《岩石的组成》教学设计
【教材分析】
对于地质工作者而言，辨别常见的矿物是他们必须掌握的基本功之一。本课是教科版小学科学四年级下册第三单元第3课，学生在上节课已经掌握了辨别岩石的操作方法，在本节课，他们将学习如何分辨各式各样的矿物，如何正确描述矿物的特点，掌握矿物条痕与矿物颜色的鉴别和区别。学生将通过聚焦问题，认识什么是矿物，引出本节课将要观察的石英、长石、云母；学生通过探究操作，学习如何对矿物进行条痕、透明度等特征的观察；通过分享研讨，学生学习如何正确的记录对矿物的发现，如何描述矿物；通过拓展实践，学生对照矿物特征鉴别卡，进一步体验地质工作者鉴别矿物的过程。学生将在此过程中学习用比较的方法观察事物，学习通过阅读文本掌握分辨常见矿物的方法。
【学情分析】
经过第二课的学习，学生初步掌握了观察及描述岩石的颜色、软硬、光泽等特点技能，为本节课如何观察矿物已经打下了一定的操作基础。矿物对于学生而言是比较陌生的，学生在日常生活中较少接触到“矿物”的概念，但是实际上在生活中，我们离不开各种矿物，我们也经常在生活中听说过一些常见矿物的名字。但是如何观察矿物，矿物与岩石又有什么区别？矿物的鉴别方式与鉴别岩石又有什么不同？在本节课中，学生将运用对岩石的鉴别方法，通过教师补充矿物的鉴别方法，对花岗岩的三种组成的矿物进行观察探究；学生运用已学到的鉴别技能对陌生的矿物进行鉴别，一是考验学生对鉴别矿物的技能的掌握程度，二是学生能进一步地体验地质工作者的工作日常。
【教学目标】
科学概念目标：岩石是由一种或多种矿物组成的，例如花岗岩主要由石英、长石、云母三种矿物组成；不同的矿物具有不同的形态特征，颜色、条痕、透明度和光泽是识别矿物的重要依据；矿物的条痕比矿物外部的颜色在鉴别矿物时更加可靠。
科学探究目标：学生通过观看演示视频、操作手册、鉴别标准，掌握用感官、工具对矿物的颜色、条痕、透明度和光泽进行观察，学会用科学的词汇来描述、记录矿物的特征，学会通过阅读鉴别手册、观察矿物的特征从而鉴别陌生的矿物。
科学态度目标：通过科学探究，培养学生养成认真、严谨、细心的科学态度，培养学生对地质科学观察研究的兴趣。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：学生通过探究活动，认识到矿产资源是一种宝贵的资源，与人类的生产生活关系密切，同时进一步认识到地质工作者工作的意义。
【教学重难点】
重点：用科学的方法观察矿物的颜色和条痕、透明度和光泽等特征，并能够用科学的词汇对矿物的特征进行描述和记录。
难点：用科学的方法观察矿物的颜色和条痕、透明度和光泽等特征，并能够用科学的词汇对矿物的特征进行描述和记录。
【材料准备】
学生分组：2人/组
教师：演示视频、课件。
学生：石英、云母、长石标本各1份；小钢刀；铜钥匙；放大镜；条痕板；手电筒；其余不同种类的矿物标本（标本上标序号，每组3-4块）；操作手册、鉴别手册。
【教学流程图】
【教学过程】
一、聚焦问题
1.情境设置：一名地质工作者的成长历程。
师：上节课，我们掌握了地质工作者的基本功之一：如何去鉴别不同种类的岩石。本节课，我们继续对岩石进行再深一步的研究。
设计意图：通过与本单元紧密相关的情境，让学生通过做与角色的学习历程相同的事情，层层递进，从而使学生对角色有所共鸣，更易代入角色。
2.观察不同的花岗岩
师：花岗岩实际上也是多种多样的，有着不同的面貌。【出示不同种类的花岗岩】在我们生活中，经常能各种各样像这样的岩石，它们实际上都是花岗岩。它们有什么相同点？
【预设：
生：这些花岗岩的外表不同，但是它们都有黑色、白色的斑点，其中有两块花岗岩还有红色的斑点。】
师：是的，同一种类的岩石，它们可能外表看起来会有些不一样，但是岩石的特征基本是一致的。这块花岗岩中有几种颗粒？这些颗粒分别有什么特点？它们都是什么呢？ 今天，让我们一起来研究岩石中的这些“颗粒”。
设计意图：学生通过观察不同的花岗岩，发现花岗岩都是由多种颗粒组成的，而这些颗粒基本上都是红色、黑色、白色，具有相似性，从而引出本节课所要研究的对象——矿物。
探究操作
1.进一步观察花岗岩
师：所有的岩石都是由矿物组成的，有的矿物由一种矿物组成，例如石英岩、大理岩；有的由多种矿物组成，例如花岗岩，它由3种矿物组成，分别是石英、长石、云母。【课件展示三种矿物在花岗岩上的分布】
2.初步认识石英、长石、云母
教师展示石英、长石、云母标本，学生初步认识这三类矿物。
进一步观察认识石英、长石、云母
师：我们上节课学习了如何观察岩石，而矿物的观察方法和岩石的相似，矿物的观察主要从颜色、条痕、软硬、透明度、光泽等方面进行。具体如何观察，我们通过微课视频来进行学习。【播放微课】
设计意图：教师明确岩石是由矿物组成的，学生通过图片初步观察石英、长石、云母三种矿物，初步认识三种矿物。教师在讲解颜色和条痕的区别时，最好携带两块颜色不相同的石英以及条痕版进行现场演示，以紫水晶和白水晶效果较好（具有一定的美观度，学生感兴趣，并且条痕与矿物颜色差别大【均为白色条痕】），使学生能更深刻地认识到矿物条痕是矿物鉴别过程中的重要依据，比光看矿物外表颜色更为可靠。
4.学生观看演示视频、查阅阅读操作手册，对三种矿物进行观察与描述记录。
设计意图：四年级的学生对于实验探究有浓厚的兴趣，但如果由教师进行讲解或演示，则可能会使学生产生疲惫，所以由教师提供操作手册，手册图文并茂，同时结合演示视频，可以使学生“沉浸式”进行探究，并通过操作手册中的范例学习如何专业的进行描述。对于一些实验和判断的细节要进行强调，同时提醒学生注意实验安全，在实验过程中多留意学生的实验操作。
分享研讨
1.学生展示记录单，汇报观察发现，学生及教师注意描述的准确程度，全班相互交流。
2.教师与学生一同整理归纳总结“石英、长石、云母”三种矿物各自的特征，教师板书总结。
3.师：当我们碰见一块矿物，我们却不认识的时候，我们怎么观察、描述它呢？设计意图：通过让学生分享自己的记录，对三种矿物的特点进行描述与总结；通过让学生回顾对矿物的观察过程，使学生对矿物的观察、判断会有更深刻的理解和更好的掌握。
拓展实践
师：我们今天观察了三种矿物，接下来老师给大家提供了另外的矿物，请你按照操作手册和鉴别手册，通过观察来判断这些矿物分别是什么，它们各自有什么特点，同时请你从鉴别手册中总结一下，不同的矿物对于人类的生产生活有什么作用。
设计意图：教师给学生提供不同的矿物，让学生通过观察、记录以及对照鉴别手册进行判断，同时验证自己的操作、辨别矿物的能力是否过关，从而进一步提高学生的科学探究能力，学会用地质工作者的视角和方法来研究、观察、记录矿物；同时，通过科学阅读，让学生了解矿物与人类生产生活的紧密联系。
【板书设计（生成）】(共25张PPT)
3. 岩石的组成
教科版四年级下册《岩石与矿物》单元
花岗岩1
花岗岩2
花岗岩4
花岗岩3
聚 焦：岩石是千姿百态的。
这么多种花岗岩，有什么共同点？
花岗岩里有几种颗粒？
这些颗粒分别有什么特点？
这些颗粒都是什么呢？
聚 焦
矿物
探 究：进一步观察花岗岩
所有的岩石都是由矿物组成的。
有些岩石
由一种矿物组成
石英岩：
由石英组成
大理岩：
由方解石组成
有些岩石
由多种矿物组成
花岗岩：
由石英、长石、云母组成
透明、白色、浅灰色颗粒
石英
长石
云母
肉红色、
橙色、
淡黄色颗粒
黑色颗粒
组成花岗岩的矿物1——石英
石英：透明或半透明，无色或者白色。有的石英因为含有杂质而呈现不同的颜色。硬。
长石：长石分两大类，其中正长石的颜色多为肉红色，质地坚硬。
组成花岗岩的矿物2——长石
云母：云母家族种类很多，其中黑云母为黑至深褐色，较软。
组成花岗岩的矿物3——云母
岩石从颜色、软硬、光滑程度、光泽、颗粒、层次、斑点等方面进行观察。
矿物怎样观察呢——
矿物的观察
颜色
条痕
软硬
光泽
透明度
形状
探 索 【矿物标本观察，具体操作见手册】
颜色是矿物最明显、最直观的特征，但由于杂质或环境的干扰，有的矿物的颜色与其自身粉末的颜色不同。
矿物的条痕颜色比外表颜色更可靠。
观察条痕的方法——
把矿物放在白色的无釉瓷板上摩擦，瓷板上留下的痕迹的颜色就是矿物的条痕。
探 索 【观察矿物：1.条痕】
清晰看见其他物体——
模糊看见其他物体
或者能透光——
完全不能看见其他物体或完全不透光——
观察矿物碎片的边缘是否能看见其他物体来衡量矿物的透明度。
透明
半透明
不透明
探 索 【观察矿物：2.透明度】
探 索 【观察矿物：3.光泽】
金属光泽
玻璃光泽
泥土光泽
丝绸光泽
矿物表面的反光形成了光泽。
探 索 【观察矿物：3.光泽】
探 索 【观察石英、长石、云母】
观察项目 表面颜色 条痕颜色 透明度 光泽 光滑或粗糙 硬度
使用工具 肉眼观察 在条痕板上刻画 手电筒照射 手电筒照射 摸一摸 用指甲、铜钥匙、小钢刀刻画
石英
长石
云母
请从标本盒中选择其他矿物标本继续观察吧！
探 索 【观察更多的矿物】
1.对于矿物，我们可以用什么方法去观察？
2.组成花岗岩的三种矿物具有什么特征？
答：1.使用眼、手直接观察
2.借助放大镜和无釉白瓷板、手电筒进一步观察，主要从矿物的颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、形状等方面进行观察。
答：组成花岗岩的三种矿物分别是石英、长石和黑云母。
石英，透明或半透明，无色或白色，白色条痕，硬，玻璃光泽；
长石，半透明，多为肉红色，白色条痕，硬，玻璃光泽；
黑云母，透明或半透明，白色条痕，较软，呈片状或鳞片状。
研 讨
石盐——透明，立方体，玻璃光泽，食用、化工原料
拓展【了解更多的矿物】
石膏——透明，玻璃光泽，食用类的可以用来做豆腐。
拓展【了解更多的矿物】
石墨——是最软矿物，铅笔芯主要成分，导电材料
拓展【了解更多的矿物】
金——不透明，柔软，金属光泽，做首饰
拓展【了解更多的矿物】
雄黄——中药，可以驱蛇虫，还可以作颜料、玻璃等
拓展【了解更多的矿物】
评 价
地质工作者成长记
Level③：鉴别矿物的方法
评分：☆☆☆☆☆
颜色是矿物最明显、最直观的特征，但由于杂质或环境的干扰，有的矿物的颜色与其自身粉末的颜色不同。
矿物的条痕颜色比外表颜色更可靠。
观察条痕的方法——
把矿物放在白色的无釉瓷板上摩擦，瓷板上留下的痕迹的颜色就是矿物的条痕。
探 索 【观察矿物：1.条痕】
清晰看见其他物体——
模糊看见其他物体
或者能透光——
完全不能看见其他物体或完全不透光——
观察矿物碎片的边缘是否能看见其他物体来衡量矿物的透明度。
透明
半透明
不透明
探 索 【观察矿物：2.透明度】
金属光泽
玻璃光泽
泥土光泽
丝绸光泽
矿物表面的反光形成了光泽。
探 索 【观察矿物：3.光泽】《3-3 岩石的组成》实验记录单
班级： 姓名： 日期：
岩石是由矿物组成的。对于地质工作者而言，分辨矿物、掌握分辨矿物的方法是他们必须掌握的基本功。同学们，今天我们一起来学习地质工作者鉴别矿物的方法，并尝试着去认识更多的矿物吧！
观察 项目 表面颜色 条痕颜色 透明度 光泽 光滑或粗糙 硬度
使用 工具 肉眼观察 在条痕板上刻画 手电筒照射 手电筒照射 摸一摸 用指甲、铜钥匙、小钢刀刻画
石英
长石
云母
矿物鉴别手册
矿物 图片
石英： 石英具有多种形态，最常见的石英晶体多为六方柱。透明无色的晶体成为水晶，另外还有因含有杂质而带颜色的紫水晶、蔷薇水晶等。 透明无色，条痕白色，晶体透明至半透明，具有玻璃光泽。晶体表面光滑，硬。 石英是自然界几乎随处可见的矿物，在地壳中的含量仅次于长石，是许多岩石的重要造岩矿物。石英课制作光学器皿、精密仪器的轴承、石英钟表的零件，广泛应用于雷达、导航、遥控、遥测、电子、电讯设备等方面。
长石： ①正长石：短柱状晶体。肉红、浅黄、浅黄白色，条痕白色，不透明或半透明，具有玻璃光泽。硬。 ②斜长石：白至灰白色，或浅蓝、浅绿，玻璃光泽，半透明。硬。 长石类矿物占地壳总质量的50%，是分布最广和第一重要的造岩矿物。是陶瓷和玻璃工业的重要原料。
云母： 片状或鳞片状，玻璃光泽，透明或半透明。薄片具有弹性，极易朝一个方向撕开。脆，硬度较软。 ①白云母：无色、白、浅灰色，条痕白色。 ②金云母：黄褐色，条痕黄色，具有半金属光泽。 ③黑云母：黑褐色至黑色，条痕黑色。 云母也是重要的造岩矿物，分布广泛。白云母和金云母是电器电子等工业部分的重要绝缘材料。
方解石： 块状、钟乳状或晶簇，一般为乳白色，条痕白色，玻璃光泽，较软。遇稀盐酸会产生气泡，受撞击会裂成方形碎块（方解石因此得名）。 透明无色的方解石成为冰洲石，是重要的光学仪器材料。
黄铁矿： 块状，浅黄色，条痕黑色或墨绿色。具有强烈的金属光泽，不透明。硬。 黄铁矿是制取硫磺、硫酸等的主要颜料，具有导热、导电性。黄铁矿可作为一味中药，别名石髓铅，可以散瘀止痛，接骨疗伤。例如活血止痛散，军中跌打散含有该成分。 因外表常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。
滑石 块状，具有白、浅绿、粉红等颜色，条痕白色，具有脂肪光泽，半透明。手感滑腻，是已知最软的矿物。 滑石的用途很多，如作耐火材料、造纸、橡胶的填料、农药吸收剂、皮革涂料、雕刻用料等等。滑石还是一味中药，外用能清热收湿，用治湿疹、痱子等，在爽身粉等日用品中有添加。
石膏： 一般呈纤维状或粒状，无色透明或白、浅灰等颜色。晶体面程玻璃光泽，纤维状的具有丝绸光泽。硬度低，软。 石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。在日常生活中，豆腐、番茄罐头等食品的制作需要添加适量的石膏。
石墨： 鳞片状、片状或块状，铁黑色或钢灰色，条痕黑色。晶体具有强烈的金属光泽，块状体光泽暗淡，不透明。软，手感滑腻。 具有高度导电性，耐高温、化学性质稳定。可以制作铅笔、导电材料、防锈涂料等。
石盐： 块状，或粒状。白色或无色，含杂质时，则呈粉红、黄、蓝、橙黄、紫等颜色。玻璃光泽，较软。 盐是人类生活的必需品，在工农业及其他领域有着广泛的用途。石盐除加工成精盐可供食用外，还是化学工业最基本的原料之一，被誉为“化学工业之母”。石盐也用于生产人工海水和电化学蚀剂、刻蚀铝箔和转变冰点、公路路面的冬季保护等。
辰砂： 又称朱砂，块状晶体。朱红色，条痕红色。具有闪亮的金刚光泽（钻石的光泽），半透明，较软。 是炼汞（水银）最主要的矿物原料；其晶体可作为激光技术的重要材料。还是中药材，具镇静、安神和杀菌等功效。中国古代用它作为炼丹的重要原料。辰砂粉末颜色经久不褪，我国利用辰砂作颜料已有悠久的历史，“朱笔御批”指的是封建社会的历代帝王利用辰砂的红色粉末书写的批文，目的是为了看着醒目和长期保存。
观察矿物操作指南
一、颜色与条痕
二、透明度
三、光泽
四、硬度
