3.15 仙人掌的刺（教学设计）科学冀人版四年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦仙人掌与莲的结构特点及其对生存环境的适应，通过展示两者图片，提问生存环境与外形差异，引导学生发现问题，搭建从已知环境到未知结构功能的学习支架。 以对比观察为核心，融合科学观念、科学思维与探究实践。通过看外观、摸手感、切开观察根、茎、叶，小组分析结构作用，如仙人掌刺减少蒸发、莲叶柄孔洞通气，培养推理论证能力。拓展沙漠动物适应及植物园规划任务，提升应用能力，激发探究兴趣，帮助教师高效落实重难点，促进学生建立生物与环境相适应的科学观念。

冀人版（2024）科学四年级上册 《仙人掌的刺》教学设计 课题 3.15仙人掌的刺 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1. 知道仙人掌是旱生植物，莲是水生植物；了解仙人掌刺、肉质茎、发达根系，莲的宽大叶片、叶柄和藕中空通道的结构特点，明白植物结构是为适应生存环境。 2. 了解部分沙漠动物身体结构、行为方式适应沙漠干旱环境；知道旱生植物、水生植物的生存环境与典型代表。 科学思维： 1.通过对比观察仙人掌和莲的根、茎、叶的外形和内部结构，对比分析两种植物结构差异，推理结构与环境之间的联系。 2.能够根据植物园不同环境，推理判断适合生长的植物，发展分析、推理的思维能力。 探究实践： 1.学会从外观、手感、内部切开观察等角度，观察植物根、茎、叶。 2.能小组合作交流，描述仙人掌、莲形态结构特点，尝试解释结构怎样帮助植物生存。 态度责任： 1.感受生物结构和环境之间的奇妙联系，产生探究动植物的兴趣。 2.懂得动植物生存离不开适宜环境，树立爱护植物、尊重生物生存环境的意识。 教学重难点 重点：仙人掌和莲的形态结构特点，理解结构适应生存环境。 难点：理解动植物身体结构与生存环境相适应的内在逻辑。 教学环节 教学过程 课堂导入 （一）情境·问题，导入新课 1. 教师出示仙人掌、莲的图片，提问引导：同学们，仙人掌和莲分别生活在什么环境？它们生活环境一样吗？两者的外形有什么不一样？ 2. 学生自由发言，预设：仙人掌生活在干旱沙漠，莲生活水里池塘；仙人掌长满刺，莲有大大的荷叶。 3. 教师小结过渡：同样是植物，生活环境差别巨大，外形也完全不同。为什么仙人掌长着尖尖的刺？今天我们共同学习《仙人掌的刺》，探究动植物怎样适应自己的生活环境。 板书课题：15 仙人掌的刺 课 程 学 习 （二）探究实践 1.认识生存环境 出示沙漠、水域图片，组织学生说一说两种植物的生存环境特点。 明确：仙人掌生活在干旱缺水的沙漠；莲生活在水分充足的水中。 追问：生存环境天差地别，仙人掌和莲又是怎样适应各自环境活下去的？ 2.明确观察方法 提问：我们可以从哪些方面观察仙人掌和莲？ 师生共同总结观察角度： ①观察器官：根、茎、叶； ②观察方法：看外观（颜色、形状）；摸手感（软硬、粗糙）；切开看内部结构（颜色、纹理）。 3.小组观察活动 分发图片、实物素材，小组开展观察，完成观察记录。 仙人掌：茎肥厚扁平掌状分段；叶子退化成尖锐硬刺；根系发达。 莲：荷叶宽大圆盘；藕（茎）有整齐中空圆孔；根细小。 小组汇报观察结果，教师板书关键特征。 4.研讨：结构对生存的作用 组织学生思考讨论：这些结构，对植物生存有什么帮助？ （1）仙人掌： ①肉质肥厚茎：充当“水库”，储存大量水分； ②叶子退化成刺：大大的叶片会蒸发很多水分，变成刺可以减少水分蒸发； ③发达根系：大范围吸收地下水分。 小结：仙人掌这些特点，帮助它在干旱沙漠里保住水分，维持生存。 （2）莲： ①宽大荷叶：加速水分蒸发； ②叶柄、藕里面有很多相通的孔洞：形成气体通道，即使水底淤泥缺氧，也可以通气，保障生命活动； ③根系细小，生长在水里不需要大量吸水。 5.区分旱生植物、水生植物 教师讲解概念： 旱生植物：适合干旱缺水环境，代表：仙人掌、芦荟、龙舌兰； 水生植物：适合水里潮湿淤泥，代表：莲、菱、芦苇、水葫芦。 思考拓展：如果把仙人掌放到池塘，莲放到沙漠，会发生什么？ 学生交流，教师总结：动植物的身体结构适配原有生存环境，环境互换，无法适应，最终枯萎死亡。 （三）探究·实践：活动二 动物的适应性 过渡：不光植物要适应环境，沙漠里的动物也有自己适应干旱环境的本领。 出示沙漠图片，提问：沙漠里生活哪些动物？它们怎样适应炎热缺水沙漠？ 1. 骆驼：驼峰储存脂肪；身体储存大量水，少出汗，节约水分；双层睫毛、闭合鼻孔阻挡风沙；宽大脚掌不会陷进沙子；厚皮毛抵御昼夜温差；特殊嘴巴和胃可以利用荒漠食物。 2. 响尾蛇、沙漠蝎子：白天躲在洞穴石头下避暑，夜晚气温降低才出来活动，避开白天高温暴晒。 3. 更格卢鼠：几乎不直接喝水，依靠植物种子里水分生存，极少排尿，最大限度保存体内水分。 4. 耳廓狐：巨大耳朵布满血管，散热降温；浓密绒毛抵御沙漠夜晚寒冷。 师生小结：沙漠动物通过身体构造、行为习惯，适应干旱炎热的沙漠环境。 （四）拓展·迁移：植物园规划 出示待建植物园地图，包含湿地、山地、沙漠三个区域。 任务：如果你是植物园设计师，不同区域适合种哪些植物？小组讨论。 1. 湿地区：水分充足潮湿。适合荷花、芦苇、菖蒲等水生喜湿植物，大多具备通气结构。 2. 山地区：土壤贫瘠、排水快、风大光照强。适合松树、柏树、槐树等耐旱抗风山地植物。 3. 沙漠区：干旱炎热缺水。适合仙人掌、芦荟、龙舌兰等旱生植物，叶片退化、茎储存水分。 学生汇报，教师点评巩固：植物选种，要匹配环境条件。 课堂 小结 今天我们对比研究了仙人掌和莲，知道仙人掌作为旱生植物，刺、肉质茎、发达根系帮助它保水抗旱；莲作为水生植物，宽大叶片、连通的孔洞帮助它适应水中生活。沙漠动物也通过身体结构和行为适应环境。 核心：生物的形态结构，和它生存的环境是相适应的，环境改变，生物生存会受到影响。 板书设计 15 仙人掌的刺 仙人掌（旱生植物｜干旱沙漠） 茎肥厚→储水 叶→刺 →减少水分蒸发 根系发达→多吸水 莲（水生植物｜水分充足水中） 叶宽大→加快蒸发 藕、叶柄孔洞→气体通道 根细小 生物结构 ⇋ 适应生存环境 沙漠动物：身体结构、行为适应环境 教学反思 本节课依托课件素材，以仙人掌和莲的对比观察为主线，落实观察、对比、推理的科学探究活动，学生能够较好找出两种植物的结构差异，初步建立生物结构适应环境的观念，课堂拓展到沙漠动物和植物园设计，将知识迁移到生活情境，提升学生学习兴趣。但是课堂上学生对于“仙人掌的刺就是叶子”这个概念理解部分学生存在困难，内部结构的观察如果有实物切开演示会更加直观；对于动物适应环境部分，课堂讨论时间比较紧张，部分学生不能完整说出动物适应环境的原理，后续教学可以增加短视频辅助，给学生更多小组交流表达时间，进一步突破教学难点。 1 学科网（北京）股份有限公司 $