植物生长观察与创意装置制作

一、案例背景

在 “双减” 政策推动下，小学科学教育需聚焦核心素养培育，通过优化教学内容与形式，实现 “减量提质”。本案例以生命科学领域的“植物生长” 为核心，融合创意制作板块，引导学生通过自主探究了解植物生长规律，亲手制作观察装置记录生长过程。通过减少机械记忆任务，增加实践探究与创意表达机会，让学生在真实体验中感受生命科学的魅力。

二、教学目标

1、科学观念目标

通过实验观察阐述植物生长需水、阳光、空气等条件，建立 “植物生长与环境相互作用” 的观念。

结合观察解释植物根、茎、叶的物质吸收、运输等功能，理解结构与功能相适应的特点。

依据对照实验结果归纳变量控制对结论的影响，形成 “科学实验需遵循严谨性” 的初步观念。

2、科学思维目标

在种植实验中运用归纳思维，通过记录整理数据、分析图表得出生长规律，提升数据处理与推理能力。

设计观察装置时从功能需求出发，运用创造性思维提出方案并通过演绎推理筛选优化，培养科学解决问题的思维。

面对实验异常现象能运用批判性思维反思操作与设计合理性，提出改进措施优化实验与制作过程。

3、探究实践目标

规范完成植物生长实验操作，熟练使用实验工具并准确记录数据，提升科学探究实践能力。

小组合作中参与问题讨论、制定计划并执行，通过实验验证猜想，增强团队协作与自主探究能力。

依据方案选用材料制作观察装置，通过测试优化提升工程实践能力，实现知识向应用的转化。

三、态度责任目标

通过观察植物生长感受生命奇妙，激发生命科学探究兴趣，养成主动观察思考的科学态度。

实验中如实记录数据、尊重结果，面对失败不气馁，培养严谨探索的科学精神。

利用废旧材料制作装置增强环保责任，在合作中学会倾听贡献，体验团队协作价值，养成分享品质。

四、教学准备

实验材料：绿豆、黄豆等易生长种子，透明塑料杯、土壤、棉花、喷壶、标签纸、温度计。

制作材料：废旧塑料瓶、剪刀、吸管、透明胶带、彩色卡纸、水彩笔、棉签、营养液。

辅助工具：放大镜、尺子、实验记录表、植物生长过程图课件。

五、教学实施过程

（一）情境导入（10 分钟）

教师展示两盆植物：一盆叶片翠绿、生长茂盛，另一盆叶片发黄、长势不佳。提问：“这两盆植物生长状况不同，可能是什么原因？” 引导学生结合生活经验猜想，引出植物生长需要适宜条件的主题。播放种子发芽到开花的延时视频，让学生直观感受生命成长的奇妙，激发探究欲望。

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（二）生命科学探究：植物生长条件实验（25 分钟）​

提出问题与猜想：组织学生讨论 “植物生长需要哪些条件”，梳理出水分、阳光、温度、土壤等关键因素。以 “水分对绿豆发芽有影响吗” 为例，引导学生提出 “水分充足时绿豆发芽更快” 的猜想。

设计对照实验：分组设计实验方案，明确实验组（每天浇水）和对照组（不浇水），强调除水分外，其他条件（温度、光照、种子数量）保持一致。教师提供实验记录表，指导学生记录种子变化的时间、形态等信息。​

动手种植：学生分组操作，在透明杯中放入棉花和绿豆，控制浇水量。将装置放置在教室窗台，约定每天同一时间观察记录。教师提醒学生注意观察种子的膨大、种皮破裂、胚根长出等关键节点。

（三）创意制作：植物生长观察装置（30 分钟）​

设计思路引导：提问 “怎样能更清楚地观察根系生长？” 展示简易观察装置图片，启发学生利用废旧材料制作。明确制作要求：透明可视、方便浇水、能固定植物、标注刻度方便测量。

分组创作：各小组利用塑料瓶、吸管等材料设计制作。有的小组将塑料瓶剪开，在侧面贴刻度纸，底部钻孔漏水；有的用吸管制作浇水通道；还有的在装置外绘制生长周期表。教师巡视指导，鼓励创新设计，提醒安全使用工具。

装置优化：学生将发芽的绿豆移植到自制装置中，测试装置的实用性。发现问题及时改进，如 “漏水太快” 就增加棉花过滤层，“植物易倒伏” 就添加支架固定。

（四）观察记录与交流（贯穿两周）

持续观察：学生每天利用课间时间观察植物生长状况，用文字、图画或照片记录茎高、叶片数量、根系长度等变化，定期在实验记录表上绘制生长曲线。

每周交流：组织 “植物成长分享会”，小组汇报观察发现。有的学生发现 “光照充足的植物茎更粗壮”，有的观察到 “根系总是向下生长”。通过交流碰撞思维，深化对植物生长规律的认识。

（五）成果展示与评价（15 分钟）​

作品展览：展示学生的观察记录册和创意装置，评选 “最佳观察奖”“创意设计奖”“团队合作奖”。获奖作品在班级 “科学角” 长期展示，成为动态的教学资源。​

多元评价：采用学生自评、小组互评、教师点评结合的方式，重点关注实验操作的规范性、观察记录的细致度、装置设计的创新性以及合作表现，强调过程性评价。

六、教学反思

成功经验：本案例将生命科学探究与工程实践结合，学生在种植实验中直观认识植物生长规律，在创意制作中实现知识迁移应用，真正做到 “做中学”。使用废旧材料制作装置，既降低成本，又培养了环保意识，符合 “双减” 下实践育人的要求。

改进方向：部分学生观察记录不够持续，需设计更有趣的记录形式，如制作生长日记手账。装置制作时个别小组分工不合理，下次可提前指导小组角色分配，提升合作效率。后续可拓展主题，引导学生探究不同植物的生长特性，深化生命科学认知。

通过生命科学探究与创意制作的有机融合，本案例在减轻学生课业负担的同时，增加了科学实践和创新体验的机会，让学生在呵护生命成长的过程中，培养了科学素养和人文情怀，实现了 “双减” 背景下科学教育的提质增效。