1.1《土壤的成分》教学设计

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新青岛版·五四制三上科学第一单元第1课《土壤的成分》
教学设计
一、活动主题
任务一：校园土壤勘探（第一站）——揭开土壤的秘密
二、课程标注依据
1.指导思想：以《义务教育科学课程标准（2022年版）》和《义务教育课程方案（2022年版）》为指导，坚持素养导向，强化学科实践，推进综合学习。
2.课标依据：本课内容主要属于课程标准中“地球系统”这一核心概念下的学习内容“13.3 地球为人类生存提供各种自然资源”，具体表现为“通过观察、实验，知道土壤由沙、黏土、水、空气、腐殖质等组成”。
3.学段要求：符合3-4年级学段“能通过观察、实验、调查等方式获取信息”和“能基于观察和实验进行简单描述”的要求。
三、教材分析
本课是第一单元《地球家园》的起始课。教材以“落红不是无情物，化作春泥更护花”为情境，引导学生从诗意的自然现象中产生对土壤成分的科学好奇。通过“情境·问题”、“探究·实践”和“拓展·迁移”三个板块，设计了运用感官观察（看一看、捻一捻）、土壤遇水实验（冒气泡、静置分层）和加热土壤实验等探究活动，让学生亲历从现象到证据再得出结论的完整过程，建立对土壤是“由沙、黏土、空气、水、腐殖质等成分组成的混合物”这一科学概念。本课是认识地球表面基础资源的第一步，为后续学习《土壤的种类》和建立保护资源的意识奠定了重要的认知基础。
四、教学目标
1.科学观念：能说出土壤的主要成分有沙、黏土、水、空气和腐殖质等。
2.探究实践：能通过观察、实验（尤其是规范使用酒精灯进行加热）等方法，获取土壤成分的证据，并完成《学习任务单》的记录。
3.科学思维：能基于实验观察到的现象（如冒气泡、分层、闻到焦味），运用分析、推理的方法，得出关于土壤成分的结论。
4.态度责任：在探究中养成实事求是、合作交流的习惯；在操作中建立实验安全意识（特别是酒精灯使用安全）；产生对身边土壤的探究兴趣。
五、教学重难点
1.教学重点：通过多个探究活动，发现并认识土壤的主要成分。
2.教学难点：引导学生根据观察到的现象进行分析、推理，从而建构“土壤是混合物”的概念；规范、安全地使用酒精灯进行加热实验。
六、教学准备
1.教师材料：多媒体课件（含“科考队”任务卡、实验步骤图、安全提示图）、板贴。
2.分组实验材料（每4-6人一组）：新鲜土壤样本（用密封袋分装，课前从校园不同地点采集）、培养皿、纸巾、烧杯、玻璃棒、水、铁盘、三脚架、酒精灯、火柴/打火机、镊子、护目镜、记录单。
3.学生准备：《学习任务单》、笔。
七、教学过程
（一）情境导入，发布任务 “各位‘地球家园守护者联盟’的小科考员们，大家好！今天我们正式启动代号为‘校园资源勘探’的秘密任务。我们的首个目标，就是脚下这片看似平凡，却蕴藏着生命密码的——土壤。
伸出你们的小手，我们与土壤的第一次接触，会擦出怎样的科学火花呢？请看任务卡！”
（出示PPT：任务卡——第一站：揭开土壤的秘密）
“任务要求：运用你们的‘火眼金睛’和‘科学法宝’，探究我们采集的土壤样本里到底藏着哪些成分。成功解密的团队，将获得第一枚‘土壤勘探勋章’！大家有没有信心？” 进入“科考队员”角色，观看PPT，明确本课任务，产生探究兴趣。 情境驱动：延续单元大情境，以任务卡激发学生角色代入感和使命感，使学习目标明确、动机强烈。
（二）探究活动：土壤成分大揭秘
1. 活动一：目测与手捻——土壤的“初印象” “请各小组打开1号材料袋，取出土壤样本。首先，请用眼睛仔细观察，再用手轻轻捻一捻，然后把你们的初步发现用一两个词记录在《学习任务单》的第一部分。比一比，哪个小组的观察最细致。”
（巡视指导，鼓励学生用“湿润、有颗粒、颜色深…”等词语描述）
“你捻一捻，感觉有点湿，这说明了什么？”（引导学生初步推测：土壤里有水。） 小组合作，观察并捻摸土壤，交流发现，并记录在任务单上。初步推测土壤中可能有水。 多感官观察：调动视觉和触觉，获得对土壤的直观、感性认识，为后续理性探究奠定基础。
2. 活动二：土壤遇水——“气泡”与“分层”的秘密 “刚才我们有了初步发现，现在要用更厉害的方法——请出我们的好朋友‘水’。请大家将土壤慢慢倒入装水的烧杯中，静静地看，你发现了什么神奇的现象？”
（引导学生观察气泡冒出）“这些气泡从哪里来？这又说明土壤里有什么？”（推理：有空气。）
“接下来，请用玻璃棒轻轻搅拌，然后静置。让我们耐心等待，看看水面下会有什么变化。”（播放计时器）
“时间到！大家看到了什么？杯中土壤分成了上下不同的两层，这说明了什么？”（引导学生描述上层较细、下层较粗，推理出有不同大小的颗粒，即“沙”和“黏土”。） 将土壤倒入水中观察气泡；搅拌后静置，观察并描述分层现象。根据现象讨论、推理，得出结论：土壤里有空气、沙和黏土。 现象分析与推理：通过直观的实验现象（冒气泡、静置分层），引导学生进行逻辑推理，将现象与结论（空气、颗粒大小不同）联系起来，培养科学思维。
3. 活动三：加热土壤——“焦糊味”的由来 “土壤里还有一种看不见的‘神秘物质’，需要用火来‘召唤’。它来自落叶、枯草和小动物的遗体，有一个专门的名字叫‘腐殖质’。接下来我们要进行一个更严谨的实验——加热土壤。请大家先看老师演示，并记住安全操作要点。”
（教师规范演示酒精灯使用：取帽、点火、用外焰加热铁盘中的土壤。重点强调：身体远离、用灯帽盖灭两次。）
“请各组‘安全操作员’领取酒精灯，在老师的监督下，严格按照步骤操作。‘观察员’请仔细观察土壤颜色和气味的变化，并把发现记录在任务单上。”
（巡视，确保安全，并提示：“闻到什么特殊气味了吗？”） 观看教师演示，学习酒精灯安全使用方法。小组在教师监督下合作完成加热实验，观察土壤颜色变浅、闻到焦糊味，并记录。 安全规范与实践：将安全教育和规范操作作为科学探究的重要前提。加热实验是对腐殖质存在的直接验证，将“焦糊味”这一感官证据与科学概念“腐殖质”建立联系。
（三）研讨交流，建构概念 “各位科考员，经过三大‘法宝’的探查，我们来汇总一下战果！请各小组派代表，结合你们的任务单，说说土壤里到底有哪些成分？你们是怎么知道的？”
（引导学生用“因为…所以…”的句式汇报，如：因为加热时有焦糊味，所以我们知道土壤里有腐殖质。）
“太棒了！我们把大家的发现汇总起来：土壤里含有沙、黏土、水、空气、腐殖质等多种物质。所以，土壤不是一种单一的东西，而是一个由多种成分组成的——混合物。”（板书关键词语，形成概念图） 小组代表汇报探究发现和推理过程。倾听其他小组汇报，完善自己的认识。在教师引导下，总结出土壤的主要成分，理解“混合物”的概念。 教学评一体化：通过汇报交流，教师能即时评估学生对现象与结论关联的理解程度。引导学生用规范语言表达，既是思维的外显，也是对探究成果的梳理和概念建构。
（四）总结升华，拓展延伸 “今天，我们像真正的科学家一样，用观察和实验拨开了土壤的迷雾，解开了它的成分密码，圆满完成了第一站任务！我宣布，所有积极参与、安全探究的小组，都成功获得‘土壤勘探勋章’！（虚拟颁发）
土壤，这层覆盖在地球表面的薄薄皮肤，却是万物生长的摇篮。从肥沃的黑土到江南的红壤，我们脚下多样的土壤，养育了中华民族五千年的农耕文明。‘谁知盘中餐，粒粒皆辛苦’，珍惜粮食，从了解并保护土壤开始。我们今天的探究，不仅是为了获得知识，更是为了让我们更加懂得尊重自然、感恩大地。
课后，请科考员们完成我们的‘勘探日志’（作业）。下一站，我们将根据土壤的不同特性，对它们进行分类，敬请期待！” 感受探究成功的喜悦，接受“勋章”激励。倾听教师总结，将科学探究与生活、文化相联系，提升对土壤价值的认识和对家园的情感。 情感升华与价值引领：将课堂科学探究的结论，自然升华至珍惜资源、感恩大地的人文情怀，并与中华民族农耕文明建立联系，培养学生的家国情怀和科学责任感。结尾预告下一课，保持单元学习的连续性。
八、板书设计
第一站：揭开土壤的秘密 ——《土壤的成分》
探究方法 发现现象 推理成分
看一看、捻一捻 —— 湿润 —— 水
倒入水中 —— 冒气泡 —— 空气
搅拌后静置 —— 分两层 —— 沙、黏土
加热 —— 颜色变浅、有焦糊味 —— 腐殖质
结论：土壤是含有（沙、黏土、水、空气、腐殖质……）的混合物。
——地球家园的宝贵基础
九、作业设计
基础作业 完成勘探日志：在《学习任务单》的“我的总结”部分，用图画或文字的形式，展示你今天发现的土壤成分。 ★：能画出或写出1-2种土壤成分。
★★：能画出或写出3-4种成分。
★★★：能完整呈现5种主要成分，并能用简单的连线或标注表明自己是通过什么方法发现的。
提升作业 家庭小实验：在家里的花盆或小区花园取一小撮土，重复课上“土壤遇水静置”的实验，观察现象是否相同。并思考：不同地方的土壤，分层情况会完全一样吗？ ★：在家中尝试完成了实验。
★★：完成实验，并能描述出观察到的分层现象。
★★★：完成实验，并能比较家中土壤与课堂土壤分层的异同，并猜测可能的原因。
拓展作业 资料搜查员：查阅书籍或询问家人，了解“腐殖质”对植物生长具体有什么好处？可以写一两句话，或画一幅示意图说明。 ★：能找到“腐殖质能提供养分”等一句话信息。
★★：能较为完整地说出腐殖质的作用。
★★★：能清晰、有条理地说明腐殖质对土壤肥力的关键作用，并联系到“落叶化泥”的自然循环。
十、教学反思（预设）
1.成功之处：通过“科考队”情境将教材的探究活动有机串联，学生参与度高。分层设计的《学习任务单》有效引导了探究路径，并实现了过程性记录与评价。酒精灯安全操作演练到位，学生实验规范有序。
2.待改进点：“土壤遇水静置”环节等待时间较长，可提前准备好部分静置样本供观察，或利用延时摄影视频辅助教学，提高课堂效率。在引导学生从现象推理成分时，部分学生可能存在思维跳跃，需要设计更细致的追问和引导支架。
3.跨学科融合点：导入诗句（语文）、实验记录与描述（语文）、静置分层的时间感知与等待（劳动教育/耐心品质）。
附：《学习任务单》
“地球家园守护者联盟”任务单（第一站）
课题：《土壤的成分》 科考员：__________ 小组：______
任务目标：运用多种方法，探究并记录土壤样本中的成分。
第一步： 初探看&捻 仔细看，轻轻捻。 颜色：
手感： ________
第二步： 水探倒入水&静置 1. 将土慢慢倒入水中。
2. 搅拌后，静置3分钟。 刚倒入时：
静置后： ________
第三步： 火探加热 1. 看老师演示。
2. 小组安全操作。 加热中颜色变化：
加热中闻到： ________
我的总结 通过今天的勘探，我发现土壤不是单一的，它里面至少含有：
（请用你喜欢的方式画一画、写一写）
安全操作 评价 我认真观看了安全演示。
实验时我注意了安全，没有打闹。
实验后我按要求整理了器材。
自我评价 今天我的表现：★☆☆ ★★☆ ★★★ （在对应星星下画√）
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