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专项学习 像科学家那样 教学设计（详案）
【单元主题】
专项学习 像科学家那样
【单元教学目标】
同以下教学目标。
【本课在单元中的任务】
本册教材用“科学家这样做”模块讲述达尔文研究草芦生长的故事，展示达尔文在研究过程中作出假设、制订计划展开研究并得到科学结论的过程。“学做科学家”模块选取了“下雪以后，人们会往积雪的道路上撒盐”的生活情境，让学生在教师引导下，亲历对这个问题的探究过程。在三年级，重点对作出假设、制订计划、得出结论和表达交流进行较为细致的指导。首先，让学生进一步掌握提出问题的方法，通过对比“为什么要往积雪的道路上撒盐”和“在冰上撒盐和不撒盐，结果有什么不同呢”这两个问题有什么不同，理解要提出能够通过实验寻找答案的问题；其次，引导学生设计进行对比实验的探究方案，强调实验的公平性；再次，在得出结论时，让学生根据实验所获得的结果（证据）对假设进行判断，得出结论；最后，强调分享交流时要结合证据介绍结论以及在交流质疑时也要提出证据。需要指出的是，虽然着重对四个方面提出了新要求，体现探究过程技能的螺旋发展，但并不意味着未被突出强调的方面在探究过程中不重要，如提出问题、处理信息，同样要让学生去经历这些过程。本专项学习不仅是科学方法的学习，更是科学世界观和思维方式的启蒙。
【教学目标】
1.体会到实验是解决科学问题的重要方法，在研究“冰上撒盐与不撒盐哪个熔化得更快”的过程中，发现冰上撒盐熔化得更快。
2.在教师引导下能对冰上撒盐与不撒盐熔化的快慢，作出一定的假设，并根据假设制订实验计划，采用对比实验的方法搜集证据，得出相应的科学结论，并将结论与他人分享交流。
3.从故事和亲身实践中，体验到问题、假设、计划、结论不会凭空产生，而是来自基于事实的比较与分析、推理与解释。
4.以严谨的态度积极投入探究过程，乐于与同伴分享探究结论，敢于大胆地质疑他人的结论。
【教学重点】
在阅读科学家的故事以及经历科学探究实践的过程中，学会设计对比实验展开科学研究。
突破方法：通过阅读图文资料及分析讨论，亲历科学探究过程，扎实突破重点。
【教学难点】
针对某个科学问题作出一定的假设，并设计对比实验展开科学研究。
突破方法：运用小组讨论和实验，引导学生亲身体验并分享。
【教学准备】
教师演示材料:课件和视频。
学生分组材料:植物、卡片、颗粒大小不同的盐、勺子、冰块、漏斗、量筒、计时器、大小不同的盘子、学习资料单等。
【教学时间】
3课时
【教学过程设计】
一、创设情境，聚焦课题
师：我们学校的小公园就像一个大花园，最近老师观察了这个花园里的植物，有些小小的发现。让我们一起来观看一段视频，看看你们有没有有趣的发现。
生：观察并分享。
谈话：哎呀，你们真是非常善于发现。如果不仔细观察和比较，还真是容易忽略这个有趣的现象。
师：刚刚我们通过观察发现了植物向着窗户弯曲生长，那你们有什么想研究的问题吗？
谈话并提问：你们可真是不简单，简直和大科学家达尔文一样敏锐！达尔文大家都认识吗？你们了解他的什么？
生：自由发言。
小结：是的，达尔文是著名的科学家。今天我们来学习像科学家一样，了解科学家是如何做科学研究的。
（板书课题：像科学家一样----科学家这样做）
[设计意图]：利用学校已有的环境，聚焦本节内容，激发探究欲望，自然导入新课。
科学家这样做
过渡：我们一起来观看视频，看看达尔文发现了什么现象。
师生共同观看视频。
师：达尔文发现，窗边的草芦，朝着窗口的方向弯曲生长。于是他提出问题：为什么会有这种现象呢？
谈话并小结：同学们和达尔文都通过细致的观察，发现了有趣的现象，并提出了问题，细致的观察在问题提出中是至关重要的。
提问：植物生长受到哪些因素影响？
预设：阳光，水，营养……
师：如果让你针对这个问题作出一个假设，你会作出什么假设？
要求：先独立思考，再和小组成员讨论交流，达成一致，将你们的假设填写在实验记录单上。
实验记录单
问题：植物为什么会向着窗户弯曲生长？
猜测影响因素：
假设：
分享：谁来说一说你们小组的假设？
生：小组代表到讲台分享。
师：刚刚同学们都分享了自己的假设，那么达尔文作出了什么假设呢？他是思考分析了什么才作出这个假设的呢？
生：阅读资料后找到答案。
达尔文的假设：通过对上述现象的细致观察和对船舱环境的分析，达尔文对这个问题作出了假设：植物生长需要阳光，草芦会向着有阳光的方向生长。
总结评价：科学家作出假设应基于对现象的细致观察和分析。
同学们和达尔文一样善于观察，乐于思考，你们真是太棒了！
提问：我们刚刚已经作出了假设，要想验证我们的假设是否正确，该怎么办呢？你能设计实验验证你的假设吗？这个实验需要考虑哪些因素呢？你们组所认为的影响因素，在实验中如何合理设计呢？
生：小组设计实验方案并汇报实验方案。
师择机提问：对同学们设计的实验，你们有什么要提出质疑或者认可的地方吗？
阅读：阅读教材P84资料并提问：达尔文的实验是怎么设计的呢？跟同学们设计的有什么相同和不同的地方？哪些是值得我们学习的？
生：阅读并找出关键词。
小结：像这样，只有一个因素不同，其他因素保持相同的实验叫作对比实验。对比实验是验证特定因素与观测现象之间因
果关系的有效方法。试着回忆之前我们做过的对比实验。
提问：你能修正一下自己的实验吗？
生：小组修正实验。
师：刚刚同学们设计了同株植物的前后对比，以及不同株植物的条件对比，真的是非常精彩。我们来了解达尔文从对比实验中观察到了什么现象。
现象：过了一段时间，达尔文发现，在完全黑暗和完全光照的环境中，草都是向上生长的，而在侧上方开有小洞的盒子里生长的草，偏向了洞口一方。
提问：你能提出质疑吗？
预设：一种植物是这样，其它植物也一样吗？
师：确实是这样，研究一类事物的特点时，不能仅选取一个实验对象，所以达尔文又用其它多种植物进行了多次实验。得出了具有广泛性的结论：这些草的生长都具有向光性。
过渡：让我们回顾一下达尔文的研究，对你今后进行科学实验或者科学探究有什么样的启发？
生：讨论并分享。
总结：同学们，老师认为你们真的是非常用心地在向达尔文老师学习。大家都知道了在做科学研究的过程中，要细致观察，
善于发现，能够基于观察结果作出有依据的假设，通过实验进行验证。特别是在设计实验中，需要注意设计科学的对比实验，仅有一个因素不同，其他因素都要相同。最后通过分析实验现象，得出结论。同学们还特别细心地认识到要多次实验，避免偶然性。希望你们能够把今天学到的本领用到下一节课。
[设计意图]：了解科学家在开展研究时是如何作出假设、制订计划并开展科学探究的，为后续在问题解决过程中作出假设、制订计划做铺垫。
学做科学家
谈话：在上节课的学习中，我们通过模拟活动和阅读资料的方式，亲历了大科学家达尔文做科学探究的过程，谁来总结一下，都要经历哪些步骤呀？
生：回答。（师记录：副板书）
师：哎呀，你们跟达尔文老师学得真好，很有当科学家的潜质哟！今天这节课我们就来学做科学家，研究一个通过对比实验寻找答案的探究项目，愿意接受挑战吗？
引出课题：像科学家那样——学做科学家
（板书）像科学家那样——学做科学家
视频播放：老师这里有一则警察叔叔在冰雪天救助车辆脱困的新闻，咱们来看看发生了什么。
生：观察并回答。
提问：同学们观察得真仔细，根据警察叔叔的救助行为，你有什么想提出的科学问题吗？
生：为什么要往积雪的道路上撒盐？
小结：同学们在用心观察的基础上提出了值得研究的科学问题，今天我们就一起来探究“为什么要往积雪的道路上撒盐”。
过渡：明确了研究问题，小科学家们又要向前迈一步啦！接下来我们应该作出假设。科学家作出假设时经常用“如果……将
会……”的方式表达，比如：如果增加搅拌的次数，溶解将会更快一些。针对今天的这个问题，你可以结合生活经验，提出合理的假设吗？
预设： 如果在冰上撒盐，冰就容易熔化。
师小结：针对这个问题，你们都作出了假设。老师要告诉你们的是，科学家在作出假设时，要把可能影响结果的因素都想一想哟。
提问：刚才大家都猜测盐会加速冰的熔化，除了撒盐、不撒盐，还有哪些因素可能会影响冰的熔化快慢呢？
预设： 除了撒盐和不撒盐，冰块的大小、冰块所处的温度环境、冰块暴露在外面的面积等都会影响冰的熔化快慢。为了实验的准确性，在这个实验中，除了撒盐和不撒盐，其他条件都要相同。
过渡：小科学家们分析得非常全面，接下来我们需要设计方案。设计实验方案的时候，需要考虑实验材料，思考一下，你打算用到哪些材料呀？
生：自由发言。
师：老师给每名同学准备了一份个人记录单，针对你们的假设，独立设计对比实验方案。
生：自主思考并设计实验方案。
生：设计好后小组交流，达成共识并完成小组研究报告。
小组分享：有同学愿意展示你们组最合理的研究单吗？你能提出让这个小组的实验设计更加完善的问题或建议吗？还有补充吗？
评价：还有补充吗？你们太棒了，在质疑和补充的时候都有自己的思考与见解。老师要告诉大家的是，设计实验时，要注意实验的公平性，也就是除了对比因素不同外，其他因素都要保持相同，这样的实验就叫作对比实验。
生：修正完善实验方案。
生：小组实验，搜集证据。
实验现象：经过相同时间，撒盐的冰块剩下的部分都比不撒盐的少，熔化的部分和产生的水更多。
处理信息，得出结论：同学们非常棒，用不同的形式记录了实验结果，有些是观察到的现象，有些是测量的数据，这是搜集证据的过程。依据这些多样化的证据，整理成这种清晰的表格，通过分析处理信息，你能得出实验结论吗？
表达交流：科学家得出实验结论之后，会依据实验中得到的证据介绍自己的结论。值得注意的是，对别人的结论进行质疑时，也要提出相应的证据哟。
生：分享实验结论。
结论：撒盐的冰块比不撒盐的冰块熔化得快。
师生总结，反思评价。
[设计意图]：学着像科学家那样，围绕“冰上撒盐与不撒盐哪个熔化得更快”进行完整的科学探究。
四、课堂小结
师：通过三节课的学习，我们了解了科学探究的基本步骤，谁来说说你有什么收获？
生：总结分享。
课后作业：课后多观察我们生活中的现象，提出你想要研究的问题，像科学家一样找寻问题的答案。
【板书设计】
像科学家一样
观察、提问、假设、设计实验、验证实验、得出结论、分享交流
【教学反思】
本次专项学习共 3 课时，围绕 “达尔文向光性研究” 和 “冰上撒盐融雪” 两个探究活动，引导学生经历完整的科学探究过程，重点学习提出问题、作出假设、设计对比实验、得出结论与交流质疑。课堂以生活情境导入，激发兴趣；先学科学家做法，再自主开展探究，梯度清晰，重难点突出，学生参与度高，基本达成教学目标。
教学中也存在不足：学生探究能力差异较大，部分学生假设缺乏依据、实验设计不够严谨；对比实验中变量控制不到位，冰块大小、盐量不统一，影响实验效果；交流分享时多停留在结果陈述，缺少证据支撑，质疑流于表面；三课时跨度长，学生容易遗忘前学内容，影响探究连贯性。
后续改进：加强分层指导，提供实验模板和句式支架；细化实验规范，强化变量控制意识；优化课时衔接，每课简要回顾旧知；引导学生用证据表达观点、有理有据地质疑，逐步培养严谨的科学思维和探究能力。
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