2.5《根和茎》（教学设计）-2025-2026学年科学三年级下册人教鄂教版

三年级下册科学第二单元《从种子到种子》 第5课《根和茎》教学设计 一、设计依据 本教学设计以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为核心依据，聚焦三年级学生“乐于观察、喜欢探究”的年龄特点，落实科学课程四大核心素养——科学观念、科学思维、探究实践、态度责任的培养要求。课程标准明确提出，小学科学教学应引导学生通过观察、实验、分析等活动，了解植物根和茎的结构与功能，认识植物器官的作用，培养科学探究能力和实事求是的科学态度，感受植物结构与功能的联系。本课以“凤仙花的根和茎”为探究对象，通过“研究根的作用、研究茎的作用、观察变态根和变态茎”等探究活动，让学生在真实情境中体验科学探究的过程，培养观察分析、实验验证、归纳总结的科学素养，同时结合生活实例渗透植物多样性教育，落实“立德树人”的根本任务。 二、教材分析 本课是人教鄂教版小学科学三年级下册的教学内容，属于“生命科学”领域，是第二单元《从种子到种子》的第二课。教材以“我们种的植物长高了，它的根和茎是什么样的？对植物的生长有什么作用？”的问题引入，通过以下环节引导学生认识根和茎： 1. 探究与实践：研究根的作用，观察不同植物的根的结构（直根系、须根系），设计实验证明根能够帮助植物获取水分； 2. 讨论交流：根的其他作用，如固定植物、储存营养、繁殖等； 3. 研究茎的作用：观察凤仙花茎的结构，设计实验探究茎的运输水分功能，解剖茎观察内部结构； 4. 讨论交流：茎的其他作用，如支撑植物、运输养料、储存营养、繁殖等； 5. 拓展活动：观察变态根和变态茎，了解根和茎因功能改变而发生的形态变化，认识生活中的变态根和变态茎。 教材编排特点鲜明： 1. 以学生种植的凤仙花为探究对象，贴近学生生活，激发学生的探究兴趣； 2. 层层递进，从根的结构与功能到茎的结构与功能，再到变态根和变态茎，引导学生完整经历“观察—猜想—实验—分析—应用”的科学探究过程； 3. 注重实践探究，通过根吸水实验、茎运输水分实验、解剖茎等活动，培养学生的实验能力和观察分析能力； 4. 渗透结构与功能相统一的科学思想，引导学生认识根和茎的结构与功能的关系； 5. 突出植物多样性教育，通过变态根和变态茎的观察，让学生了解植物为适应环境而发生的形态变化。 本课是单元的核心课，既是对第一课《播种发芽》中凤仙花生长现象的深入探究，也为后续学习植物的叶、花、果实和种子奠定基础，在小学科学“生命科学”领域中具有重要的承上启下作用。 三、学情分析 三年级学生年龄多在8-9岁，已具备以下学习基础与特点： 1. 生活经验：学生见过植物的根和茎，知道根长在地下、茎长在地上，但对根和茎的结构、功能缺乏系统认识，也不了解变态根和变态茎的概念； 2. 认知特点：以具体形象思维为主，好奇心强，乐于动手实验，但对根吸水、茎运输水分的实验设计和操作缺乏经验，对植物结构与功能的联系理解不够深入，需要教师引导； 3. 能力基础：具备简单的观察、记录和小组合作能力，能在教师指导下完成简单的实验操作，但对实验现象的分析、归纳能力较弱，需要教师提供清晰的支架； 4. 情感态度：对植物的结构和功能充满好奇，喜欢探究生命的奥秘，也对生活中的植物现象感兴趣，适合通过情境创设、实验探究、小组讨论等方式开展教学。 同时，学生在学习中可能存在以下难点：一是难以理解根吸水和茎运输水分的原理，对实验现象的分析不够深入；二是在实验操作中，容易忽略细节，如滴食用油防止水分蒸发、茎的横切和纵切等，导致实验效果不明显；三是对变态根和变态茎的区分不够清楚，容易混淆根和茎的形态变化，需要教师通过实例和图片帮助感知。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道植物的根有直根系和须根系两种结构，了解根能够吸收水分和矿物质、固定植物； 2. 知道植物的茎有节、节间、叶、芽等结构，了解茎能够运输水分和养料、支撑植物； 3. 认识一些变态根和变态茎，了解它们因功能改变而发生的形态变化。 （二）科学思维目标 1. 能通过观察不同植物的根，归纳直根系和须根系的特点，培养初步的归纳思维； 2. 能通过设计根吸水和茎运输水分的实验，分析实验现象，理解根和茎的功能，培养初步的分析思维； 3. 能通过对比正常根、茎和变态根、茎，形成对植物结构与功能相统一的认识，培养初步的比较思维。 （三）探究实践目标 1. 能在教师指导下，完成根吸水实验的设计和操作，观察并记录水位变化； 2. 能按照实验步骤，完成茎运输水分的实验，解剖茎并观察内部结构； 3. 能参与小组讨论，分享根和茎的作用，区分变态根和变态茎； 4. 能通过观察、实验、分析，总结根和茎的结构与功能的关系。 （四）态度责任目标 1. 对探究植物根和茎的结构与功能产生持续的兴趣，乐于参与实验探究和小组合作活动； 2. 养成认真细致、规范操作的实验习惯，增强科学探究的严谨性； 3. 感受植物结构与功能的联系，树立“结构与功能相统一”的科学观念； 4. 了解植物的多样性，感受植物对环境的适应，增强爱护植物的意识。 五、教学重难点 教学重点 1. 了解根和茎的结构与功能，认识直根系、须根系和茎的基本结构； 2. 完成根吸水和茎运输水分的实验，理解根和茎的功能。 教学难点 1. 理解根吸水和茎运输水分的原理，分析实验现象得出结论； 2. 区分变态根和变态茎，了解它们的形态变化与功能的关系； 3. 认识植物结构与功能相统一的科学思想。 六、教学准备 教师准备 1. 多媒体课件：包含凤仙花根和茎的图片、根吸水实验的示范视频、茎运输水分实验的操作视频、变态根和变态茎的图片； 2. 教具：凤仙花、花生、车前草、葱的根，凤仙花的茎，量筒、水、食用油、记号笔、红色水、烧杯、解剖刀、放大镜、胡萝卜、甘薯、藕、姜、荸荠、马铃薯； 3. 学具：为每个小组准备一套实验材料（凤仙花、量筒、水、食用油、记号笔、红色水、烧杯、解剖刀、放大镜）。 学生准备 1. 提前观察自己种植的凤仙花的根和茎，记录它们的形态； 2. 预习根和茎的作用，了解实验的基本步骤。 七、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5分钟） 师：同学们，我们种的凤仙花长高了，大家看老师带来的凤仙花，它的根和茎是什么样的？（展示凤仙花的根和茎）谁来说说，你看到了什么？ 生1：凤仙花的根有一根主根，旁边有很多侧根。 生2：凤仙花的茎上有节，节上长着叶子。 师：说得真好！根和茎是植物的重要器官，它们对植物的生长有什么作用呢？今天，我们就一起来探究《根和茎》，解开这些问题的答案。（板书课题：根和茎） （二）探究活动一：研究根的作用（12分钟） 师：首先，我们来研究根的作用。大家看教材里的图片，花生、凤仙花的根有主根和侧根，车前草、葱的根没有主根，有很多须根。我们把有明显主根和侧根的根叫做直根系，没有明显主根，由许多粗细差不多的须根组成的根叫做须根系。现在，我们以小组为单位，观察不同植物的根，区分直根系和须根系，记录它们的特点。（学生小组观察根，教师巡视指导） 师：哪个小组愿意分享你们的观察结果？ 生：花生和凤仙花的根是直根系，有一根粗粗的主根，旁边有很多细的侧根；车前草和葱的根是须根系，没有主根，都是细细的须根。 师：说得对！那根对植物有什么作用呢？大家猜一猜。 生1：根能吸收水分和矿物质，让植物喝到水。 生2：根能把植物固定在土壤里，不让它被风吹倒。 师：大家的猜想很有道理！我们来设计一个实验，证明根能够帮助植物获取水分。大家看教材里的实验步骤：（1）将一株根部完整的凤仙花插入瓶中，倒入水，使之超过根部，在液面上滴一些食用油；（2）在瓶壁上标记液面的位置；（3）几天后，再观察并标记液面的位置。大家想一想，为什么要滴入食用油？ 生：滴食用油是为了防止水分蒸发，这样水位的变化就只能是根吸收水分导致的。 师：说得真清楚！大家看老师的示范：把凤仙花插入装水的量筒中，滴入食用油，标记液面位置。几天后，我们会发现液面下降了，这说明根吸收了水分。（教师示范实验操作，学生观察） 师：通过这个实验，我们能得出什么结论？ 生：根能够帮助植物获取水分，从土壤中吸收植物生长需要的水分和矿物质。 师：除了吸收水分和矿物质，根还有什么作用呢？大家看教材里的图片，大树的根深深扎在土壤里，萝卜的根很肥大。 生：根能固定植物，让植物稳稳地长在土壤里；有些植物的根还能储存营养，比如萝卜、胡萝卜。 师：说得对！根的作用主要有：吸收水分和矿物质、固定植物，有些根还能储存营养或繁殖后代。 （三）探究活动二：研究茎的作用（15分钟） 师：接下来，我们来研究茎的作用。大家看凤仙花的茎，它有哪些结构？ 生：茎上有节，节上长叶，叶腋有芽，节和节之间的部分叫节间。 师：说得对！那茎对植物有什么作用呢？大家猜一猜。 生1：茎能支撑植物，让叶子和花长得更高，能晒到太阳。 生2：茎能运输水分和养料，把根吸收的水分运到叶子上，把叶子制造的养料运到根上。 师：大家的猜想很有道理！我们来设计一个实验，证明茎能够运输水分。大家看教材里的实验步骤：（1）将一株凤仙花浸泡在红色水中，几个小时后，观察凤仙花有什么变化；（2）将凤仙花从红色水中取出，把茎横切、纵切，用放大镜观察。大家想一想，会有什么变化？ 生：凤仙花的茎会变红，横切面上能看到红色的小点，纵切面上能看到红色的线，说明茎里有运输水分的管道。 师：说得真清楚！大家看老师的示范：把凤仙花插入红色水中，几个小时后，凤仙花的茎和叶子会变红。把茎横切，能看到红色的圆点，这是导管的横切面；把茎纵切，能看到红色的线条，这是导管的纵切面，说明茎里有运输水分的管道。（教师示范实验操作，学生观察） 师：通过这个实验，我们能得出什么结论？ 生：茎能够运输水分和养料，把根吸收的水分和矿物质运到植物的各个部分，也能把叶子制造的养料运到根上。 师：除了运输水分和养料，茎还有什么作用呢？ 生：茎能支撑植物，让植物长得更高；有些植物的茎还能储存营养，比如甘蔗、马铃薯。 师：说得对！茎的作用主要有：运输水分和养料、支撑植物，有些茎还能储存营养或繁殖后代。 （四）拓展活动：观察变态根和变态茎（5分钟） 师：有些植物的根或茎因为功能的改变而引起形态和结构发生变化，被称为变态根或变态茎。大家看教材里的图片，胡萝卜、甘薯的变态根很肥大，具有贮藏营养的作用；藕、姜、荸荠、马铃薯等是生长在地下的变态茎，它们有节和节间，节上生叶和芽。大家找一找，这些变态茎的节在哪里？节上有芽吗？（学生观察图片，教师巡视指导） 师：谁来说说你的发现？ 生：藕有节，节上有芽；姜有节，节上有芽；马铃薯有芽眼，就是节上的芽。 师：说得对！变态茎虽然长在地下，但仍然保留着茎的特征：有节和节间，节上生叶和芽。我们还知道哪些植物有变态根或变态茎？ 生：萝卜、山药是变态根；洋葱、大蒜是变态茎。 师：大家说得很好！这些变态根和变态茎都是植物为了适应环境而发生的变化，体现了植物的多样性。 （五）全课小结（3分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起探究了根和茎的结构与功能，知道了根有直根系和须根系，能够吸收水分和矿物质、固定植物；茎有节、节间、叶、芽，能够运输水分和养料、支撑植物；还认识了变态根和变态茎。根和茎的结构与功能是相统一的，不同的结构适应不同的功能。希望大家以后能继续观察植物的根和茎，发现更多的奥秘。 八、板书设计 根和茎 1. 根的结构：直根系（主根+侧根）、须根系（无主根，多须根） 2. 根的作用：吸收水分和矿物质、固定植物、储存营养/繁殖 3. 茎的结构：节、节间、叶、芽 4. 茎的作用：运输水分和养料、支撑植物、储存营养/繁殖 5. 变态根/茎：适应环境，形态改变，功能特化 九、教学反思 （一）成功之处 1. 教学环节设计贴合三年级学生特点，以凤仙花的根和茎引入，通过观察、实验、讨论、拓展等环节，充分调动了学生的积极性，课堂氛围活跃，学生参与度高； 2. 层层递进，从根的结构与功能到茎的结构与功能，再到变态根和变态茎，引导学生完整经历科学探究的过程，落实了科学观念和科学思维的培养； 3. 注重实践探究，通过根吸水实验、茎运输水分实验、解剖茎等活动，培养了学生的实验能力和观察分析能力，落实了探究实践目标； 4. 渗透了结构与功能相统一的科学思想，引导学生认识根和茎的结构与功能的关系，树立了正确的科学观念； 5. 突出了植物多样性教育，通过变态根和变态茎的观察，让学生了解了植物对环境的适应，增强了爱护植物的意识。 （二）不足之处 1. 部分学生对根吸水实验的理解不够深入，不知道滴食用油的作用，需要教师在后续课程中加强个别指导； 2. 茎运输水分的实验用时较长，课堂时间分配不够合理，导致部分小组没有完成茎的横切和纵切观察； 3. 学生对变态根和变态茎的区分不够清楚，容易把甘薯和马铃薯混淆，需要教师通过更多实例帮助区分； 4. 课堂讨论环节不够充分，部分内向的学生没有参与到根和茎的作用讨论中，需要教师在后续课程中优化讨论方式。 （三）改进措施 1. 课前准备更多根吸水实验的讲解视频，让学生提前了解实验的原理和步骤，确保实验顺利进行； 2. 调整课堂时间分配，将茎的横切和纵切观察部分放在课后拓展中，确保课堂上有足够的时间完成核心实验和讨论； 3. 补充更多变态根和变态茎的图片和实物，让学生更直观地了解它们的形态和特征，学会区分根和茎； 4. 优化课堂讨论环节，采用小组轮流发言、小组代表分享等方式，确保每位学生都有参与讨论的机会； 5. 后续课程中继续开展植物结构的观察活动，让学生观察叶、花、果实和种子，巩固本节课的知识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $