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五年级科学探究实验教学设计案例

一、实验名称

光对植物生长的影响

二、适用年级

五年级

三、所属学科领域

科学（生命科学/植物学范畴）

四、课时建议

1-2课时（课内指导+课外观察记录）

五、实验背景与设计理念

本实验旨在引导学生通过亲自动手操作，探究光照这一环境因素对植物生长状况的影响。五年级学生已具备初步的观察能力和简单的实验操作技能，对自然界的生命现象充满好奇。通过此实验，不仅能帮助学生理解植物生长的基本条件，更重要的是引导他们体验科学探究的完整过程——从提出问题、作出假设、设计实验、实施操作、观察记录到分析现象、得出结论，并进行交流分享。本设计强调学生的主体地位，鼓励他们像科学家一样思考和行动，培养其实证精神和科学素养。

六、实验目标

（一）科学知识目标

1.知道光是植物生长所必需的条件之一。

2.了解植物在不同光照条件下生长状况的差异（如叶色、茎高、生长方向等）。

3.初步理解植物生长需要适宜的环境条件。

（二）科学探究目标

1.能根据观察到的现象或日常生活经验，提出关于“光与植物生长关系”的可探究问题。

2.能对提出的问题作出有依据的假设。

3.能在教师引导下，设计对比实验来验证假设，明确实验中的变量（光照）和控制变量（水分、温度、土壤、植物种类和初始状态等）。

4.能规范操作实验，持续观察并准确记录植物生长的变化。

5.能根据实验现象和数据，分析归纳得出结论，并尝试解释实验结果。

（三）科学态度与价值观目标

1.培养对植物生长现象的好奇心和探究欲望。

2.养成认真细致、实事求是的观察和记录习惯。

3.发展合作与交流能力，乐于分享自己的发现和观点。

4.增强爱护植物、尊重生命的情感，初步建立生物与环境相适应的观念。

七、实验材料准备

（一）教师准备

1.PPT课件（包含植物生长需要的条件、相关图片、实验步骤提示等）。

2.实验材料示范套装（与学生用相同）。

3.实验记录表格模板（可打印或电子档供学生参考）。

4.不同光照条件下植物生长状况的图片或视频资料（备用，用于无法即时观察或现象不明显时辅助）。

（二）学生准备（可分组进行，每组4-5人）

1.生长状况相似的同种植物幼苗若干（如绿豆苗、黄豆苗、向日葵苗等，建议每组至少3-4盆，每盆3-5株，确保实验的可重复性和对比性）。

2.透明或不透明的相同大小容器（如小花盆、一次性塑料杯底部钻孔）。

3.适宜的土壤或培养土（或纸巾、水培营养液等，根据选择的植物和培养方式定）。

4.不透光的罩子或盒子（用于制造无光或弱光环境，如纸箱、黑色塑料袋）。

5.标签纸、记号笔。

6.浇水工具（如小喷壶、滴管）。

7.尺子、放大镜（可选）。

8.实验记录本或记录纸、铅笔、彩笔（用于绘制观察图表）。

八、实验重点与难点

（一）实验重点

1.理解对比实验的设计原理，能正确识别和控制实验变量。

2.学习规范的实验操作和持续、细致的观察记录方法。

3.分析实验现象，得出“光是植物生长的必要条件”的结论。

（二）实验难点

1.如何有效控制除光照外的其他无关变量（如水分、温度、土壤肥力），确保实验的公平性。

2.如何引导学生将观察到的现象（如叶片发黄、茎秆细高）与“光照不足影响植物生长”这一核心概念建立联系。

3.培养学生耐心等待实验结果，并对可能出现的异常现象进行思考。

九、实验过程设计

（一）提出问题，激发兴趣（约10-15分钟）

1.情境导入：

*教师提问：“同学们，我们都知道植物生长需要水和土壤，那还有什么是植物生长离不开的呢？”（引导学生说出阳光/光）

*展示图片：阳光下生机勃勃的植物和长期放在阴暗角落长势不佳的植物（或同一植物不同部位的生长差异，如向光面枝叶茂盛）。

*引导学生观察并思考：“这些植物的生长状况有什么不同？可能是什么原因造成的呢？”

2.聚焦问题：鼓励学生提出与“光和植物生长”相关的具体问题，如：“没有光，植物能生长吗？”“光的强弱对植物生长有影响吗？”“植物会朝着有光的方向生长吗？”（根据学生年龄和认知水平，本课重点探究“光对植物生长状况的影响”，如有无光照对植物生长的影响）。师生共同梳理，确立核心探究问题：“光对植物的生长有什么影响？”

（二）作出假设，初步构想（约5-10分钟）

1.引导学生根据已有经验和观察，对提出的问题作出假设。

*提问：“如果我们把两盆生长状况差不多的植物，一盆放在阳光下，另一盆放在没有阳光的地方，一段时间后，它们的生长会有什么不一样呢？请大家大胆猜想一下。”

2.学生小组讨论，记录本组的假设。例如：

*“有光的植物会长得更高/更矮/更健壮。”

*“有光的植物叶子会更绿/更大