1.4《茎和叶》（教学设计）-2025-2026学年科学四年级下册教科版

四年级下册科学第一单元《植物的生长变化》 第4课《茎和叶》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》，聚焦“生命科学”领域，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养。本课以“观察凤仙花茎叶特征—探究茎的运输作用—验证叶的光合作用与蒸腾作用”为探究主线，通过长期观察、对比实验、研讨交流等活动，引导学生建构“茎能运输水分和营养”“叶能吸收阳光和蒸腾水分”等科学概念，体验科学探究的完整过程，实现知识建构、能力发展与价值引领的统一。 二、教材分析 本课是教科版四年级下册《植物的生长变化》单元的第4课，承接前一课对根的探究，聚焦凤仙花的茎和叶展开探究，是单元后续学习植物开花结果的基础。教材内容分为四大模块： 1.聚焦问题：以凤仙花茎叶的生长为切入点，提出核心探究问题：茎和叶对植物生存分别有什么作用呢？ 2.探索活动： 观察凤仙花茎叶特征：测量植株高度、数叶片数量、观察叶在茎上的分布并画图记录。 推测茎和叶的作用：根据观察与生活经验，推测茎和叶的功能。 验证茎的运输作用：通过将凤仙花茎放入红色水中的实验，观察茎的变化，横切、纵切茎，验证其运输水分的作用。 验证叶的作用：通过遮光实验验证叶吸收阳光的作用，通过套塑料袋实验验证叶蒸腾水分的作用。 3. 研讨交流：围绕“叶交叉生长的好处”“茎和叶的作用”“植物结构与环境的适应性”展开研讨，深化对茎叶功能的理解。 4. 拓展延伸：介绍不同形态的茎和叶，了解它们与环境的适应性。 本课以“观察—推测—验证—拓展”为探究逻辑，既帮助学生理解茎和叶的功能，又让学生体验科学探究的严谨性，为后续学习植物生命周期奠定基础。 三、学情分析 四年级学生已经种植凤仙花一段时间，观察到了茎的长高、叶的增多，对茎叶的形态有了感性认识，但对茎的运输作用、叶的光合作用和蒸腾作用缺乏科学认知，对叶的交叉生长的意义也没有深入思考。同时，学生已具备初步的观察、操作与合作能力，对实验探究活动兴趣浓厚，但在实验设计、变量控制与数据分析方面仍需引导。本课以“观察—推测—验证—研讨”为探究主线，契合学生的年龄特点，既能调动学习积极性，又能在实践中培养学生的科学探究与理性思维能力。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道凤仙花的茎越长越高，叶在茎上平展且交叉生长，能更好地吸收阳光。 2. 了解茎的主要作用：运输水分和营养物质，支撑植物。 3. 了解叶的主要作用：吸收阳光进行光合作用，蒸腾水分调节体温。 4. 知道不同形态的茎和叶适应不同的生长环境，体现植物与环境的适应性。 （二）科学思维目标 1. 能通过观察凤仙花茎叶特征，归纳其生长规律，发展观察与归纳推理能力。 2. 能根据生活经验与观察，推测茎和叶的作用，并通过实验进行验证，发展基于证据的推理能力。 3. 能对比不同植物的茎叶形态，分析其与环境的适应性，发展逻辑思维与辩证思维能力。 （三）探究实践目标 1. 能观察凤仙花的茎叶，测量植株高度、数叶片数量、观察叶的分布并画图记录。 2. 能规范完成茎的运输实验、叶的遮光实验和蒸腾作用实验，观察并记录实验现象，分析实验结果，验证茎叶的作用。 3. 能在小组合作中主动参与讨论、实验与交流，提升动手实践与合作探究能力。 （四）态度责任目标 1. 体会凤仙花茎叶生长的神奇与重要性，激发对植物探究的兴趣。 2. 养成认真观察、如实记录的科学态度，体验科学探究的严谨性。 3. 感受植物结构与环境的适应性，树立爱护植物、尊重生命的意识。 五、教学重难点 教学重点：观察凤仙花茎叶特征，理解茎的运输作用和叶的光合作用、蒸腾作用。 教学难点：设计并完成验证茎叶作用的实验，理解叶交叉生长的意义，建立植物结构与环境的适应性联系。 六、教学准备 1. 教师准备：凤仙花植株、茎的运输实验材料（凤仙花茎、红色水、烧杯、小刀、放大镜）、叶的遮光实验材料（凤仙花植株、黑色纸、回形针）、蒸腾作用实验材料（叶片较大的植物、透明塑料袋、细绳）、不同形态茎叶的图片/视频、实验记录表、PPT、黑板贴。 2. 学生准备：自己种植的凤仙花、活动手册、彩笔、测量尺。 七、教学过程 （一）情境导入：激趣引题，唤起观察经验（约5分钟） 师：同学们，上课！ 生：老师好！ 师：请坐。上节课我们探究了种子长出的根，知道了根能吸收水分和固定植物。现在我们种的凤仙花，已经破土而出了，大家观察到凤仙花有什么变化吗？ 生：凤仙花越长越高了，叶子也越来越多了！ 师：说得非常对！破土而出的凤仙花，茎越长越高，叶也越来越多。那茎和叶对植物的生存有什么作用呢？今天这节课，我们就一起来探究——《茎和叶》。（板书课题） （二）聚焦问题：明确探究方向（约3分钟） 师：看到这个课题，我们的核心问题就是：茎和叶对植物生存分别有什么作用呢？这节课，我们就带着这个问题，一步步揭开茎和叶的秘密。 （三）探索活动一：观察凤仙花的茎和叶（约10分钟） 师：首先，我们来观察凤仙花的茎和叶。请大家拿出自己种植的凤仙花，我们一起来完成这几个观察任务：（出示观察任务PPT） 1. 测量凤仙花植株的高度，用尺子量一量，记录下来。 2. 数一数一株凤仙花上叶片的数量，记录下来。 3. 从侧面和上面两个角度，观察凤仙花叶在茎上的分布情况。 4. 把凤仙花叶在茎上分布的样子画下来，画在活动手册上。 师：现在请大家分组观察，完成这些任务。（学生分组观察，教师巡视指导） 师：好，时间到！哪个小组愿意分享你们的观察结果？ 生1：我们的凤仙花高15厘米，有12片叶子。 生2：从侧面看，叶子在茎上是一层一层长的；从上面看，叶子是交叉长的，像一个五角星，不会互相挡住。 师：大家观察得非常仔细！凤仙花的茎越长越高，支撑着整个植株；叶子平展且在茎上交叉生长，这样能让每一片叶子都接收到阳光，为后续的光合作用做准备。 （四）探索活动二：推测茎和叶的作用（约5分钟） 师：观察了凤仙花的茎和叶，大家来猜一猜，茎和叶分别有什么作用呢？小组内讨论一下。（学生小组讨论） 师：哪个小组来说说你们的猜想？ 生1：茎应该能把根吸收的水分和营养运到叶子里，还能把叶子制造的营养运到其他地方。 生2：茎还能支撑植物，让它长得高高的，不会倒下来。 生3：叶子能吸收阳光，制造营养，给植物吃。 生4：叶子还能把多余的水分排出去，不然植物会被水撑坏。 师：大家的猜想都很有道理！那我们接下来就用实验来验证这些猜想是不是正确的。 （五）探索活动三：验证茎的运输作用（约10分钟） 师：首先我们来验证茎的运输作用。我们来做一个茎的吸水实验。实验材料有：凤仙花的茎、装有红色水的烧杯、小刀、放大镜。实验步骤是这样的：（出示实验步骤PPT） 1. 取一段凤仙花的茎，放入装有红色水的烧杯中。 2. 过一段时间，观察凤仙花茎的变化。 3. 将凤仙花的茎纵切开，观察茎的纵切面。 4. 再将凤仙花的茎横切开，观察茎的横切面。 师：大家想一想，会发生什么变化？ 生：红色水会被茎吸上去，茎里面会变红！ 师：说得非常对！老师课前已经提前做了这个实验，我们一起来看看实验结果。（出示实验前后对比图片） 师：大家看，凤仙花的茎变红了，叶子也有点红了。我们再看看纵切面和横切面，纵切面上有一条条红色的线，横切面上有一圈红色的点，这说明了什么？ 生：说明茎里面有很多“小管子”，能把红色水从下往上运输，这些红色的线就是运输水分的管道。 师：总结得太到位了！这个实验证明了，茎能把根吸收的水分和矿物质，从下往上运输到植物的各个部分，这就是茎的运输作用。同时，茎还能支撑植物，让它长得更高，接触到更多的阳光。 （六）探索活动四：验证叶的作用（约10分钟） 师：接下来我们来验证叶的作用。首先验证叶吸收阳光的作用。我们来做一个遮光实验：在凤仙花植株上选一片叶子，用黑色纸遮住，使它见不到阳光。3天后，观察这片叶子会发生什么现象。老师课前也做了这个实验，我们一起来看看结果。（出示遮光前后的叶子对比图片） 师：大家看，被遮住阳光的叶子变黄了，长得也不好了，而其他没被遮住的叶子还是绿色的，长得很好。这说明了什么？ 生：说明叶子需要阳光，才能长得好，叶子能吸收阳光，制造营养，没有阳光就制造不了营养，叶子就会变黄。 师：说得非常对！叶子通过吸收阳光，进行光合作用，制造植物生长需要的营养物质。 师：接下来我们验证叶的蒸腾作用。我们来做一个套塑料袋实验：选择一种叶片较大的植物，在叶子上套上一个干燥的塑料袋，观察塑料袋内壁上有什么变化。大家猜一猜，会发生什么？ 生：塑料袋内壁上会有水珠！ 师：没错！老师也做了这个实验，我们一起来看看。（出示套袋前后的图片）大家看，塑料袋内壁上有很多小水珠，这些水珠是从哪里来的？ 生：是叶子里的水分蒸发出来的！ 师：总结得非常好！叶子能把植物体内多余的水分，通过蒸腾作用排出去，这样可以调节植物的体温，也能促进水分在植物体内的运输。 （七）研讨交流：深化认知，理解茎叶的作用与适应性（约7分钟） 师：现在我们来研讨三个问题。（出示研讨问题PPT） 师：第一个问题：植物的叶子平展且在茎上交叉生长有什么好处？ 生：这样能让每一片叶子都接收到阳光，不会互相挡住，能更好地进行光合作用，制造更多的营养。 师：第二个问题：植物茎、叶对植物生存有什么作用？ 生：茎能运输水分和营养，还能支撑植物；叶能吸收阳光进行光合作用，制造营养，还能蒸腾水分，调节体温。 师：第三个问题：根据植物根、茎、叶的特征，推测适合植物生活的环境。大家看，这些不同形态的茎和叶，它们分别生活在什么样的环境中？（出示不同形态茎叶的图片：仙人球、香蕉、松树、水稻、矮牵牛、向日葵、土豆、西瓜、葡萄） 生1：仙人球的叶子是刺，能减少水分蒸发，适合生活在干旱的沙漠里。 生2：香蕉的叶子很大，能吸收更多的阳光，适合生活在雨水多、阳光足的热带地区。 生3：松树的叶子是针状的，能减少水分蒸发，还能抗寒，适合生活在寒冷的地方。 生4：矮牵牛的茎是匍匐茎，能趴在地上长，适合生活在地面；向日葵的茎是直立茎，能长得很高，接触更多阳光。 师：大家分析得都非常到位！不同形态的茎和叶，都是为了适应不同的环境，帮助植物更好地生存，这就是植物的适应性。 （八）拓展延伸：认识更多奇特的茎和叶（约3分钟） 师：自然界中还有很多奇特的茎和叶，比如土豆的块茎、西瓜的匍匐茎、葡萄的攀缘茎，还有浮萍的叶、猪笼草的叶等。大家课后可以收集更多奇特的茎和叶的图片，了解它们分别生活在什么样的环境中，下节课我们一起来分享。 （九）全课小结（约2分钟） 师：同学们，这节课我们一起探究了凤仙花的茎和叶，谁来分享一下你的收获？ 生1：我知道了凤仙花的茎越长越高，叶子平展交叉生长，能更好地吸收阳光。 生2：我知道了茎的作用，能运输水分和营养，还能支撑植物。 生3：我知道了叶的作用，能吸收阳光进行光合作用，还能蒸腾水分。 生4：我还认识了不同形态的茎和叶，它们能适应不同的环境。 师：说得太完整了！茎和叶是凤仙花的“运输线”和“营养工厂”，它们一起合作，帮助凤仙花健康成长。希望大家课后继续观察凤仙花的茎和叶，看看它们还会发生什么变化，继续探索植物生长的奥秘。 八、板书设计 茎和叶 凤仙花的茎和叶 茎：越长越高，支撑植物 叶：平展、交叉生长，吸收更多阳光 茎的作用 1. 运输水分和营养（从下往上运输） 2. 支撑植物 叶的作用 1. 吸收阳光 → 光合作用，制造营养 2. 蒸腾水分 → 调节体温，促进水分运输 适应性：不同形态的茎和叶，适应不同的环境 九、教学反思 本课以“观察—推测—验证—研讨”为主线，通过凤仙花茎叶观察、茎的运输实验、叶的光合作用与蒸腾作用实验等活动，较好地落实了新课标四维目标。教学中，学生对实验探究环节表现出浓厚兴趣，能主动参与观察、讨论与实验，通过亲手操作和观察，清晰理解了茎和叶的作用，同时也认识到植物结构与环境的适应性，科学探究能力与实证意识得到了有效锻炼。 但教学中也存在一些不足：一是叶的遮光实验和蒸腾作用实验，课堂上无法现场完成，只能用课前录制的视频和图片展示，学生的直观体验不够充分，可提前布置学生分组进行实验，让学生自己观察变化；二是对不同形态茎和叶的讲解不够深入，可增加更多实例和视频，帮助学生理解其与环境的适应性；三是部分学生对茎的运输管道的理解不够清晰，可增加茎的结构模型，帮助学生直观认识。 后续教学中，将针对以上不足进行调整，优化实验呈现方式，增加学生自主实验的机会，补充更多直观教学资源，让学生在真实的探究中感受科学的魅力，真正实现“在探究中学习，在实践中提升”。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $