【教材分析】
《种子发芽试验》是五年级下册《生物与环境》单元的第一课,学生从本课开始,经过《比较种子发芽实验》和《绿豆芽的生长》的学习,经历种子发芽和植株生长的对比观察学习研究,形成植物与生存环境的关系认识,了解植物的生存需要一定的非生物环境条件。
本课内容由四部分组成：第一部分“聚焦”,从学生的生活学习经历入手,引发学生对种子萌发的关注,并提出本节课的核心问题“种子发芽需要哪些条件”和“用什么实验可以验证我们的想法”,并作出有一定依据的种子发芽条件的猜测。第二部分“探索”,首先同学集体对“土壤”条件的实验进行设计,从中了解对比实验设计的一般过程；其次抽签选择一个影响因素进行小组设计,经过研讨和完善后将实验设计付诸实践。第三部分“研讨”,学生将从研讨中建立起“现象”与“结论”之间的逻辑关系。第四部分“拓展”,教师最后安排学生实验的后续开展和一段时间的观察记录,为下一节课《比较种子发芽实验》积累原始数据。
【学生分析】
学生在过往的学习中种植过植物,观察过种子和种子发芽的过程,积累了一定的生活和学习经验,知道大多数植物的生命是有种子发芽开始的,发芽需要一定的条件。但是,对于种子发芽的条件,学生在生活中由于没有对比的尝试、不完全的归纳等原因,反而形成了不完全准确的认知。而在本节课,学生要经历提出问题、做出假设、设计并实施实验等过程,并在接下来的学习中经历完整的科学探究过程。本节课学生不仅要了解到对比实验公平性的重要性,更要实验设计和实施中实现对比实验控制变量的要求。
【教学目标】
科学概念目标
种子发芽需要一定的条件。
科学探究目标
1.能够使用对比实验的方法设计种子发芽实验,研究种子发芽所需条件的过程。
2.能够结合自己的实验计划开展实践研究,观察并记录种子发芽状况的活动。
科学态度目标
1.表现出对种子发芽条件开展科学探究的兴趣。
2.感受对比实验对控制变量的严格要求,发展严谨的科学思维。
科学、技术、社会与环境目标
意识到植物的生命活动与环境的关系。
【教学重难点】
重点：就本小组关注的影响因素,科学地世纪对比实验,研究种子发芽所需的条件。
难点：经历设计种子发芽实验的过程,设置对比实验中的公平条件。
【教学准备】
为学生准备：绿豆（若干）、镊子、量杯、洗瓶、棉花、培养土（干燥）、硬质塑料杯（可由其他容器替代）、标签纸等。
教师准备：提前准备大样本的种子发芽（土壤、光照、温度等因素）实验
【教学流程】
【教学过程】
1.聚焦
（1）出示：植物发芽的照片。
教师提问：大家以前种植过凤仙花,凤仙花的生命从什么开始？其他植物呢？
学生思考：在过往的学习和生活经历中,种植过、见过什么植物,植物的生命从什么开始？
教师活动：总结提炼学生发言,形成“许多植物的新生命是从种子发芽开始的”的观点。
（2）教师提问,引出核心问题：种子发芽要哪些条件？利用绿豆,我们能用什么实验可以验证我们的想法？
学生活动：根据自己的认知,提出猜想。
设计意图：学生在学习和生活中是有种子发芽的经历的,也对发芽的条件有自己的认识,但这些并未经过实证。在此部分,教师对学生的看法和表达不予置评,完整地呈现学生的观点,以激发学生的研究兴趣,并充分展现前概念。
2.探索
（1）以“土壤”条件为例开展实验设计
教师活动：呈现实验计划表格,组织学生讨论以“土壤”为研究条件的实验设计方案,并组织研讨“如何设计实验方案和实施,让实验更公平”,在讨论中就“为什么要设置两组进行对比”和“为什么要在每个玻璃皿中放3颗种子”等对比实验的设计要求达成共识。
学生活动：组内讨论实验设计方案。设计完成后,展示个人和本小组的设计想法,其他同学提出质疑和改进意见,最后形成共识。
教师活动：讲解“实验中只改变选择研究的一个条件,同时保证其他条件相同,这样的实验方法叫做对比实验”。播放“土壤”实验的操作微课,为学生的实验操作提供指导。
（2）设计本组的研究方案
教师活动：发放实验方案记录单,组织学生抽签选择研究方向。
学生活动：就所选的研究方向开展讨论,完成组内的设计方案,并在组间的研讨后作必要的修
改和完善。
（3）开展绿豆种植操作
教师活动：（可再次播放“土壤”实验的操作微课,为学生的实验操作提供指导。）提示学生要根据实验的方案严格地执行。
学生活动：观看微课视频,了解基本的操作方法,小组完成所选研究方向的实验操作。
设计意图：学生尚未有制定完整实验计划的经历,在开展之前有必要由教师帮扶学生,并在帮扶中让学生发现实验设计的缺陷,并在研讨中将对比实验的难点逐一解决,以培养学生的严谨性与科学性。在引导帮扶学生开展实验设计时,也需要让学生认识到需要结合实际开展设计。在实验设计完成后,经过必要的实验指导,学生可以自主开展实验操作,当然教师要着重强调实验的落实应与方案一致。
3.研讨
教师提问：在实验中,我们观察到什么现象能验证我们的预测？
学生活动：对照本小组的实验设计中的实验预测,阐述实验现象与预测的关系。
预设：（土壤因素）如果实验中“有土”组的绿豆发芽了,“无土”组的绿豆没有发芽,就说明绿豆种子发芽需要土壤的预测成立。
（光照因素）如果实验中“有光”组的绿豆和“无光”组的都发芽了,说明绿豆种子发芽需要光照的预测不成立。五年级下册科学教案
设计意图：在教材中设置了三个研讨的问题,而其中1和3两个问题已经在探索环节的讨论中形成共识,故此环节不再重复。研讨环节重点关注于“在实验中,我们观察到的什么现象能验证我们的预测”,是为下节课实验结果分析做铺垫,让学生在研讨中建立起现象与结论的逻辑关系。教师必须意识到这一层逻辑关系是需要经过锻炼而明晰的,不能站在教师的角度认为这是显而易见的就在教学中忽视。教师要充分让学生就本小组的研究因素进行不同方向的现象预测的对应关系,既要关注到预测成立的情况,也要意识到到预测存在不成立的可能。
4.拓展
教师活动：布置课后各小组根据研究条件选择种子的放置环境,安排学生小组坚持每日做观
察记录。
设计意图：本节课学生不仅要进行实验设计,更将自己的设计付诸实践,这将为下一节课《比较种子发芽实验》提供丰富而充足的教学资源,而这也需要教师督促和鼓励学生在接下来一定时间内坚持观察和记录。
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