5.1.1 综合实践项目-栽培一种植物，探究所需的环境条件 教学设计—2026-2027学年鲁科版生物七年级上册

综合实践项目《栽培一种植物，探究所需的环境条件》教案-2026-2027学年鲁科版（五四学制）（新教材）初中生物七年级上册 一、学情分析 七年级学生已经认识种子的基本结构，初步接触对照实验，具备简单观察记录能力，生活中见过播种、养花种菜，有一定生活体验，但对于长期跨课时综合实践项目缺少完整设计、持续观测、规范记录的经验。学生容易混淆种子萌发环境条件与植株后续生长条件，容易出现实验变量控制不严谨、样本数量过少、随意修改实验记录等问题。学生小组合作能力参差不齐，对长期实践的坚持度不足，需要依托教材项目文本，借助师生对话、案例分析，一步步搭建项目设计的台阶，把课本探究逻辑落地为可动手操作的栽培实践，在实践过程中巩固对照实验、单一变量的科学方法，建立植物生命活动与环境之间的联系。 二、教材分析 本课属于第一节《种子的萌发》后面的综合实践项目，是教材设置的跨学科实践内容，承接种子结构、种子萌发条件知识，跳出课本瓶装种子实验，走向完整栽培实践活动。教材文本给出项目任务说明、可选植物材料参考、实践方案设计提示、观测记录要求，引导学生小组选定一种植物，自主设置变量，栽培植物，持续观察，探究水分、光照、温度等环境条件对植物生长发育的影响。本节课重点完成课上项目方案设计，解读教材项目要求，梳理材料选择、变量设置、对照分组、观测记录要点，安排课下长期栽培实施。既是对种子萌发探究实验的延伸拓展，也为后续学习植株生长、开花结果打下实践基础，落实做中学的课程理念，强化探究实践素养。 三、核心素养教学目标（2022版新课标） 1.生命观念：通过项目设计，理解植物生命活动依赖环境条件，建立生物与环境相统一观念；认识种子萌发、幼苗生长不同阶段对环境的需求存在差异，理解绿色开花植物生命周期受环境调控。 2.科学思维：能够区分自变量、无关变量，在栽培实践中落实单一变量原则；能够预判栽培过程可能出现现象，学会分析实践过程异常结果，训练证据推理与严谨逻辑思维。 3.探究实践：读懂教材综合实践项目文本，小组合作完成完整栽培探究方案设计；确定实验材料、分组方式、观测指标、记录表格；掌握长期生物学实践项目的基本流程，学会规范如实记录生长现象。 4.态度责任：在项目设计过程形成尊重事实、实事求是的科学态度；体会植物栽培劳动过程，感受农业生产的原理，树立爱护植物、珍惜植物生命的意识。 四、教学重难点 教学重点：读懂教材综合实践项目任务要求；选择合适栽培植物；设置对照分组，控制单一变量；确定观测指标，设计科学观测记录方案。 教学难点：区分种子萌发与幼苗生长环境条件；实践项目无关变量的控制；预判栽培过程中会出现的各类干扰因素。 五、教学过程 （1） 情境导入，解读教材项目任务，明确本节课驱动问题 教师投影两组实拍图片：第一组，两盆同样的绿豆幼苗，一盆浇水适宜，光照充足，长势健壮；另一盆长期缺水，叶片发黄萎蔫。第二组，家庭播种场景，同样的种子，有的同学播种之后长出茁壮小苗，有的播种之后种子不发芽、幼苗很快枯死。 师：同学们，上一节课我们学习了种子的萌发，大家回忆，种子萌发需要哪些环境条件？ 生：适宜的温度、适量的水分、充足的空气。 师：回答很好。种子顺利萌发长成幼苗之后，幼苗继续生长，是不是只需要这三个条件就足够？大家观察屏幕两组植物，同样种子长出来幼苗，生长状态差别巨大，想一想，除水、温度、空气之外，还有什么环境因素会影响植物长大？ 生：光照、土壤肥力。 师：没错，课本为我们设置一节综合实践项目，我们不仅仅只做瓶子里面种子萌发小实验，而是要真正栽培一种植物，完整观察它从种子到幼苗的过程，探究环境条件如何影响它生长。请同学们翻开课本，阅读本综合实践项目完整课文内容。 学生自主阅读教材项目文本，教师巡视课堂。 师：课本这个综合实践项目，给我们布置什么核心任务？哪位同学阅读课本之后说一说。 生：小组合作，栽培一种植物，设置不同环境条件，持续观察记录，探究植物生长所需要的环境条件。 师：很好，我们把课本项目任务勾画出来。大家看教材文本提示，我们整个项目不是40分钟课堂就能做完，课堂上我们完成方案设计，真正栽培、观察记录，需要在课下持续完成，要连续好多天进行观测。本节课我们就要解决这几个核心问题，大家标注在课本空白处：第一，选择什么植物进行栽培探究；第二，我们想探究哪一个环境条件对植物的影响；第三，怎么分组设置对照，保证实验科学严谨；第四，我们要观察记录哪些现象，怎么记录。 【设计意图】依托真实生活图片创设情境，衔接旧知识，带领学生直接研读教材项目原文，明确综合实践项目课上、课下分工，确立本节课学习主线，把课本项目要求转化成学生可以理解的问题链。 （2） 研读教材参考材料，筛选适合本次实践栽培植物 师：课本当中给出可以供我们选择的植物，大家看课本列举，绿豆、黄豆、玉米、凤仙花，大家思考，我们做这个长期栽培探究，选择植物有什么要求？能不能选生长特别缓慢，要好几个月才发芽的植物？ 生：不行，发芽速度要快，方便我们短时间看到实验现象。 师：说得非常到位。我们小组讨论两分钟，如果我们小组要选植物，需要考虑哪些条件。 学生小组简单交流，之后教师组织全班对话。 师：哪个小组分享你们想法？ 生：种子发芽速度快，容易养活；材料容易获取；个体大小差不多，种子状态要好。 师：我们结合课本提示总结。第一，种子材料要容易获取，绿豆、黄豆，家中很容易找到；第二，萌发周期短，一周左右就能够看到幼苗生长变化，适合我们课下开展；第三，种子自身条件要好，要挑选种皮完整、没有腐烂、大小相对一致种子，胚完整有活力，避免种子自身坏死干扰我们实验结果。 师抛出案例提问：如果一组选颗粒饱满大绿豆，另一组选干瘪小绿豆，再去探究水分对植物生长的影响，这样设计可行吗？ 生：不行，种子本身好坏不一样，有两个不一样条件，就不能确定是不是水分带来的差别。 师：对，种子自身状态属于无关变量，各组种子的大小、饱满程度，初始状态要尽量保持一致。课本也提示，我们可以土培，也可以水培，绿豆就非常适合水培，不需要复杂花盆土壤；玉米、凤仙花适合土培。每个小组，先确定本组准备栽培哪一种植物。现在请各个小组简单交流，初步选定本组探究植物。 课堂中学生小组简短讨论，教师随机抽问两三个小组，说出小组预选植物。 师：大家选定之后，在课本旁边写下小组选择植物名称。 【设计意图】深度解读教材给出的材料建议，通过反例辨析，强化无关变量要保持一致的科学原则，引导学生结合现实条件选择栽培对象，落实课本文本信息，为后续实验方案设计打好基础。 （3） 研读教材探究提示，确定探究变量，设置对照实验分组 师：课本项目文本提示我们，可以探究水分、光照、温度这些环境条件，一个小组的探究，能不能同时一次性改变水分、光照两个条件？请大家思考。 生：不能，如果两个条件都变，最后不知道到底是哪一个条件影响植物生长。 师：这就是我们生物学实验当中非常重要的单一变量原则，课本探究板块也做提示，每个小组优先只选择一个环境条件作为探究对象，其他所有条件全部保持相同。老师举例子，如果小组想要探究光照对植物生长的影响，那么什么条件要保持一样？ 生：水分、温度、种子数量、栽培容器、土壤多少，都要一模一样，只有光照不一样。 师：非常好。那光照这个变量，我们怎么设置两组？ 生：一组给予充足光照，另一组完全遮光。 师：那这两组，哪一组是对照组，哪一组实验组？ 生：条件符合植物正常生长那一组是对照组，改变条件那一组是实验组。 师：我们再看课本另外案例，如果小组探究水分多少对植物生长的影响，变量就是水分。对照组给适量水分；实验组可以一组水分过少，一组水分过多。这里提醒大家，课本提示，水分过多，容器积水，土壤里面缺少空气，种子幼苗会腐烂，我们要提前预判这个现象。 教师黑板绘制简易表格，带着学生梳理变量设置示例。 探究变量 对照组条件 实验组条件 保持一致无关变量 光照 充足光照 遮光黑暗 水分、温度、种子数量、容器 水分 适量浇水 少浇水、过量积水 光照、温度、种子数量、容器 温度 室温适宜温度 低温环境 光照、水分、种子数量、容器 师：同学们阅读课本，课本提醒我们，每一组不能只放1‑2粒种子，请思考为什么不能只用很少几粒种子？ 生：种子有可能自身坏掉，数量太少会出现偶然现象，实验结果不准确。 师：课本提示，每一组种子数量10粒左右，减少偶然因素带来干扰。现在，各个小组要确定两件事：第一，本组要探究哪一个环境变量；第二，准备设置几组，对照组和实验组分别是什么条件。小组内进行方案草稿构思。 教师走到教室当中，倾听部分小组讨论，针对部分小组出现同时改两个条件的问题，及时引导纠正。 师：好，我们请一个小组分享他们初步构思。 生：我们小组选择绿豆，探究光照对幼苗生长的影响。对照组充足光照，实验组用纸箱遮光；每一组10粒绿豆，水培，温度都放在教室室内。 师：这个小组设计，严格控制单一变量，无关变量全部统一，分组清晰，符合课本探究的要求。其他小组，也要参照课本提示，规避错误设计。 【设计意图】紧扣教材综合实践项目探究提示文本，借助表格、正反案例辨析，落实对照实验、单一变量、避免偶然性这些核心科学方法，组织小组课堂构思方案，把课本文字要求转化为小组可落地实验构思。 （4） 研读教材观测记录相关文本，确定观测指标，设计记录方案 师：我们已经确定植物、探究变量、分组条件，接下来，植物栽培之后，我们要看什么？记录哪些现象？请大家阅读课本当中关于观察记录的段落。 学生阅读课本对应文本。 师：课本告诉我们，综合实践项目需要持续多天观察，并且做好记录。大家想一想，从种子种下开始，我们可以观察记录哪些内容？哪位同学说一说。 生：种子有没有发芽；长出幼苗高度；叶片数量；叶片颜色；有没有腐烂。 师：很好，我们梳理课本提示的观测指标。第一，萌发阶段：记录种子萌发数量，计算萌发情况；第二，幼苗生长阶段：幼苗株高、叶片数目、叶片颜色，幼苗是否发黄、腐烂、萎蔫；第三，要记下观测的具体日期。 师追问：记录的时候，能不能看到现象之后凭记忆过几天再补写记录？ 生：不行，要当天观察，当天如实写。 师：课本明确提示，记录要实事求是，不管植物长得好还是烂掉，都要如实记下现象，不能按照自己猜想修改记录。哪怕实验结果和我们预想不一样，也不能篡改，这是生物学探究重要科学态度。 师：课本给我们提示，可以设计表格记录。我们在黑板一起搭建简易记录表格框架，大家可以参照课本，小组内部画出自己小组记录表。 教师板书表格框架： 观测日期 组别 萌发数量 幼苗平均株高 叶片数量 叶片颜色、生长状态 异常现象备注 师：大家思考一个现实问题，课下栽培，我们的植物放在什么地方？比如探究低温的小组，低温环境怎么实现？家里冰箱冷藏室，但是冰箱不见光，大家发现什么矛盾？ 生：冰箱里面没有光照，改变温度同时，光照条件也变了。 师：这就是实践探究会遇到现实困难，课本也提示我们，要考虑现实条件。探究温度变量，我们要尽量保证两组光照条件保持一致，不能直接把实验组放冰箱，对照组放窗台，这样就同时改变温度、光照两个条件，实验就失效。遇到现实条件限制，小组可以更换探究变量，换成光照或者水分，更容易控制条件。 师：还有，水培的绿豆，课本提示，水不能完全淹没全部种子，如果种子全部泡水里，缺少空气，种子容易腐烂，这也是我们设计方案的时候，需要提前写进注意事项。每个小组把栽培注意事项补充写进方案当中。 【设计意图】研读教材观测记录板块文本，构建记录表格，结合真实生活条件分析实践难点，引导学生预判实践风险，落实实事求是记录的科学态度，把课本要求转化为学生可使用记录工具。 （5） 研读教材项目实施提示，梳理完整方案要素，小组完善本组完整实践方案 师：现在，我们回看整本项目课文，一个完整综合实践探究方案，课本要求需要包含哪几块内容，我们一起梳理。 师带领全班同学，结合课本文本，逐条梳理：第一，确定探究问题；第二，做出小组假设；第三，确定栽培植物种类；第四，实验分组，对照组、实验组设置，明确单一变量，无关变量控制；第五，每组种子数量；第六，栽培方式（土培或者水培）；第七，观测时间、观测指标、记录表格；第八，栽培注意事项，预判可能出现异常情况。 师：现在请各个小组，结合课本全部提示，完整写出本组综合实践项目方案。教师巡视，对小组进行指导。 师：老师看到有的小组假设写的很规范，举个例子：假设光照条件会影响绿豆幼苗的生长，充足光照下绿豆幼苗生长更好。大家做假设，要对应自己探究问题。 师：我看到有小组在方案当中写到，每天同一时间进行观察记录。这个细节做得很好，课本虽然没有直接写，但是同一时间观测，可以减少昼夜变化带来干扰。 师：老师也发现部分小组的漏洞，有一个小组探究水分，计划对照组天天浇水，实验组完全不浇水，大家思考，种子萌发初期，完全不浇水，种子连萌发都做不到，后期就看不到幼苗生长，我们设置实验组，也要考虑植物基本生存底线，不能直接让植物直接死亡，要设置梯度，比如少量浇水，而不是完全无水。 学生小组完成方案书写之后，教师选取一个小组完整方案，投影展示，全班一起对照课本项目文本，逐条核对，看看是否符合教材实践项目全部要求，找出方案优点以及存在不足。 师：这个小组，植物选绿豆，探究水分，设置对照组适量浇水，实验组少量浇水；每一组10粒种子，水培；每天傍晚同一时间观察，记录萌发数、株高、叶片状态，记录表格完整。但是有一点，方案没有写温度、光照这些无关变量要保持一致，按照课本要求，需要补充进去。 师：本节课我们完成全部方案设计，按照教材项目安排，接下来同学们课下，以小组为单位，按照自己设计的方案，完成植物栽培，坚持多天持续观察，如实填写记录表格。后续课堂我们再汇总各个小组栽培现象，分析环境条件对植物的影响。 师：我们再快速回顾课本综合实践项目的逻辑，从提出探究问题，选定栽培植物，设置对照分组，确定观测记录，完整落实课本综合实践项目的全部学习内容。请同学们把课本项目文本中，方案关键点全部做好勾画标记。 2 学科网（北京）股份有限公司 $