指纹实验（教学设计）-2023-2024学年小学生科学课后服务拓展

指纹实验（教学设计）-2023-2024学年小学生科学课后服务拓展课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：小学生科学课后服务拓展-指纹实验

2.教学年级和班级：2023-2024学年小学四年级（2）班

3.授课时间：2023年11月3日，周五下午3:00-4:00

4.教学时数：1课时（45分钟）二、核心素养目标1.科学探究能力：引导学生提出问题、猜想与假设，通过实验验证指纹的特性，培养学生的观察、实验、分析、判断能力。

2.实验操作技能：培养学生掌握基本的实验操作方法，如使用显微镜观察、记录实验数据等，提高学生的实验操作能力。

3.创新思维：鼓励学生在实验过程中积极思考，提出新的问题，寻找解决问题的方法，培养学生的创新意识和创新能力。

4.科学态度与价值观：通过实验，使学生认识到科学的严谨性，培养学生的科学态度和责任意识，提高学生对科学知识的热爱和尊重。三、教学难点与重点1.教学重点

（1）理解指纹的形成原因和分类。

解释：指纹的形成是由于胎儿在母体内发育过程中，手指尖的细胞受到压迫，形成独特的指纹图案。指纹分为三种类型：斗形、箕形和弓形，其中斗形指纹最多，约占总人口的三分之一。

（2）掌握指纹的观察和分析方法。

举例：使用显微镜观察指纹，注意观察指纹的纹路、纹理、纹线等特征，分析指纹的形状、大小、间距等属性。

（3）了解指纹的应用领域。

说明：指纹在生活中的应用非常广泛，如手机解锁、银行密码、身份认证等，引导学生认识到指纹在现实生活中的重要性。

2.教学难点

（1）理解指纹的形成原因和分类。

解释：学生可能对指纹的形成原因和分类理解不深，难以理解指纹的独特性和重要性。

（2）掌握指纹的观察和分析方法。

说明：学生可能对显微镜的使用不熟悉，难以观察到指纹的细节特征，无法正确分析指纹的属性。

（3）指纹应用领域的生活实践。

举例：学生可能对指纹在生活中的应用不了解，难以将理论知识与实际生活联系起来。

针对以上重点和难点，教师在教学过程中应注重引导学生通过实验观察、分析指纹的特征，并结合生活实际，让学生深入理解指纹的形成原因、分类和应用，从而提高学生的科学素养。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《科学》四年级教材，以便于学生跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如指纹图案分类图解、指纹形成过程动画等，以帮助学生直观地理解指纹的形成和分类。

3.实验器材：准备指纹采集模板、显微镜、放大镜、指纹染色剂、棉签、清水等实验器材，确保实验器材的完整性和安全性。此外，还应准备一次性手套、消毒液等卫生用品，确保实验操作的卫生和安全。

4.教室布置：根据教学需要，将教室布置为分组讨论区和实验操作台。在分组讨论区，设置若干个讨论小组，每个小组配备一张桌子、几把椅子以及书写工具；在实验操作台，摆放实验器材和实验用品，确保实验操作空间充足，便于学生进行实验操作和观察。

5.教学课件：制作教学课件，包括教学重点、难点、实验步骤、问答环节等，以便于教师在教学过程中引导学生进行深入学习。

6.教学反馈表：准备教学反馈表，用于收集学生对本次课程的学习效果和意见，以便于教师了解学生的学习情况并改进教学方法。五、教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解指纹实验的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习指纹实验内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确指纹实验教学目标和指纹实验重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保指纹实验教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习指纹实验的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入指纹实验学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的指纹的形成和分类内容，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对指纹的形成和分类的掌握情况，为指纹实验新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解指纹实验知识点，结合实例帮助学生理解。

突出指纹实验重点，强调指纹实验难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕指纹实验问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验指纹知识的应用，提高实践能力。

在指纹实验新课呈现结束后，对指纹实验知识点进行梳理和总结。

强调指纹实验的重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对指纹实验知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决指纹实验问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与指纹实验内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合指纹实验内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习指纹实验的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的指纹实验内容，强调指纹实验重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的指纹实验内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料，如关于指纹识别技术的应用、指纹图案的遗传学研究等，以激发学生对指纹知识的好奇心和探究欲。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究，如通过网络、图书馆等渠道，搜集更多关于指纹的资料，了解指纹在其他领域的应用，培养学生的信息搜集和处理能力。

3.引导学生关注生活中的科学，如在家庭、学校等环境中，观察和记录不同物品的指纹特征，尝试解释其原因，提高学生的观察力和思考能力。

4.组织学生进行小研究，如以小组为单位，调查和分析指纹在班级或家庭中的分布情况，绘制统计图，培养学生团队合作和数据分析能力。

5.鼓励学生参与科学实验竞赛或活动，如制作关于指纹实验的项目展示，提高学生的动手实践能力和创新能力。

6.引导学生思考指纹技术在法律、隐私等方面的伦理问题，如指纹识别技术在解锁手机、门禁系统中的应用，培养学生对伦理问题的敏感性和判断力。

7.提供一些有趣的指纹实验活动，如制作指纹艺术品、设计指纹密码等，让学生在实践中感受指纹的独特性和趣味性，提高学生的实践能力和创造力。

8.鼓励学生参与科学讲座、展览等活动，如参观指纹识别技术的展览，了解指纹技术的发展历程和未来趋势，拓宽学生的知识视野。七、教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组合作等表现，评价学生对指纹实验知识的掌握情况和学生的学习态度。

2.小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的贡献程度、观点阐述、问题解决等，评价学生的合作能力和创新思维。

3.随堂测试：通过随堂测试题，检测学生对指纹实验知识的掌握程度，包括重点概念的理解和实际应用能力。

4.实验操作技能：评估学生在实验操作中的规范性、精确性和安全性，评价学生的实验技能和动手能力。

5.课后作业完成情况：检查学生完成课后作业的质量，包括作业的准确性、完整性以及学生的自主学习能力。

6.学生自我评价：鼓励学生进行自我反思，评价自己在指纹实验学习中的进步和不足，培养学生的自我评价和自我提升意识。

7.家长反馈：与家长沟通，了解学生在家中对指纹实验知识的学习和应用情况，收集家长对教学的意见和建议。

8.教学改进措施：根据以上评价和反馈，针对学生的学习情况和问题，调整教学策略和方法，提高教学效果和学生的学习体验。八、重点题型整理1.指纹的分类和特征

（1）问题：请根据指纹的纹路特征，将下列指纹图案分类。

答案：A为斗形指纹，B为箕形指纹，C为弓形指纹。

（2）问题：请描述指纹的三大特征。

答案：指纹的三大特征为纹路、纹理、纹线。

2.指纹的观察和分析方法

（1）问题：请简述使用显微镜观察指纹的方法。

答案：使用显微镜观察指纹时，首先调整好显微镜的焦距，使指纹图案清晰可见，然后仔细观察指纹的纹路、纹理、纹线等特征，并记录下来。

（2）问题：请描述如何使用指纹染色剂观察指纹。

答案：使用指纹染色剂观察指纹时，先将指纹采集模板上的指纹涂抹上指纹染色剂，待染色剂干燥后，使用显微镜观察染色后的指纹，可以更清楚地看到指纹的纹路、纹理、纹线等特征。

3.指纹的应用领域

（1）问题：请列举三个指纹应用的领域。

答案：指纹应用的领域包括手机解锁、银行密码、身份认证等。

（2）问题：请简述指纹在手机解锁中的应用。

答案：指纹在手机解锁中的应用是通过指纹识别技术，将用户的指纹与手机中存储的指纹模板进行比对，如果指纹匹配，则手机解锁成功。

4.指纹的观察和分析方法

（1）问题：请简述使用指纹采集模板采集指纹的方法。

答案：使用指纹采集模板采集指纹时，首先清洁手指，然后将手指轻轻按压在指纹采集模板上，使指纹清晰地印在模板上。

（2）问题：请描述如何使用放大镜观察指纹。

答案：使用放大镜观察指纹时，先将指纹采集模板放在放大镜下，然后调整放大镜的焦距，使指纹图案清晰可见，接着仔细观察指纹的纹路、纹理、纹线等特征，并记录下来。

5.指纹实验的注意事项

（1）问题：请列举三个进行指纹实验时的注意事项。

答案：进行指纹实验时的注意事项包括：确保实验器材的完整性和安全性；在实验过程中佩戴一次性手套，保持实验操作的卫生；遵守实验操作规范，避免指纹样本的污染。

（2）问题：请简述如何保持指纹样本的清洁和完整。

答案：保持指纹样本的清洁和完整的方法是：在实验前，使用清水和消毒液清洁手指，确保手指干净；在实验过程中，避免手指接触到指纹样本，使用棉签和指纹染色剂进行操作；在实验结束后，及时将指纹样本清洗干净，并妥善保管。教学反思与总结在本次指纹实验的教学中，我发现自己在教学方法和策略上还有待改进。首先，我在实验操作环节过于强调操作规范，导致部分学生对实验的兴趣减弱。在今后的教学中，我应该更加注重激发学生的兴趣和参与度，通过设置有趣的实验任务，让学生在实践中主动学习和探索。

其次，我在课堂管理方面也存在不足。部分学生在实验过程中出现分心、闲聊的情况，影响了实验的顺利进行。为了改善这一状况，我计划在实验前对学生进行明确的纪律要求，并在实验过程中加强巡查，确保每位学生都能专注于实验。

在教学效果方面，学生在知识掌握和技能培养方面取得了不错的成果。通过本次实验，学生对指纹的分类、特征和观察方法有了更深入的了解，实验操作技能也得到了提升。但在情感态度方面，部分学生对指纹实验的兴趣不高，这可能是因为实验内容与他们的生活实际联系不够紧密。为了提高学生的学习兴趣，我计划将指纹实验与学生的日常生活相结合，