教科版（2017秋）四年级下册科学3.1《岩石与土壤的故事》教学设计

3.1岩石与土壤的故事
【教材简析】
本课作为单元起始课，首先要让学生理解研究岩石和土壤的意义，即为什么人们一直在对岩石和土壤进行研究。因此，用“了解岩石和土壤背后故事”这一活动贯穿本课的学习，一方面激发学生探究岩石和土壤的兴趣，更重要的是通过了解它们的故事，认识到岩石、土壤记录了地球形成和演化的历史，是地球家园的重要资源，为后面的学习奠定良好的基础。
【学情分析】
四年级的学生对岩石和土壤并不陌生，山坡上，溪沟里、小路边到处都可以找到它们。同时，学生也知道岩石中会有动植物的痕迹，以及化石的存在。但是，他们并没有意识到这是岩石和土壤在形成过程中记录下地球形成演化的历史。因此，通过本课的学习，学生在对采集来的岩石、土壤进行简单观察描述后，去了解它们背后的故事，从而认识到岩石和土壤是地球上的重要资源，岩石和土壤的研究，对于我们了解地球的变迁有着重要的意义。
【教学目标】
科学概念目标
1.岩石和土壤是自然界中天然存在的物质，它们的形成过程记录了地球形成与演化的历史。
2.岩石和土壤是地球上重要资源，用途广泛。
科学探究目标
1.能通过阅读资料，了解岩石和土壤形成的过程及用途。
2.能用班级记录表记录、整理有关岩石和土壤的知识。
3.在教师指导下，能运用分析、推理等思维方法感悟学习岩石和土壤的意义与价值。
科学态度目标
1.发展研究岩石和土壤的兴趣。
2.在交流中愿意倾听，积极分享。
科学、技术、社会与环境目标
1.认识到自然环境为人类的生活和生产提供了丰富的资源。
【教学重难点】
重点：了解岩石和土壤背后的故事。
难点：能通过观察岩石和土壤了解岩石和土壤背后的故事。
【教学准备】
教师：几种岩石和土壤的标本、教学课件。
学生：自己采集到的岩石和土壤（一种）
【教学过程】
聚焦（预设5分钟）
1.二年级的时候，我们学习过《我们的地球家园》单元，地球家园中有哪些成员你们还记得吗？
2.这些都是我们地球家园的主要成员。从这节课开始，我们将学习一个新的单元，主要探究地球家园这个大家庭中的两个主要成员——岩石和土壤的一些知识。
3.地球上哪些地方能找到岩石和土壤？
4.小结：地球表面被坚硬的岩石包裹着，不仅包括我们看到的陆地，还包括海洋的底部。陆地上的岩石有的被土壤覆盖着，有的直接裸露出来。岩石和土壤是地球家园的重要组成部分。（板书：岩石与土壤）
二、探索（预设20分钟）
（一）探究课前学生课前收集的岩石和土壤
1.你们都观察过岩石和土壤吗？它们是什么样子的？你在哪里找到的？
学生交流
2.老师也带来了几种土壤和岩石。它们有什么特点？我们一起来观察一下吧！
学生观察
3.交流汇报。
4.我们观察了几种岩石和土壤，老师这里有一些岩石和土壤的图片，我们来看一看吧！（出示图片）它们都一样吗？关于岩石和土壤你还有什么想了解的？
5.岩石和土壤是地球家园的重要资源，我们人类从没有停止过对他们的研究，我国的科学家李四光、刘东生都是专门研究地质的科学家，为此献出了毕生的精力做出了卓越的贡献。人们为什么要研究岩石和土壤呢？
6.同学们说的都很好，除了大家说的这些，还有没有其他原因？究竟它们还能告诉我们什么信息？
（二）了解岩石和土壤背后的故事
1.这节课，我们重点来研究魔鬼塔、蕨类植物化石、鹦鹉螺化石、土壤能告诉我们什么？请同学们仔细阅读资料，从这些资料中你找到了岩石和土壤背后的哪些故事？
2.交流汇报
魔鬼塔：测定化学成分告诉我们地球的年龄
鹦鹉螺化石：喜马拉雅山由海洋演变而来
蕨类植物化石：过去有哪些生物生存过
土壤：形成过程漫长
3.通过阅读资料，并对资料作了信息的提取，我们知道了岩石和土壤能告诉我们关于地球的很多故事。谁能将岩石和土壤能告诉我们的故事总结成一句话？
——岩石和土壤记录了地球形成及演变的历史。
4.小结：正是因为土壤和岩石有着这样特殊的作用，所以我们人类才一直不断的在研究他们。
研讨（预设10分钟）
1.你知道岩石和土壤有什么用途？
四、拓展：调查当地的岩石和土壤（预设5分钟）
1.学了这节课以后,我们再去观察周围的岩石和土壤会有什么不同的发现呢？课后了解当地岩石和土壤。
【作业设计】
1.作业本练习
2.选做：了解当地岩石和土壤
【板书设计】
3.1岩石和土壤的故事
背后的故事
(
地球上到处都有
)
(
记录了地球形成及演变的历史
)
岩石
鹦鹉螺化石：喜马拉雅山由海洋演变而来
蕨类植物化石：过去有哪些生物生存过
魔鬼塔：岩石的化学成分显示形成年代
测定地球年龄
土壤：形成过程漫长
附：学生学习材料
弓石燕化石：弓石燕的外贝体为横方形，向左右延伸时，逐渐收缩上翘开张，壳面具有粗强的放射状褶线，像弓箭，也像燕翼，所以叫弓石燕。据考证，这些“贝壳”就是距今3、4亿年前的介壳类腕足动物弓石燕，又叫中华弓石燕。弓石燕出现于4.4亿年前的志留纪，到了4.05亿年前的泥盆纪发展迅速，种类繁多，而此时，鱼类才开始出现，至于恐龙，那是1.5亿年后的事情了。在绵阳江油北部山区，一些山体塌方的地方出现了很多弓石燕的化石。
木化石：木化石是最少上亿年的树木被迅速埋葬地下后，木质部分被地下水中的SiO?(二氧化硅)交换而成的树木化石。它保留了树木的木质结构和纹理。颜色为土黄、淡黄、黄褐、红褐、灰白、灰黑等，抛光面可具玻璃光泽，不透明或微透明，因部分木化石的质地呈现玉石质感，又称硅化木或树化玉。硅化木是上亿年前的树木因种种原因被埋入地下，在地层中，树干周围的化学物质如二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等在地下水的作用下进入到树木内部，替换了原来的木质成分，保留了树木的形态，经过石化作用形成的植物化石。
魔鬼塔：怀俄明州东北角的克鲁克县，一片几乎平坦的土地上，矗立一块巨石。印地安人的圣地，美国第一个国家纪念地——魔鬼塔，高度有
264米。它是花岗岩的结构的火山颈地形，早期是一座火山，后来周遭的山壁被侵蚀掉了，只留下坚硬的玄武岩火山颈。科学家通过其岩石内的化学元素，确定它形成于五、六千万年以前，是地心的岩浆上涌到地表，没有喷出去，冷却下来成为坚硬的火成岩
。历经千百万年的风吹雨打，无数次的地层变动和岩浆推挤，周围柔软的沉积岩被风化雨蚀而逐步消失，只留下坚硬的火成岩成了魔鬼塔
。
蕨类植物化石：到了泥盆纪晚期，大气中的含氧量已达到现在的约10%，地球的外层已有了一层臭氧层，可以阻挡紫外线的直接辐射，这些条件都对生物的陆地生活极为有利。这时，在植物界中由裸蕨植物的某些类型逐渐演变成为具有根、茎、叶分化的蕨类植物，在随后的石炭纪和二叠纪早期大量的发育，十分兴旺，个体常常是木本大树，构成了当时独特的蕨类植物森林。所以这一时期也称为蕨类植物时代。到了距今3.5亿年--2.25亿年的石炭纪、二叠纪，挱椤与其他高大的木本蕨类植物如芦木、鳞木、封印木等一起组成了当时地球上繁盛的陆地森林。到了古生代末期，由于地壳的运动，造成了世界性的气候变化，性喜湿热的蕨类植物走向了衰退，许多高大的乔木完全灭绝了。地球历史上的“蕨类植物时代”也随之结束，它们被深埋在地下其中的一部分变成了化石。在远古时代的很多生物也和蕨类植物一样以化石的形态保存至今。
鹦鹉螺化石：鹦鹉螺为海生无脊椎动物，是极其珍贵的观赏贝类，因贝壳表面有赤橙色火焰状斑纹，酷似鹦鹉而得名。通常栖息在深海底层，主要以蟹类、虾类和海胆等为食。最早发现于寒武纪晚期，奥陶纪最盛，种类繁多，分布极广，此后逐渐衰退。世界上只存鹦鹉螺一个属三个种。鹦鹉螺化石是鹦鹉螺死后的残骸留在岩石上，在经过数以万亿计后所形成的一种化石。科学家在喜马拉雅山上发现了鹦鹉螺的化石。
土壤的形成：土壤是岩石在风化作用下形成的，土壤的形成是一个极其漫长的复杂过程，形成1厘米厚的土壤层大约需要500年的时间，地球上土壤层的平均厚度大约是5米，形成需要大致25万年的时间。