20《我家的小菜园一》（教学设计）-2025-2026学年科学四年级下册冀人版

四年级下册科学科学擂台 第20课《我家的小菜园（一）》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）》的核心理念，聚焦“技术与工程实践”学习主题，以核心素养为导向，立足“面向全体学生、倡导探究实践、强化科学与生活联系”的原则，落实“分析家庭菜园项目的问题，寻找解决方案，设计并制定‘我家的小菜园’建设方案”的学段要求，引导学生通过问题分析、资料探究、方案设计等活动，构建科学概念，形成科学思维，树立用科学知识解决生活问题的实践意识。 二、教材分析 本课是冀人版小学科学四年级下册《科学擂台》单元的第一课时，聚焦“我家的小菜园”项目展开探究。教材以“城市楼房居民的种菜需求”为切入点，通过“任务”“设计”“寻找解决问题的方法”“设计方案”“制订项目计划书”等环节，引导学生从分析项目问题、寻找解决方案、设计建设方案到制定项目计划，逐步完成家庭菜园的前期设计，符合学生从发现问题到解决问题、从认知到实践的工程思维发展规律。 教材内容兼具基础性与实践性，既包含家庭种菜的常见问题（空间、蔬菜选择、种植管理等）和解决方法（立体种植、无土栽培、阳台蔬菜选择等），也设计了问题分析、资料查阅、方案设计、计划制定等多种探究活动，为学生提供了分析问题、信息整理、创意设计、工程规划的平台；同时通过贴近生活的家庭种菜场景，搭建起科学知识与日常生活、工程实践的桥梁，落实了科学态度与责任的培养目标。 三、学情分析 四年级学生已经学习了植物生长与繁殖的相关知识，对植物生长的条件（阳光、水分、养分等）有初步的了解，也见过或听说过家庭阳台种菜的场景，对“自己种菜”充满兴趣，但对家庭种菜面临的实际问题（空间狭小、环境不适宜等）缺乏系统的分析，也不了解立体种植、无土栽培等解决方法。 该阶段学生已具备初步的问题分析、资料查阅和小组合作能力，对工程设计类活动充满热情，但对完整项目的规划、方案的制定缺乏经验，需要通过具体的问题梳理、资料探究和分步引导，强化工程思维，学会用科学的方法解决实际问题。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道家庭种菜面临的常见问题，如空间狭小、阳台环境冬冷夏热、光照不足等，了解这些问题对蔬菜生长的影响。 2. 了解解决家庭种菜问题的方法，如立体种植、无土栽培、选择适宜的蔬菜品种等，知道这些方法的原理和优势。 3. 了解适合阳台种植的蔬菜应具备的特性，如耐热/耐寒、生长周期短、耐受力好等，知道常见的阳台蔬菜品种。 4. 知道制定项目计划的重要性，了解项目计划书的基本组成部分。 （二）科学思维目标 1. 能通过分析家庭种菜的场景，梳理出项目中可能遇到的问题，发展问题识别和分析能力。 2. 能通过查阅资料、请教他人，为每个问题寻找合理的解决方案，发展信息收集和解决问题的能力。 3. 能结合家庭的实际情况，设计“我家的小菜园”建设方案，发展创意设计和工程思维能力。 4. 能制定详细的项目计划书，明确分工和步骤，发展规划和组织能力。 （三）探究实践目标 1. 能梳理家庭种菜项目中可能遇到的问题，并记录下来，发展问题梳理能力。 2. 能通过查阅资料、请教他人、头脑风暴等途径，寻找解决问题的方法，发展信息收集和探究能力。 3. 能和同学一起制定详细的“我家的小菜园”建设方案，发展合作设计能力。 4. 能制定项目计划书，明确项目分工、准备材料、实施方案等，发展工程规划能力。 （四）态度责任目标 1. 对家庭菜园项目的探究活动保持浓厚的好奇心和探究欲，养成严谨细致、实事求是的科学态度。 2. 乐于参与小组合作交流，愿意分享自己的想法和资料，倾听他人的意见，学会尊重和接纳不同的看法。 3. 认识到科学知识可以解决生活中的实际问题，增强对科学实践的兴趣和信心。 4. 树立用工程思维解决问题的意识，培养动手实践和创新精神，体会劳动和创造的乐趣。 五、教学重难点 教学重点 1. 分析家庭种菜项目的常见问题，了解对应的解决方法。 2. 设计“我家的小菜园”建设方案，制定项目计划书。 教学难点 1. 结合家庭实际情况，为每个问题找到科学、合理、可操作的解决方案。 2. 制定详细、可行的项目计划书，明确项目的分工、步骤和准备工作。 六、教学准备 教师准备 1. 教学课件（含家庭种菜问题场景、立体种植和无土栽培案例、阳台蔬菜品种介绍、项目计划书范例）。 2. 教具：问题梳理表格、解决方案记录表、方案设计纸、项目计划书模板。 3. 拓展材料：阳台种菜资料、立体种植和无土栽培视频、优秀家庭菜园设计案例。 学生准备 课前查阅家庭阳台种菜的资料，了解适合阳台种植的蔬菜品种；预习课本相关内容，提出关于家庭种菜的疑问。 七、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5分钟） 师：同学们，上课！请坐。大家看课本上的情境，现代城市社区人口密度很大，居住在楼房中的人们没有空间种植蔬菜。如果有人一方面想随时吃到新鲜可口的蔬菜，另一方面还想用绿色美化自己居住的环境，根据我们前面学习的植物生长与繁殖的知识，你能给他们提供一些创意吗？ 生：可以在阳台上种菜！用花盆、箱子种蔬菜！ 师：说得对！很多人都在阳台上建起了自己的“小菜园”，我们今天就来做一个“家庭菜园”项目，一起设计属于我们自己的家庭小菜园。（板书课题：我家的小菜园（一）） （二）探究活动一：分析项目中要解决的问题（10分钟） 师：要建一个家庭小菜园，我们首先要想一想，在楼房里种菜会遇到哪些问题？大家以小组为单位，结合课本上的表格，把可能遇到的问题逐一列出来。 （学生分组讨论，梳理家庭种菜的问题，教师巡视指导，引导学生从空间、环境、植物生长、管理等方面思考） 师：时间到！哪个小组先来分享你们梳理的问题？ 生：我们小组梳理的问题有：家里空间太小，怎样充分利用空间？阳台的环境冬冷夏热，光照、温度条件不好，种什么蔬菜合适？怎样让蔬菜长得更好？还有浇水、施肥、病虫害防治的问题，以及材料准备、搭建工具的问题！ 师：梳理得非常全面！这些都是我们在家庭种菜中可能遇到的实际问题，比如空间问题、环境问题、蔬菜选择问题、种植管理问题、材料工具问题等。接下来，我们就要为这些问题寻找解决方案。 （三）探究活动二：寻找解决问题的方法（12分钟） 师：现在，我们来为这些问题寻找解决方法。大家可以通过查阅资料、请教他人、头脑风暴等途径，寻找解决问题的方法，把有用的信息记录下来。我们先来看课本上的资料，阳台光照充足，是家庭种菜的好地方，立体种植可以充分地利用种植空间，解决阳台空间狭小的问题；无土栽培不用天然土壤，用含有植物生长发育必需元素的营养液提供营养，蔬菜可以种在特制的管子中，种植密度大，节省空间；阳台冬冷夏热，应选择种植耐热或耐寒性好的蔬菜。 师：大家分组讨论，为我们梳理的每个问题寻找解决方案。 （学生分组讨论，查阅资料，填写解决方案记录表，教师巡视指导） 师：谁来说一说你们的解决方案？ 生：空间问题：用立体种植架、悬挂花盆、多层置物架，充分利用阳台的垂直空间；无土栽培也能节省空间，比如用管道种植、水培箱种植。环境问题：选择耐热或耐寒性好的蔬菜，比如夏天种空心菜、生菜，冬天种菠菜、小油菜；光照不足的话，可以用补光灯；温度太低的话，可以用保温膜，温度太高的话，可以适当遮阴。蔬菜选择：适合阳台种植的蔬菜应具备生长周期短、耐受力好、占用空间小的特性，我们认为可以尝试种植生菜、菠菜、香菜、小番茄、小黄瓜、草莓等。种植管理：用淘米水、果皮水做肥料，用清水或稀释的肥皂水防治病虫害，根据蔬菜的需水量浇水，保持土壤湿润但不积水。材料工具：可以用废弃的塑料瓶、油桶做种植容器，用铁丝、PVC管搭建立体架，节省成本。 师：分析得非常到位！这些方法都很实用，立体种植和无土栽培能很好地解决空间问题，选择适宜的蔬菜品种能适应阳台的环境，科学的管理方法能让蔬菜长得更好。 （四）探究活动三：设计“我家的小菜园”方案（8分钟） 师：了解了解决问题的方法，我们来设计“我家的小菜园”建设方案。大家看课本上的设计图，有多层无土栽培架，靠在窗边阳光充足的地方，管中加入培养液，还能收集废水循环利用。大家可以参考这个方案，结合自己家的阳台情况，设计你们的家庭小菜园。设计时要注意：如何利用空间？选择哪种种植方式（土培/无土栽培）？种植哪些蔬菜？怎样解决光照、温度问题？材料用什么？ （学生分组设计方案，绘制设计草图，教师巡视指导，鼓励学生大胆创新，结合实际情况设计） 师：时间到！哪个小组先来展示你们的设计方案？ 生：我们小组设计的是多层立体土培小菜园，用PVC管搭建了一个三层的架子，放在阳台靠窗的位置，每层放花盆，种上生菜、菠菜、香菜，最上层种小番茄，因为番茄需要的光照多；用废弃的油桶做花盆，环保又省钱；还设计了接水盘，避免浇水弄湿阳台；计划用淘米水做肥料，定期松土、防治病虫害。 师：这个方案设计得很详细，考虑了空间利用、光照、材料、管理等多个方面，很有创意！大家的方案都很有想法，接下来我们要把方案变成可执行的计划，制定项目计划书。 （五）探究活动四：制订项目计划书（5分钟） 师：项目计划书是指导我们开展项目的重要文件，大家看课本上的模板，包括项目介绍、项目负责人、项目分工、项目准备、实施方案、过程记录、问题反思等部分。大家以小组为单位，按照前面制定的方案，分工合作，制定你们的项目计划书。 （学生分组制定项目计划书，教师巡视指导，帮助学生明确分工和步骤） 师：谁来说一说你们的项目计划？ 生：我们的项目介绍是“在阳台搭建无土栽培小菜园”，项目负责人是我们小组的组长，分工是：育苗由小明负责，搭建水培架由小红负责，配制培养液由小刚负责；项目准备的材料有PVC管、营养液、种子、水泵等，地点选在我家的南阳台，种植的植物是生菜和香菜；实施方案是先搭建水培架，再配制营养液，然后育苗，等苗长出来后移栽到水培管里，定期添加营养液和水；过程记录会记录蔬菜的生长情况，问题反思会记录遇到的问题和解决方法。 师：这个项目计划书制定得很完整，分工明确，步骤清晰，能很好地指导项目的开展。 （六）全课小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起完成了家庭菜园项目的前期设计，大家都有哪些收获？谁来总结一下？ 生1：我知道了家庭种菜会遇到空间、环境、蔬菜选择、管理等很多问题！ 生2：我了解了解决这些问题的方法，比如立体种植、无土栽培、选择适宜的蔬菜品种！ 生3：我和小组同学一起设计了家庭小菜园的方案，还制定了项目计划书！ 生4：我学会了用科学的方法分析问题、解决问题，还学会了制定项目计划！ 师：大家的收获都特别多！我们用科学的知识和方法，完成了家庭小菜园的设计和计划，接下来我们就可以按照计划动手搭建我们的小菜园了。希望大家能把学到的知识用到实践中，体验劳动和创造的乐趣，也希望大家能在实践中不断发现问题、解决问题，让我们的小菜园长得越来越好。 八、板书设计 我家的小菜园（一） 分析项目问题 空间狭小、环境不适（光照/温度）、蔬菜选择、种植管理、材料工具 寻找解决方案 空间：立体种植、无土栽培、多层置物架 环境：选择适宜蔬菜、补光、遮阴/保温 蔬菜：生长周期短、耐受力好（生菜、菠菜、小番茄等） 管理：科学水肥、病虫害防治 材料：环保回收材料（油桶、塑料瓶） 设计建设方案 种植方式：土培/无土栽培 空间利用：立体、悬挂、多层 蔬菜选择：适宜阳台环境的品种 材料工具：低成本、易获取的材料 制定项目计划书 项目介绍→负责人→分工→准备→实施方案→过程记录→问题反思 科学实践：用知识解决生活问题 设计方案 → 制定计划 → 动手实践 九、教学反思 本课以学生的问题分析、资料探究和方案设计为核心，围绕“我家的小菜园”项目，设计了问题梳理、方法探究、方案设计、计划制定等多个环节，基本达成了预设的教学目标，学生的参与度较高，对家庭种菜的问题和解决方法有了清晰的认识，也完成了方案和计划的设计。 亮点与成功之处： 1. 探究活动贴近生活：通过城市居民种菜的真实场景导入，让学生感受到科学与日常生活的密切联系，再通过问题梳理和方案设计，引导学生用科学知识解决实际问题，落实了科学观念目标。 2. 注重学生主体地位：小组讨论、资料探究、方案设计、计划制定等活动，让学生成为课堂的主角，既锻炼了问题分析和信息收集能力，也培养了创意设计和工程规划能力。 3. 渗透工程思维教育：通过完整的项目流程引导，让学生体验了从发现问题到解决问题、从设计到计划的工程实践过程，树立了用工程思维解决问题的意识，落实了态度责任目标。 不足与改进方向： 1. 部分学生的方案设计不够贴合实际，后续可以增加家庭阳台的实地观察环节，让学生根据自己家的阳台情况调整方案。 2. 项目计划书的制定时间有限，部分小组的分工和步骤不够详细，后续可以让学生课后完善计划书，下节课进行展示交流。 3. 对无土栽培的介绍不够深入，后续可以增加无土栽培的原理和操作演示，让学生更清楚地了解这种种植方式。 总的来说，本课较好地落实了新课标理念，以探究实践为载体，培养了学生的核心素养，但在细节处理和学生实践体验的引导上仍需改进，后续将继续优化教学设计，让科学课堂更具探究性、实践性和生活性。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $