色筆區(qū)分主根與側(cè)根，標(biāo)注觀察日期與方向標(biāo)記（如在圖旁畫箭頭表示地球引力方向）；數(shù)據(jù)記錄：彎曲角度的測量可借助量角器（將盒底標(biāo)注的初始方向作為0，根尖端方向與初始方向的夾角即為彎曲角度）。3典型現(xiàn)象的預(yù)判根據(jù)預(yù)實驗經(jīng)驗，實驗組（旋轉(zhuǎn)90）的典型現(xiàn)象如下：旋轉(zhuǎn)后12小時：根尖端無明顯變化；旋轉(zhuǎn)后24小時：根尖端開始向“下”（即原盒底方向）彎曲，角度約30；旋轉(zhuǎn)后48小時：根尖端彎曲角度達(dá)60-80，接近垂直向下；旋轉(zhuǎn)后72小時：根尖端基本垂直向下，與對照組無顯著差異。若出現(xiàn)“根未彎曲”的異常現(xiàn)象，需引導(dǎo)學(xué)生排查原因：是否盒子未固定導(dǎo)致再次移動？棉花是否過干影響根的生長？種子是否本身有損傷？04原理解析：從現(xiàn)象到本質(zhì)的思維躍升1基于現(xiàn)象的推理（學(xué)生主導(dǎo)）01所有根最終都指向“下”（即地球中心方向）→向地性是植物對地球引力的適應(yīng)。實驗結(jié)束后，組織小組匯報，引導(dǎo)學(xué)生通過對比數(shù)據(jù)得出初步結(jié)論：對照組根始終向下生長→地球引力可能是影響因素；實驗組根在旋轉(zhuǎn)后逐漸調(diào)整方向→根能感知引力方向并調(diào)整生長；0203042科學(xué)概念的引入（教師輔助）用“蘋果落地”類比，解釋“地球引力”是所有物體都受到的向下拉力。對于根的向地性，可結(jié)合動畫演示“生長素的分布”：根的尖端能分泌生長素（一種促進(jìn)生長的物質(zhì)），當(dāng)根水平放置時，生長素受重力作用在根尖下側(cè)積累；但根對生長素敏感，下側(cè)生長素過多會抑制生長，上側(cè)生長較快，導(dǎo)致根向下彎曲。這一解釋需簡化語言，避免“極性運輸”“抑制濃度”等術(shù)語，重點強(qiáng)調(diào)“引力→生長素分布不均→兩側(cè)生長速度不同→根彎曲”的邏輯鏈。3與生活現(xiàn)象的聯(lián)結(jié)通過圖片或視頻展示：懸崖邊的樹：即使樹干傾斜，根仍向巖石深處（地球中心方向）生長；太空植物實驗：空間站中無重力環(huán)境下，根的生長方向隨機(jī)，驗證“引力是向地性的必要條件”；農(nóng)業(yè)播種：農(nóng)民無需刻意調(diào)整種子方向，根總會向下扎入土壤，說明向地性對植物生存的意義（固定植株、吸收深層水分和養(yǎng)分）。05拓展應(yīng)用：從課堂到生活的科學(xué)遷移1實踐任務(wù)：家庭版“向地性實驗”鼓勵學(xué)生在家用大蒜、土豆等常見植物重復(fù)實驗（如將發(fā)芽的土豆倒放，觀察根的生長方向），拍攝“3天生長對比照”，下節(jié)課分享。這一任務(wù)既能鞏固知識，又能培養(yǎng)“用科學(xué)眼光觀察生活”的習(xí)慣。2跨學(xué)科聯(lián)結(jié)01語文：閱讀《種子的旅行》等科普文學(xué)，體會植物適應(yīng)環(huán)境的智慧；03數(shù)學(xué)：統(tǒng)計全班實驗數(shù)據(jù)，計算根彎曲的平均速度（角度變化/時間），學(xué)習(xí)用圖表呈現(xiàn)規(guī)律。02美術(shù)：繪制“根的向地性”科學(xué)插畫，標(biāo)注關(guān)鍵步驟與原理；3科學(xué)態(tài)度的升華通過“太空植物如何生長”的討論，引導(dǎo)學(xué)生思考：“如果有一天人類在月球種植植物，需要解決哪些問題？”激發(fā)探索未知的好奇心，滲透“科學(xué)技術(shù)與社會”的關(guān)聯(lián)意識。結(jié)語：讓根的向地性成為科學(xué)探究的“種子”回顧整節(jié)課，我們通過“提出問題—設(shè)計實驗—觀察記錄—分析結(jié)論—拓展應(yīng)用”的完整探究流程，不僅揭開了“根為何向下生長”的奧秘，更重要的是讓學(xué)生親身體驗了“從現(xiàn)象到本質(zhì)”的科學(xué)思維過程。根的向地性，是