教科版（2017秋）四年级下册科学3.7《比较不同的土壤》教学设计

《比较不同的土壤》教学设计
【教材简析】
《比较不同的土壤》是四年级下册《岩石与土壤》单元的第7课。
在前面学习的基础上，本课围绕不同土壤的特征展开研究。通过观察三种不同土壤，引发学生对土壤类型的思考；通过对三者外部特征的观察、黏性的比较、渗水性的对比，让学生认识到三种土壤成分含量不同是造成其土质不同的原因；并通过阅读资料了解它们的名称。结合观察结果，学生分析得出三种土壤对植物生长的不同影响，丰富相关知识。通过本课教学，不仅让学生认识几种土壤特性，还要进一步培养学生运用观察、比较、分析、综合等思维方法，提高科学探究能力，这将为学生建构关于土壤较为完整的科学概念奠定基础。
【学生分析】
通过前面的学习，学生对土壤已经比较熟悉了。他们不仅知道了土壤的成分及其特点，也掌握了研究土壤的一些方法，这都为本课的探究打下了基础。四年级学生具备一定的实验设计能力，教师可以放手让学生自己设计渗水实验，但他们的设计缺乏严谨性和实验操作的规范性,这些都需要加强指导。同时，学生具备初步的探究能力，其中大多数人能够根据实验现象简单分析科学原理，教师可以引导学生注意观察实验现象，并将实验现象作为证据，分析原因，做出解释。
【设计思路】
本课通过项目化学习，比较不同土壤的关键特征，寻找出最适合制作陶器的土壤。学生在任务驱动下，主动去思考、构建、实验、比较、分析、综合，寻找出最适合的土壤并制作出一个陶器，具体设计思路如下：
图①
设计思路
【教学目标】
科学概念目标
土壤按沙粒黏粒含量不同，可分为沙质土、黏质土和壤土。
不同的土壤特性不同，适合种植不同的植物。
科学探究目标
能运用观察和实验的方法，对三种土壤的颗粒、杂质、黏性、渗水性进行细致地观察。
能客观描述、记录三种土壤的特征，并分析比较出不同土壤的特性。
通过查阅资料文献的方法，了解不同类型的土壤适宜种植哪些植物。
科学态度目标
认识到客观、细致地观察事物，是进行比较和区分事物的关键。
了解土壤是地球上的宝贵资源，对人类的生产生活至关重要。
科学、技术、社会与环境目标
认识到人类生活的方方面面都离不开土壤，如农作物种植、陶器制作等。
【教学重难点】
重点：通过对比实验，明确沙质土、黏质土、壤土三种土壤的不同特性。
难点：设计并进行对比实验，根据团小球的效果和渗水量分析结果得出结论。
【教学准备】
为学生准备：实验记录＆评价单、实验背景板、①号沙质土、②号黏质土、③号壤土、透明带盖盒、放大镜、透明塑料棒、摇摇乐、烧杯、滴管、清水、渗水装置。
教师准备：班级记录表、教学课件、板贴。
【教学过程】
一、聚焦陶艺，追本溯源
1.展示陶艺制作视频。
组图②
陶艺制作过程
谈话：通过视频，你知道陶器是由什么材料制成的吗？(预设：陶土/泥土)
2.出示陶艺手工艺人的介绍：我做的陶器色泽均匀，触感细腻，造型各异，可以盛水。
考验：你们知道陶艺手工艺人选择了怎样的土壤吗？
图③
陶艺手工艺人
3.学生仔细思考陶艺手工艺人说的话，思考具有怎样特点的土壤可以制作陶器。（预设：色泽均匀——杂质少；触感细腻——颗粒小；造型各异——黏性好；可以盛水——渗水少。）
4.明确项目主题：比较不同土壤，寻找最适合制作陶器的土壤。
图④
三种不同的土壤
5.出示评价标准。学生仔细阅读《比较不同的土壤项目化学习》综合评价量规，明确本节课要完成的任务。
表①
《比较不同的土壤项目化学习》综合评价量规
设计意图：聚焦环节先从陶艺制作视频切入，引发学生对土壤的思考。继而引出本节课的任务主题——寻找最适合制作陶器的土壤。紧接着便出示评价单，评价单的前置可以更好地帮助学生明确学习任务，既能够有效帮助教学管理，又能够为终结性评价提供有效的支撑。
二、设计实验，剥茧抽丝
1.研讨：如何比较不同土壤杂质、颗粒、黏性、渗水性这四方面特性？
2.学生基于这四个特性，对关键问题展开组内研讨。
(1)如何比较不同土壤的杂质多少和颗粒大小？可以借助什么工具？
(2)如何比较不同土壤的黏性好差？实验可以怎么做？
(3)如何比较不同土壤的渗水能力？实验可以怎么做？
3.学生基于研讨，分享组内得出的结果。
(1)观察土壤中的杂质多少和颗粒大小——用眼睛看，细节部分可以借助放大镜，也可用手摸感受颗粒大小。
(2)判断土壤的黏性——容易团成小球，并且不容易碾碎。
(3)判断土壤的渗水能力——往不同土壤中以相同速度倒入等量的水，渗出来的水越少，说明渗水能力越差，保持水分的能力就越好。
4.基于学生观察比较的方法,有序呈现关键实验材料：放大镜、摇摇乐、渗水装置。
图⑤
实验设计方法图
设计意图：上节课学生已经掌握了用“团球”的实验方法探究土壤黏性。此环节学生运用此方法，通过实验分析三种土壤的黏性，并结合土壤颗粒大小，进一步认识到三种土壤的区别。比较渗水性的这个对比实验是本课的核心实验。在实验过程中，要组织学生就“确保实验的公平性”进行充分研讨。
三、开展实验，上下求索
1.实验在实验区进行，为了有序进行实验，请先观看实验指导视频。
2.学生仔细观看实验指导视频，了解实验步骤和实验注意事项。
(1)利用放大镜观察不同土壤的颜色颗粒、杂质，也可用手摸、捻一捻土壤的颗粒、进行观察。观察结束后，记录颜色，颗粒杂质。
(2)实验二，分别在不同土壤的同一位置加三滴水。盖紧，手压实，轻轻摇动。看土壤是否成团，是否容易碾碎，判断黏性并记录。
(3)比较渗水性，在渗水装置中加入等质量的不同土壤，同时缓慢将等量水倒入不同土壤中，观察杯子中盛水多少。可借助刻度条辅助判断，比较渗水性地记录。
图⑥
实验区设置图
3.呈现记录单，学生思考如何填写记录单。
完成实验一时记录黄色部分，以关键词的形式记录土壤的颜色、颗粒、杂质。完成实验二时记录粉色部分，以关键词的形式记录土壤的黏性。完成实验三时记录蓝色部分，以关键词的形式记录土壤的渗水性。实验结束后，进行观察和比较，寻找出杂质最少、颗粒最小、黏性最好、渗水最好的分别是几号土壤，最后进行综合比较，几号土壤最适合制作陶器。
表②
不同土壤特征记录表
4.进行实验。
学生在指导下前往实验区进行实验，重点指导学生如何比较黏性和渗水性。
设计意图：实验视频的指导，将三个实验进行整合，让孩子们自主进行长时探究成为可能。实验背景上的实验步骤和闯关秘籍，可助力实验，降低实验的难度，学生可以将更多的注意力放在实验现象上。通过黄、粉、蓝三个颜色区分实验背景板和记录单，引导学生一一对应实验，进行有序的记录。
四、共同研讨，有理有据
1.研讨一
(1)研讨：交流我们的观察结果，三种土壤有什么不同？各有什么特点？
(2)学生梳理和总结探索活动，交流、研讨。
(3)总结：
①号土壤：土黄色、颗粒大、杂质多、黏性差、渗水性好。
②号土壤：红棕色、颗粒小、杂质无、黏性好、渗水性差。
③号土壤：黑灰色、颗粒中、杂质少、黏性中、渗水性中。
2.研讨二
(1)比较：实验中观察到的现象，杂质最少、颗粒最小、黏性最好、渗水最好的分别是几号土壤？
(2)学生结合观察及实验结果，发现杂质最少、颗粒最小、黏性最好、渗水最好的都是②号土壤。
(3)比较与发现的结果：
杂质少：（②）号
颗粒小：（②）号
黏性好：（②）号
渗水少：（②）号
基于观察结果，我认为（②）号土壤最适合制作陶器。
3.研讨三
(1)思考：什么原因导致不同的土壤特性相差那么大？
预设：与土壤的颗粒组成比例有关。
(2)呈现组成土壤的四种不同类型的颗粒：砾石、沙粒、粉沙、黏粒
图⑦
组成土壤的四种颗粒
(3)引导：重点观察不同土壤沙粒与黏粒的比例，判断三种土壤的类别。
图⑧
三种土壤沙粒与黏粒组成比例的饼状图
(4)讲解：科学家根据它们的不同特性对它们进行了命名，沙质土沙粒占比较大，壤土里沙粒与黏粒的比例适中，黏质土黏粒占比较大。
(5)学生基于饼状图判定①、②、③号土壤的类别：①号土壤为沙质土、②号土壤为黏质土、③号土壤为壤土。
设计意图：三个层次的研讨，一一递进。学生通过实验对三种不同土壤进行了感官观察、黏性验证、渗水性对比，对三种土壤有了新的认识，认识到②号土壤最适宜制作陶器。在此环节基于土壤组成颗粒的比例，介绍三种土壤的名称，从而分别判定①、②、③号土壤的类型。
五、亲身体验，捏制黏土
1.活动：利用黏土三分钟内捏制一个陶器。
2.学生充分发挥想象，利用黏土捏制物品，在捏制过程中充分感受黏土的黏性和延展性。
3.学生自主展示捏制好的作品。
4.课后对风干后的作品进行烧制，让学生感受到利用陶器制作过程中黏土的变化。
图⑨
形态各异的黏土作品
设计意图：学生在亲手捏制陶器的过程中，能够充分感受黏土的特征与作用。本节课作为一节微项目化学习课程，在课堂中生成学习成果，可以提高学生学生的积极性和学习的成就感。
六、剖析作用，举一反三
1.提问：我们已经知道黏土的其中一个作用是制作陶器，不同类型的土壤还有什么用途？
2.学生之间展开讨论。
3.交流与分享：土壤可以供土壤动物栖息，可以种植植物等。
4.拓展任务：进行实地考察或查阅资料，制作一张土壤资料卡，记录土壤的照片、特征、发现地点、土壤作用、适宜种植的植物等资料。
图⑩
土壤资料卡
设计意图：实地考察可以丰富学生的体验，并且观察的结果更加真实。查阅资料既是一种便捷获取知识的途径，也是学生应该掌握的技能。拓展环节把课堂教学延伸到课外，丰富学生的相关知识。
七、贯穿评价，前后呼应
1.呼应前置评价
2.组织学生进行自评和互评。
3.学生反馈评价结果，指标中完成到位之处和不足之处。
设计意图：将评价贯穿本节课的始终，组织学生进行自评和互评，有利于及时反馈学生的学习成果，基于反馈找到本节课的难点，进行重点研讨和突破。
【板书设计】
【教学反思】
一、项目化学习，培养学生4C能力
本节课采用项目学习，“要制作一个陶器”作为这个项目的研究问题，本课重点探究任务是寻找出最适合制作陶器的土壤。在接下来的一节课中还会延续这个项目，对制作的陶器进行展示评价。本节课学生在明确好该项目的任务之后，会不由自主地去思考：具有怎样特性的土壤适合制作陶器？如何利用工具观察已经选择什么器材进行实验来观察比较不同土壤这些方面的特性？在提出问题之后，学生会对问题进行更深一层次的思考、讨论，尝试对问题进行解决，并掌握一定之作技能，通过探究学生有了解决问题的能力，提高了学生的沟通技能、合作技能，同时还充分发挥学生的创造力。
二、多活动整合，促进学生长时探究
该节课的实验过程中，主要比较了不同土壤的颜色杂质、黏性及渗水性。教材的设置中，将这些特性的比较分为三个活动来进行，这样碎片化的探究，课堂效率不过，学生也没有时间进行更深一层次的思考。故对活动进行了整合，在实验视频的指导下，学生在一个完整的时间里进行长时化探究，基于实验结果进行分析比较哪种土壤更适宜制作陶器，提升了学生的动手能力和分析综合能力。
三、前置性评价，助力课堂教学管理
评价单前置，注重了孩子的过程性评价，重视孩子在参与过程中的发展。本节课在课一开始便出示了前置性的评价单。学生能够根据评价单了解本节课的核心任务并知道成功完成任务的标准。学生在评价的驱动下。能够更加专注于将任务完成到位，有利于课堂教学的管理，也为终结性评价提供了支撑。