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3.5《岩石、沙和黏土》教学设计
一、素养目标
1.科学观念：
（1）知道岩石、沙、黏土的特征各不相同。
（2）认识岩石碎裂后会形成黏土、沙。
2.科学思维：
通过比较的方法发现岩石、沙、黏土的异同。
3.探究实践：
（1）用多种感官、借助工具观察比较岩石、沙、黏土的黏性差异。
（2）根据观察到的现象提出岩石破裂后会形成黏土、沙的猜测。
4.态度责任：
（1）敢于根据观察到的现象，提出猜想，大胆表达自己的观点。
（2）建立自然界的事物在不断变化的观点。
二、教学重难点
重点：能够观察、比较岩石、沙和土壤三者的不同特征。
难点：能够根据事实对岩石的变化进行推测。
三、评价任务
评价任务 评价标准 表现程度 自评 互评 师评
☆☆☆ ☆☆ ☆
它们从哪里来 能说出搜集到的岩石、沙和黏土的来源 能 基本能 不能
观察岩石、沙和黏土 用多种感官、借助工具观察比较岩石、沙、黏土的黏性差异 能 基本能 不能
根据观察到的现象提出岩石破裂后会形成黏土、沙的猜测 能 基本能 不能
学习收获
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 工匠们会用锤子把一块大石头敲成许多小石头，把小石头敲成更小的石头。 自然界中的岩石是怎么破碎的？破碎后又变成了什么？ 由熟悉的生活现象联想到自然现象，聚焦问题，激发探究兴趣。 对学生的回答及时给予表扬。
（二）探究活动 评价活动一：它们从哪里来 1. 观察这三种物质，能说出它们的名字吗？ 明确：岩石、沙和黏土。 【拓展】 黏土是土壤吗？黏土和土壤之间是什么关系？ 明确：从颗粒大小看，土壤分为沙土、壤土和黏土。沙土，颗粒最大；黏土，颗粒最小，甚至肉眼看不见；壤土，颗粒较小。 2. 我们从什么地方可以找到岩石、沙和黏土？ 明确：在我们生活的环境中广泛分布着岩石，无论是在山坡、峡谷、小溪边、海滩上，还是公园、居民小区、房前屋后、乡村小道、校园内，甚至泥土里都可能找到一些小石子，这些小石子就是岩石，它周围的细碎颗粒就是沙和黏土。 3.温馨提示 野外寻找时，要注意安全，或邀请家长一起参与。 4. 岩石、沙和黏土有什么特征？怎样进行观察比较？ 明确：观察方法有两种。一种是调动感官，看、闻、摸的方式感受它们特征。二是借助工具——放大镜观察。 注意，闻，应该采用扇闻法，即鼻子靠近物体上方，用手轻轻地往自己的鼻子方向扇风，再闻气体的味道。 活动评价二：比较岩石、沙和黏土 1.实验器材：岩石、沙、黏土、放大镜、白纸。 2.实验过程 （1）把岩石、沙和黏土放在白纸上，先用肉眼观察，再用放大镜观察。 （2）分别闻一闻岩石、沙和黏土，感觉有什么不同。 （3）用手触摸岩石、沙和黏土，感觉有什么不同。 （4）试着分别把潮湿的沙和黏土团成小球，观察经过多长时间它们能平摊在纸上。 （5）用手指分别蘸少量潮湿的沙和黏土，在白纸上涂痕，然后把纸竖起来观察。 3.温馨提示 （1）正确使用放大镜 （2）不要品尝，使用扇闻方法 （3）用手观察时，采用捻摸方式 （4）沙和黏土，可以用滴管加少量水搅拌变潮湿，但不能成流。 4.实验记录 5.实验讨论 （1）为什么沙不容易团成小球，黏土容易团成小球？ 明确： ①黏土颗粒小，颗粒间隙小，容易团成小球； ②沙颗粒较大，颗粒间隙大，不容易团成小球。 （2）为什么黏土会在白纸上留下痕迹，而沙则容易掉落下来。这说明什么？ 明确： ①黏土颗粒间隙很小，黏性大，会在白纸上留下痕迹； ②沙颗粒间隙大，没有黏性，不会在白纸上留下痕迹。 6.实验结论 通过观察，岩石、沙和黏土各有什么特征？ 明确： 岩石：颗粒大、感觉粗糙、不容易成小球、无法涂痕、无气味。 沙：颗粒小、感觉粗糙、不容易团成小球、涂痕不均匀、无气味。 黏土：颗粒细小、感觉细腻、容易团成小球、涂痕均匀、有气味。 活动一：知道岩石、沙和黏土随处可见。明确观察岩石、沙和黏土的方法。 活动二：引导学生用多种感官、借助工具观察比较岩石、沙、黏土的黏性差异。 活动一：考查学生能否说出岩石、沙和黏土是从哪找到的，能否调动记忆确定观察方法。 活动二：关注学生能否正确观察岩石、沙和黏土特征，能否科学描述岩石、沙和黏土特征。
（三）研讨 岩石、沙和黏土的颗粒分别由大变小，再变更加细小，自然界中什么力量使岩石发生如此变化？ 明确：由于太阳、风、水、地震和火山等的作用，自然界中许多大块的岩石可能碎裂，形成较小的颗粒、沙和黏土。 【拓展】 黏土，是一种具有黏性的土壤，是一种重要的矿物原料，在生活中有着广泛应用。 ①制作烧结砖、烧结瓦 ②制作陶器、瓷器、瓷砖、瓷片等 ③与石灰岩混合经煅烧后制成水泥 根据观察到的现象提出岩石破裂后会形成黏土、沙的猜测。 对学生科学推测及时鼓励。
（四）知识总结 通过这节课的学习，你有哪些收获？ 谈收获、启示，实现科学育人。 鼓励学生多谈收获，及时给予表扬。
五、成果集成
知道岩石、沙、黏土的特征各不相同，认识岩石碎裂后会形成黏土、沙。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
（1）把潮湿沙和黏土分别团揉，_______能很快团成小球，_______能很快平摊在桌面上。
（2）观察沙、岩石和黏土的颗粒大小，可以借助_________进行。
（3）在探究土壤组成过程中，用手指分别蘸少量的沙和黏土，在白纸上涂抹，作好标记。然后放到阳光下晾晒，水干后的情形如图所示。A有掉落，B无掉落，那么A是 _______，B是_______，这说明黏性较大的是 ________。
2.判断题
（1）只用肉眼就能区别沙和黏土的黏性和涂痕颜色。（ ）
（2）与黏土相比,沙遇水后的黏性较强，涂痕较浅。（ ）
（3）人们用来种植蔬菜的土壤也是岩石演变(风化)而来的。（ ）
（4）可以用团成小球的方法比较土壤的黏性。（ ）
（5）在闻岩石、沙和黏土的气味时，要采用扇闻的方式。（ ）
3.选择题
（1）用手触摸岩石、沙和黏土，其中摸起来最细腻的是( )
A.岩石 B.沙 C.黏土
（2）分别把潮湿的沙和黏土团成小球，然后放在纸上观察，这是研究 ( )
A.沙和黏土的轻重 B.沙和黏土的黏性 C.沙和黏土的颗粒大小
（3）关于岩石、沙和黏土，下列描述正确的是( )
A.可以用看、闻、摸、尝等方式观察
B.岩石风化碎裂会形成沙和黏土
C.沙、黏土是山岩石碎裂形成，所以它们三者的特征都相同
【综合实践类作业】
比较岩石、沙和黏土的特征，还有哪些观察方法。
参考答案
1.（1）黏土 沙 （2）放大镜 （3）沙 黏土 黏土
2.（1） （2） （3）√ （4）√ （5）√
3.（1）C （2）B （3）B
七、板书设计
岩石、沙和黏土 岩石→沙→黏土 （太阳、风、水、地震、火山）
八、教学反思
学生对岩石、沙、黏土三种物质并不陌生，但是不清楚三者之间有怎样的联系，不知道沙、黏土是由岩石变化而来，是岩石风化的产物。本课将岩石、沙和黏土放在一起进行比较观察，指导学生通过观察岩石、沙和黏土的异同，感知物质形态的变化，从中发现三者之间的关联，逐步建构起土壤是岩石风化形成的这一科学概念，帮助学生形成关于“岩石、土壤”的完整知识体系，体现大单元结构知识概念的连贯性、整体性。
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第3单元《岩石与土壤》大单元整体教学设计
教材版本 教科版（2017） 单元（或主题）名称 岩石与土壤
主题概述 本单元主要指导学生充分开展观察、实验、描述、分析、比较、推理、概括等科学实践活动，达到建构岩石和土壤相关科学概念的目的，知道岩石和土壤的相关知识，激发学生对探究岩石和土壤的兴趣，提升保护自然资源的意识。
课标要求 一、核心概念： （1）地球系统 （2）人类活动与环境 二、学习内容： 10.3.4知道土壤的主要成分，观察并描述砂质土、黏质土、壤质土的特点，举例说 出它们适宜生长的植物。 11.1.1说出人类利用矿产资源进行工业生产的例子，树立合理利用矿产资源意识。 11.1.3知道土壤是农业生产的基础，树立保护土壤资源的意识。 三、学业要求： ●知道土壤的主要成分，举例说出适合生长在不同土壤中的植物。 ●通过实验，识别土壤的主要成分，了解不同质地的土壤适宜生长的植物，初步具备记录实验过程、整理实验结果、得出实验结论和沟通交流的能力。 ●对岩石、土壤等事物具有好奇心和探究热情，乐于动手实验，如实记录观察结果，具有用事实说话的意识。 ●知道矿产、土壤等自然资源对生产和生活的重要性。 ●能在教师引导下，分析自然资源与生产和生活的关系。 ●能在教师引导下，设计调查活动，了解合理利用自然资源的措施；具备收集和整理信息、得出结论和沟通交流的能力。 ●树立保护和节约自然资源的意识。
教材分析 本单元紧紧围绕“岩石与土壤”这个主题，采取科学概念与科学探究双螺旋共生发展的编写思路，形成总-分-总整体框架结构，突显“地球系统”和“人类活动与环境”的科学核心概念。 本单元第1课《岩石与土壤的故事》，从故事的视角，整理我们知道的岩石和土壤知识。2~4课《认识几种常见的岩石》《岩石的组成》《制作岩石和矿物标本》围绕认识岩石展开；第5课《岩石、沙和黏土》是过渡课，将岩石和土壤建立关联，指导学生初步认识到土壤是岩石风化而成的；6~7课《观察土壤》《比较不同的土壤》围绕认识土壤展开。总之，2~7课是引导学生探究岩石和土壤的组成、类别及特征等知识，构建起相关科学概念，培养相应科学探究能力。第8课《岩石、土壤和我们》，通过对岩石、矿物和土壤之间关系的整理，了解它们与我们生活的密切联系，认识保护岩石和土壤等自然资源的重要性，整体提升学生的认知水平。
学情分析 岩石和土壤，在山沟、路边、公园等地随处可见。对小学生而言，并不陌生，再熟悉不过的了。但对岩石和土壤的特征、构成、种类等并没有研究过，更不知矿物为何物。至于岩石、土壤和人类的关系，学生可能有所了解，但还是比较单一、片面的，缺乏对岩石、土壤等自然资源保护意识。所以，我们要通过系列的科学探究活动，为今后学习岩石和土壤的知识并饱有持续探索热情埋下一颗兴趣的种子。
单元目标 一、科学观念 1.岩石和土壤是自然界中天然存在的物质，记录地球的形成和演化历史。 2.岩石是由矿物组成的，常见的有花岗岩、砂岩、大理岩。 3.土壤是岩石风化的结果，含有一定成分，可分为沙质土、黏质土和壤土。 4.岩石和土壤是不可再生能源。 二、科学思维 通过观察、实验、描述、分析、比较、推理、概括等科学实践活动，达到建构岩石和土壤相关科学概念的目的。 三、探究实践 1.能利用观察、实验、比较等多种方法，描述和记录岩石、矿物和土壤的特征。 2.能运用分析、推理等思维方法，将事实与认识相关联，形成对问题的解释。 3.能根据岩石、矿物和土壤的特征，对照有关资料对它们进行识别。 4.会制作岩石和矿物标本。 四、态度责任 1.发展研究岩石和土壤兴趣，认识岩石和土壤与人类生活关系，树立保护意识。 2.乐于倾听他人意见，乐于分享，具有严谨的科学态度。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现。 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析。 3.对《岩石与土壤》的测试性评价。 围绕单元和主题目标 1.分层设置单元测试。 2.完成调查报告。
单元课时课型规划 课 时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务（或问题）（一般1-2个）达成评价1调查课岩石与土壤的故事能运用分析、推理等思维方法感悟学习岩石和土壤的意义。用图表等方式整理已知的岩石和土壤的知识。知道岩石和土壤是自然界中天然存在的物质,是地球上的重要资源,用途广泛,认识到它们的形成过程记录了地球形成与演化的故事,具有重要的研究价值。1 观察课认识几种常见的岩石借助参照物,采用比较的方法对花岗岩、砂岩、大理岩的特征进行观察,并能用科学词汇描述、记录岩石的特征。借助感官和简单工具,由浅入深地对花岗岩、砂岩、大理岩的特征进行细致、科学的观察,如实记录观察结果。知道花岗岩、砂岩、大理岩等常见岩石具有不同的特征1 观察课岩石的组成能用科学词汇描述矿物的特征,并能够做好记录。 ①会用放大镜观察花岗岩的组成。 ②能够用科学方法观察矿物的颜色和条痕、透明度和光泽等特征。①知道岩石都是由一种或几种矿物组成的。 ②知道花岗岩主要由石英、长石和云母三种矿物组成。不同矿物具有不同的形态特征。 ③知道颜色、条痕、透明度和光泽是识别矿物的重要依据,矿物的条痕比它的外表颜色更可靠。1实践课制作岩石和矿物标本①能够用采集来的岩石和矿物制作标本。 ②能够对照标本图鉴，根据岩石矿物的特征识别采集到的标本。用比较的方法,能对照标本图鉴识别采集到的岩石和矿物。①岩石和矿物的不同特征是识别它们的依据。②会制作岩石和矿物标本。1观察课岩石、沙和黏土①能够观察、比较岩石、沙和土壤三者的不同特征。 ②能够根据事实对岩石的变化进行推测。运用比较的方法发现岩石、沙和黏土的不同点。①岩石碎裂后会形成沙、黏土。 ②岩石、沙和黏土的特征各不相同。1观察课观察土壤能够通过观察实验的方法了解土壤的组成成分。 ②会用土壤沉积的方法观察到土壤成分按颗粒大小分层。用分类、分析、画示意图等方法归纳土壤的特征。知道土壤包含岩石风化而成的大小不同的颗粒（小石子、沙、黏土）以及腐殖质、水和空气等。1观察课比较不同的土壤能够运用观察、实验的方法，描述三种土壤的特性，了解不同植物的生长与土壤类型的关系。不同土壤与植物种植关系①知道土壤按成分含量不同可分为沙质土、黏质土和壤土。 ②知道不同的土壤适合种植不同的植物。1总结课岩石、土壤和我们根据对岩石、矿物、土壤用途的分析,归纳出这些自然资源的用途是由它们的特性决定。通过实地调查、资料阅读等方式,搜集关于岩石、矿物、土壤的用途的信息,会处理信息并与同伴交流所获信息。①知道岩石、矿物和土壤是地球的重要资源且不可再生; ②知道它们在人类生产生活中具有广泛的用途。
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5.岩石、沙和黏土
教科版四年级下册
内容总览
新知讲解
05
课堂练习
06
课堂总结
07
板书设计
08
作业布置
09
目录
03
核心素养目标
04
新知导入
01
02
单元主题概述
单元教学结构图
单元主题概述
本单元主要指导学生充分开展观察、实验、描述、分析、比较、推理、概括等科学实践活动，达到建构岩石和土壤相关科学概念的目的，知道岩石和土壤的相关知识，激发学生对探究岩石和土壤的兴趣，提升保护自然资源的意识。
单元教学结构图
地球重要资源
花岗石（石英、长石、云母）
砂岩
大理岩
岩石(成分:矿物)
沙质土（花生、大豆）
黏质土（水稻、荷花）
土壤(成分:砂砾、沙、黏土、水、空气、腐殖质)
壤土（各种作物）
铺路
建筑
雕塑
科技
矿产
食用
风化
节约资源
核心素养目标
科学观念
科学思维
探究实践
态度责任
（1）知道岩石、沙、黏土的特征各不相同。
（2）认识岩石碎裂后会形成黏土、沙。
通过比较的方法发现岩石、沙、黏土的异同。
（1）用多种感官、借助工具观察比较岩石、沙、黏土的黏性差异。
（2）根据观察到的现象提出岩石破裂后会形成黏土、沙的猜测。
（1）敢于根据观察到的现象，提出猜想，大胆表达自己的观点。
（2）建立自然界的事物在不断变化的观点。
新知导入
工匠们会用锤子把一块大石头敲成许多小石头，把小石头敲成更小的石头。
自然界中的岩石是怎么破碎的？破碎后又变成了什么？
新知讲解
活动1：它们从哪里来
观察这三种物质，能说出它们的名字吗？
岩石
沙
黏土
新知讲解
黏土是土壤吗？黏土和土壤之间是什么关系？
从颗粒大小看，土壤分为沙土、壤土和黏土。
沙土，颗粒最大；黏土，颗粒最小，甚至肉眼看不见；壤土，颗粒较小。
活动1：它们从哪里来
新知讲解
我们从什么地方可以找到岩石、沙和黏土？
活动1：它们从哪里来
在我们生活的环境中广泛分布着岩石，无论是在山坡、峡谷、小溪边、海滩上，还是公园、居民小区、房前屋后、乡村小道、校园内，甚至泥土里都可能找到一些小石子，这些小石子就是岩石，它周围的细碎颗粒就是沙和黏土。
新知讲解
野外寻找时，要注意安全，或邀请家长一起参与。
活动1：它们从哪里来
思考：岩石、沙和黏土有什么特征？怎样进行观察比较？
新知讲解
活动1：它们从哪里来
调动感官
借助工具
看
闻
摸
扇闻：鼻子靠近物体上方，用手轻轻地往自己的鼻子方向扇风，再闻气体的味道。
放大镜
新知讲解
活动2：比较岩石、沙和黏土
实验器材
岩石
沙
黏土
放大镜
白纸
新知讲解
实验过程
活动2：比较岩石、沙和黏土
（1）把岩石、沙和黏土放在白纸上，先用肉眼观察，再用放大镜观察。
（2）分别闻一闻岩石、沙和黏土，感觉有什么不同。
新知讲解
实验过程
活动2：比较岩石、沙和黏土
（3）用手触摸岩石、沙和黏土，感觉有什么不同。
（4）试着分别把潮湿的沙和黏土团成小球，观察经过多长时间它们能平摊在纸上。
新知讲解
实验过程
（5）用手指分别蘸少量潮湿的沙和黏土，在白纸上涂痕，然后把纸竖起来观察。
活动2：比较岩石、沙和黏土
新知讲解
活动2：比较岩石、沙和黏土
（1）正确使用放大镜
（2）不要品尝，使用扇闻方法
（3）用手观察时，采用捻摸方式
（4）沙和黏土，可以用滴管加少量水搅拌变潮湿，但不能成流。
新知讲解
岩石 沙子 黏土
看一看
闻一闻
摸一摸
握一握
画一画
灰黑色的，形状不规则，由很多颗粒组成
棕黄色的，里面有小石粒
浅黄色的，颗粒体积最小
无明显气味
无明显气味
有泥土的气息
颗粒最大，坚硬，粗糙
颗粒较小，较硬，较粗糙
颗粒最细密 ，较软，有滑腻感
能团成小球，时间短、容易散开
能团成小球，时间长、不易散开
白纸上有图痕，颜色淡，长度短；纸竖立后，不能留在纸上
在白纸上有涂痕，颜色深，长度长；牢牢粘在纸上，没有掉落
活动2：比较岩石、沙和黏土
①黏土颗粒小，颗粒间隙小，容易团成小球；
②沙颗粒较大，颗粒间隙大，不容易团成小球。
新知讲解
实验讨论
活动2：比较岩石、沙和黏土
（1）为什么沙不容易团成小球，黏土容易团成小球？
新知讲解
实验讨论
活动2：比较岩石、沙和黏土
（2）为什么黏土会在白纸上留下痕迹，而沙则容易掉落下来。这说明什么？
①黏土颗粒间隙很小，黏性大，会在白纸上留下痕迹；
②沙颗粒间隙大，没有黏性，不会在白纸上留下痕迹。
新知讲解
实验结论
活动2：比较岩石、沙和黏土
岩石：颗粒大、感觉粗糙、不容易成小球、无法涂痕、无气味
沙：颗粒小、感觉粗糙、不容易团成小球、涂痕不均匀、无气味
黏土：颗粒细小、感觉细腻、容易团成小球、涂痕均匀、有气味
通过观察，岩石、沙和黏土各有什么特征？
新知讲解
研讨活动
岩石 沙 黏土
颗粒：
大
小
细小
猜一猜，自然界中什么力量使岩石发生如此变化？
新知讲解
研讨活动
由于太阳、风、水、地震和火山等的作用，自然界中许多大块的岩石可能碎裂，形成较小的颗粒、沙和黏土。
新知讲解
黏土，是一种具有黏性的土壤，是一种重要的矿物原料，在生活中有着广泛应用。
①制作烧结砖、烧结瓦
②制作陶器、瓷器、瓷砖、瓷片等
③与石灰岩混合经煅烧后制成水泥
研讨活动
课堂练习
1.填空题
（1）把潮湿沙和黏土分别团揉，________能很快团成小球，_______能很快平摊在桌面上。
（2）观察沙、岩石和黏土的颗粒大小，可以借助_________进行。
（3）在探究土壤组成过程中，用手指分别蘸少量的沙和黏土，在白纸上涂抹，作好标记。然后放到阳光下晾晒，水干后的情形如图所示。A有掉落，B无掉落，那么A是 _________，B是_________，这说明黏性较大的是 __________ 。
黏土
沙
放大镜
沙
黏土
黏土
课堂练习
2.判断题
（1）只用肉眼就能区别沙和黏土的黏性和涂痕颜色。（ ）
（2）与黏土相比,沙遇水后的黏性较强，涂痕较浅。（ ）
（3）人们用来种植蔬菜的土壤也是岩石演变(风化)而来的。（ ）
（4）可以用团成小球的方法比较土壤的黏性。（ ）
（5）在闻岩石、沙和黏土的气味时，要采用扇闻的方式。（ ）
√
√
√
课堂练习
3.选择题
（1）用手触摸岩石、沙和黏土，其中摸起来最细腻的是( )
A.岩石 B.沙 C.黏土
（2）分别把潮湿的沙和黏土团成小球，然后放在纸上观察，这是研究 ( )
A.沙和黏土的轻重 B.沙和黏土的黏性 C.沙和黏土的颗粒大小
（3）关于岩石、沙和黏土，下列描述正确的是( )
A.可以用看、闻、摸、尝等方式观察
B.岩石风化碎裂会形成沙和黏土
C.沙、黏土是山岩石碎裂形成，所以它们三者的特征都相同
C
B
B
课堂总结
通过这节课的学习，我们知道岩石、沙、黏土的特征各不相同，认识岩石碎裂后会形成黏土、沙。
板书设计
岩石、沙和黏土
岩石→沙→黏土
（太阳、风、水、地震、火山）
作业布置
比较岩石、沙和黏土的特征，还有哪些观察方法。
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