激發“探索種子發芽的奧秘”實驗教學活力

〔摘" "要〕" 小學科學教學承擔著培養學生科學探究精神、提高學生理解認知能力的重任。本文以“探索種子發芽的奧秘”實驗教學為例，探討如何優化小學科學課堂設計，激發實驗教學活力。

〔關鍵詞〕" 小學科學；“探索種子發芽的奧秘”；實驗教學

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 10" " 092-094

小學科學是一門綜合學習科目，承擔著培養學生科學探究精神、提高學生理解認知能力的重任。教師需要優化小學科學課堂設計，激發實驗教學活力，進而落實既定的學科教學目標。下面以“探索種子發芽的奧秘”實驗教學案例為參考加以闡述。

一、案例背景

本課以探究實驗教學為主要方法，利用學生討論、提出問題、猜測實驗、設計實驗、展開實驗、驗證結果的路徑，培養學生自主探究意識，增強學生小組合作學習能力，讓學生形成用實驗說話的習慣，實現學以致用的目的。為了培養學生的自主探究能力，本課重點是讓學生自主展開討論，參照教材中的內容設計實驗步驟，教師提供有效指導，師生共同參與，營造輕松的自主探究氛圍。本課從種子開始，教師提問種子發芽需要什么條件，要求學生認真思考說出答案：種子發芽必須有水分、空氣以及適宜的溫度。然后選擇其中一個研究對象設計實驗，讓學生仔細觀察實驗現象，認真記錄實驗結果。

二、教學目標

知識目標：通過實踐探索幫助學生了解種子萌發的基本條件，包括溫度、水分、空氣等。

能力目標：可以設計對比實驗探索種子萌發所需條件，并在實驗過程中進行觀察和記錄。

情感目標：培養學生探索科學知識的興趣，幫助學生樹立愛護動植物、珍惜自然資源的意識。

三、案例描述

（一）做好新課導入

實驗教學的重點就是要激發學生的好奇心與求知欲，引導學生進入實驗情境進行思考和探索。教師應在備課階段準備相應的實驗材料，為學生設計導向性問題，有效集中學生的課堂注意力。在課堂導入階段，教師將裝滿泥土的花盆帶進教室，有效喚醒學生的好奇心。教師抓住關鍵時機與學生互動，可以將學生迅速帶入思考狀態。如教師可為學生設計這樣的問題：“幾個月前老師在花盆中種下了一顆菊花種子，但至今種子仍沒有發芽。請問同學們能否幫我找到其中的原因？你們在生活中有過用種子種花的經歷嗎？能否談一談你種花的過程和結果？”很多學生都被問題吸引，課堂學習氛圍也非常活躍，之后教師再為學生導入實驗活動，就為后續教學活動的順利開展奠定了堅實基礎。

（二）設計探究主題

在小學科學實驗教學中，實踐探究式教學能夠充分鍛煉學生的自主學習能力。實踐探究教學的核心是明確探究主題，結合探究主題精心規劃實驗教學活動，這不僅提升了實驗教學活動的價值，同時也反映出科學實驗的核心要素，需要教師對明確探究主題環節予以足夠關注。不同的實驗教學內容有著不同的主題，教師既要體現實驗內容，也要明確實驗類型和要求。以“種子發芽實驗”為例，教師通過精心設計實驗探究主題，不僅反映出實驗的核心內容，也明確了實驗的類型和目標，可以指導學生對實驗過程進行探索。科學探究實驗的最終目的是讓學生掌握科學知識，并將其應用于實際生活中。基于這些前提，教師可以將實驗主題定為“探索種子發芽的奧秘”。在實驗過程中，學生可以根據這一主題確定探究方向，從而促進探究式實驗的順利進行。

（三）規范實驗流程

科學實驗教學即通過開展各種實驗，為學生傳授科學知識，從而實現培養學生科學實驗能力的目標。在科學實驗教學中，就是要讓學生以合作探究的方式自行完成實驗任務。如果學生不能準確掌握規范的科學實驗流程，就會給探究學習帶來阻礙，還可能會讓學生在科學實驗中受到傷害。基于此，教師要做好科學實驗操作的指導工作，及時規范科學實驗流程，增強學生的實驗操作能力，培養學生的科學實驗素養。

如在實驗教學中，教師要先給學生介紹規范的實驗操作流程和各種實驗注意事項。

做好實驗準備：選擇相同類型、健康、成熟的種子；準備好所需的實驗設備：培養皿、鑷子、標簽、水、記錄本等；控制好實驗溫度與濕度。

規范實驗步驟：選擇種子，挑選出大小類似、沒有病蟲害的種子；分組，把種子隨機分為多組，每組數量一致，方便對比在不同條件下的種子發芽情況；設置對照組，如一組在合適的條件下發芽，另外一組在轉變某一條件的環境下發芽；準備培養皿，在培養皿的底部，鋪設幾層濕潤的紙巾或者紗布，維持種子的濕潤生長環境；播種，在培養皿的紙巾或者紗布上面均勻地放置種子；標記以及記錄，在培養皿上面都貼好標簽，并且將種子的種類、數量以及實驗的條件記錄好；控制環境，在控制一定的溫度、濕度以及光照條件下放置培養皿；定期做好觀察和記錄，學生每天要對種子的發芽情況進行觀察，針對種子發芽的數量以及發芽率進行記錄；分析數據，在結束實驗之后，對比不同組的種子發芽率，對影響種子發芽的因素進行深入分析；實驗報告，學生結合實驗結果撰寫實驗報告，如實驗目的、實驗材料、實驗方法以及實驗結果等。

注意事項：實驗開始之前，保證全部組別的種子都具有相同的條件；讓實驗環境保持一致性（特意轉變某一條件以觀察其給種子發芽產生何種影響的除外）；詳細記錄，包含每一個可能會對實驗結果產生影響的變量；結束實驗之后，仔細統計分析種子發芽率，獲得最終的科學結論。

（四）優化實驗方法

創設問題情境。在探究實驗教學過程中，創設問題情境是一個重要環節。教師為學生創設出貼近生活的問題情境，可以有效提高學生的學習熱情，培養學生的探究欲望，從而提高學生自主探究的積極性。經過問題的及時引導，學生也可以更主動地參與科學實驗教學中，經過具體的實驗操作，得到解決問題的正確答案。

小組實驗探究。小組要嚴格根據教師的指導，設計個性化的實驗計劃，將實驗所需的材料準備到位，和其他學生共同合作完成實驗，填寫“種子發芽實驗”記錄表。在經過一段時間的觀察后，教師再選擇多個小組匯報自己的實驗過程以及實驗成果，讓其他學生認真聽取并提出問題。

比如在第一個小組的實驗中，不管哪一個培養皿里的種子都沒有發芽。面對這種情況，教師要讓該組學生先具體說一說他們的實驗流程，方便分析實驗失敗的具體原因。該小組準備了兩個相同的培養皿，在培養皿當中放入紙巾和數量大小相同的綠豆種子，加入了適量的水。在實驗組的培養皿外部套上了透明的保鮮膜，在對照組的培養皿外部套上了黑色不透光的塑料袋。學生經過幾天時間的認真觀察，發現這兩組種子都沒有發芽。這時教師指導其他學生認真思考：“大家覺得第一個小組的實驗中存在哪些問題呢？”有的學生經過認真思考發現了問題：第一個小組的學生利用保鮮膜和塑料袋將放有種子的培養皿封上，造成空氣無法進入，種子發芽缺少了空氣的參與，所以無法發芽。

比如在第二個小組的實驗中，實驗組和對照組的種子都發了芽。教師同樣讓該組學生詳細介紹他們的實驗流程。這個小組準備了兩個不漏水的盒子，在培養皿中墊好紙巾，并開了兩個大小一樣的洞，又給兩個盒子做好了標記，方便進行觀察。之后，為了證明種子發芽和陽光間的關系，將光照條件進行了轉變。其中一號盒子是實驗組，用透光的塑料杯罩好；二號盒子是對照組，用黑色不透光的塑料杯罩上。三天之后，種子全部發芽了。在這種情況下，教師總結實驗結果：“這一個小組在實驗中，將陽光視作唯一的變量，所以實驗結果具備較高的科學性。”接著，教師提出問題：“經過對實驗進行分析，大家還可以得到哪些結論呢？”

學生對這個問題進行探究，就可以發現陽光并不是種子發芽所必需的條件。在這種情況下，教師繼續提問，讓學生繼續思考：“根據這個實驗，大家可否利用實驗的方式確定種子發芽是否需要水、溫度、土壤等條件呢？”這樣一來，教師就可以將課堂科學實驗延伸到課外，讓學生自主進行實驗加以驗證，提高學生對這節課知識點的認識與掌握程度。

（五）健全評價機制

科學合理高效的教學評價機制，可以提高探究實驗教學的有效性。然而，由于當前的小學科學實驗教學評價中存在著重視實驗結果、輕視實驗過程的問題，所以需要教師及時更新教學評價觀念，優化教學評價方法，采用多元評價方式以提高學生的學習自信心。同時，應及時給予學生鼓勵與表揚，讓他們在實驗探究中獲得成就感，推動學生不斷向前發展。在實施科學實驗教學評價時，需將重點放在學生自主探究實驗的過程方面，進而強化學生及時發現問題、及時分析問題、及時解決問題的能力，培養其實驗論證能力。

由于小學生之間存在著個體差異性，所以他們在理解能力、實踐能力等方面也存在著較大差別。這就需要教師充分尊重學生的個體差異性，當學生有了一定的進步后，要及時對他們予以肯定。評價要多關注學生的探究過程，而不能只是關注實驗結果，從而培養學生的科學探究精神。應利用師生相互評價、學生自我評價、學習小組評價、學生相互評價的方式，促使學生自主探究，獲得全面進步與發展。要將評價結果及時反饋給學生，促進學生自我反思。

四、案例分析

結合“探索種子發芽的奧秘”這一案例進行分析，通過明確實驗教學目標，為學生提出導向性的問題，引導學生在實踐中驗證自己的想法和觀點，可有效激發學生的自主思考意識，這對提升教學質量也發揮著非常重要的作用。在實驗教學活動中，教師要對學生進行適當鼓勵，幫助學生建立良好的學習信心，勇于發表自己的觀點和見解。教師積極營造民主、和諧、自由的學習環境，可以使課堂教學煥發應有的活力。教師應充分發揮學生的聰明才智，培養學生熱愛科學、探究科學的情操。在實驗操作過程中，教師要鼓勵學生合作交流，為學生打造開放型的學習環境，讓他們在學習過程中互幫互助、取長補短，促進學生邏輯思維的發展，提升其科學探究能力。

五、案例反思

教學成果。在實驗中引導學生參與實驗設計，展開操作實驗并進行觀察和記錄，使學生對種子萌發條件產生深刻理解和記憶，有效豐富了學生的體驗過程。相較于單純的講解式教學，其有效激發學生的學習興趣，提高了實驗課堂的教學活力。教師通過引導學生獨立思考與合作探究，可以實現對學生思維潛力的開發，培養學生的合作交流能力與學科探究能力。

突出問題。學生在實驗操作過程中存在分工不明確的情況，有些學生在實驗過程中依賴性較強。學生對實驗過程非常感興趣，但在總結實驗結論時往往積極性開始下降，對實驗過程的匯總概括能力有待提升。

優化舉措。在后續的實驗教學活動中，教師應加強對學生實驗過程的觀察，強化對實驗細節的科學指導，對分工不明確的情況予以指導和幫助。還要鼓勵學生積極討論交流、匯總實驗結論，在實驗過程中激活學生的反思意識，培養其逆向思維能力，借助“種子發芽實驗”有效激發學生探索科學奧秘的積極性。

【本文系莆田市仙游縣2023年度課題“基于STEM背景的小學科學課程開發與實踐研究”階段性成果，課題編號：XYXYKT-2023-097】

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.關于加強和改進中小學實驗教學的意見[S].北京：教基〔2019〕16號，2019.11