大象版（2017秋）科学五年级上册第四单元《地壳》大单元整体教学设计

基 本 信 息
学科 小学科学 版本 大象版
年级 五年级上册
单元名称 第4单元《地壳》
单元主题 地球的脉动——探索地壳的奥秘与灾害应对
课时安排 5课时
一、单元主题
“地球的脉动——探索地壳的奥秘与灾害应对”
围绕地球内部结构、岩石形成、地壳运动及灾害防御展开，引导学生理解地球动态变化的科学本质，培养防灾意识与工程实践能力。
二、单元大情景
“地科探险队”科考任务
学生化身“地科探险队员”，接受四项科考挑战：
1.任务1：火山警报（《火山喷发》）→ 模拟火山喷发，分析成因；
2.任务2：地球探秘（《地球的结构》《地壳中的岩石》）→ 制作地球圈层模型，分类岩石标本；
3.任务3：山脉密码（《地壳运动》）→ 模拟板块挤压，解密喜马拉雅山脉抬升；
4.任务4：灾害防御站（《应对地质灾害》）→ 设计社区防灾方案，演练应急避险。
最终目标：完成《地球奥秘科考报告》，举办“地壳科学博览会”。
三、课程标准分析
依据 《义务教育科学课程标准（2022年版）》
核心概念 核心概念8：地球系统
学习内容 8.1 地球圈层结构（地壳、地幔、地核）
8.2 岩石与矿物
8.3 地壳运动与地形变化
8.4 自然灾害的成因与防御
学段目标 （3-4年级） ①描述地球内部圈层特征；
②解释火山、地震的成因；
③设计模型说明板块运动；
④提出可行的灾害应对措施。
四、单元教材分析
本单元包括《火山喷发》《地球的结构》《地壳中的岩石》《地壳运动》《应对地质灾害》这5课。
《火山喷发》核心内容为通过模拟实验（土豆泥+番茄酱）探究火山喷发成因，分析岩浆压力释放的过程。观察火山喷发现象，理解岩石圈与软流层的关系。
《地球的结构》核心内容为学习地壳、地幔、地核的分层模型，通过橡皮泥模型制作深化对圈层厚度和特征的理解。计算各圈层比例，绘制地球结构示意图。
《地壳中的岩石》核心内容为分类探究岩浆岩（玄武岩）、沉积岩（砂岩）、变质岩（大理岩）的形成过程及特征。进行岩石标本观察与沉积岩模拟实验（沙土沉积）。
《地壳运动》核心内容为通过岩层扭曲现象引入板块构造理论，模拟挤压实验展示褶皱形成，关联地震与火山成因。通过橡皮泥模拟岩层挤压，分析喜马拉雅山脉抬升案例。
《应对地质灾害》核心内容为聚焦地震、滑坡的预防与应对措施，设计防灾海报并演练科学避险方法（如“伏地、遮挡、抓牢”）。社区灾害风险调查与应急方案制定。
本单元以 “现象→结构→机制→应用” 为主线层层递进：
1.现象层（《火山喷发》）以直观现象激发探究兴趣；
2.结构层（《地球的结构》《地壳中的岩石》）揭示地球内部构成与物质基础；
3.机制层（《地壳运动》）解释地壳运动的动力与地表形态成因；
4.应用层（《应对地质灾害》）将知识转化为防灾实践能力。
通过递进式探究，学生从感性现象上升到理性认知，最终形成“观察-解释-应用”的科学思维闭环，强化防灾责任感与工程实践能力。
五、教学目标
维度 目标内容
科学观念 1.描述地球圈层结构与岩石类型； 2.解释地壳运动与灾害的因果关系。
科学思维 1.设计火山喷发模拟实验； 2.制作地球圈层比例模型。
探究实践 1.通过模拟实验推演板块运动规律； 2.基于证据提出灾害防御方案。
态度责任 树立防灾意识，理解科学服务社会的价值
六、学情分析
1.年龄特点：五年级学生具象思维为主，需通过实验理解抽象概念（如“软流层”）。
2.认知基础：已知“地震会破坏房屋”，但对地球内部构造、板块运动缺乏系统认知。
3.兴趣点：角色扮演（探险家）、动手实验（模拟火山）、解决实际问题（设计应急包）。
七、活动设置
课时 活动主题 活动目标 达成方式（含跨学科融合）
第1课 火山实验室 模拟火山喷发，分析能量释放过程 番茄酱+土豆泥实验（跨烹饪科学）；慢动作视频分析喷发轨迹（信息技术）
第2课 地球建筑师 制作地球圈层模型，计算比例 橡皮泥分层塑形（数学：比例计算）；绘制立体剖面图（美术）
第3课 岩石侦探社 分类岩石并模拟沉积岩形成 沙土沉积实验（地理）；制作“岩石身份证”（语文：特征描述）
第4课 山脉密码 模拟板块挤压，解释山脉抬升 橡皮泥挤压实验（力学）；喜马拉雅山脉案例视频分析（地理）
第5课 灾害防御站 设计社区防灾方案 制作应急包（劳动教育）；演练避险动作（体育）
八、教学方法
1.问题链驱动：
火山喷发→“能量从哪来？”→地球内部结构→“圈层如何运动？”→板块挤压→“如何防御灾害？”
2.模拟实验可视化：
用彩色橡皮泥分层模拟地球圈层（地核：红色；地幔：橙色；地壳：棕色）。
3.案例分析法：
结合汶川地震视频，分析房屋倒塌原因，引申抗震建筑原理（工程思维）。
九、学习方法
1.合作探究：
4人小组分工：操作员（实验）、记录员（数据）、汇报员（结论）、监督员（流程）。
2.思维可视化工具：
用双气泡图对比“火山与地震成因”（相同：板块运动；不同：能量释放形式）。
3.实践迁移：
家庭任务：检查家中安全隐患（如书架固定），绘制安全逃生图。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
类型 内容
过程性评价（60%） 实验记录单（30%）、模型作品（20%）、课堂参与（10%）
终结性评价（40%） 《地球奥秘科考报告》（30%）、防灾方案设计（10%）
（二）分活动评价表
活动名称 评价维度 ★ （基础达标） ★★ （良好表现） ★★★ （卓越创新）
活动1： 火山实验室 实验操作规范 完成实验步骤 记录喷发现象（高度/范围） 分析能量传递链（压力→释放）
数据分析能力 描述现象 对比不同黏稠度岩浆的影响 关联真实火山案例
活动2： 地球建筑师 模型准确性 分层正确（地核/地幔/地壳） 厚度比例误差≤10% 标注各圈层温度/物质状态
跨学科应用 计算圈层厚度比例 绘制立体剖面图 用3D软件建模（可选）
活动3： 岩石侦探社 分类能力 区分3类岩石标本 说明形成原因 制作“岩石身份证”（图文特征）
实验探究 完成沙土沉积实验 记录分层时间 对比不同颗粒沉积速度
活动4： 山脉密码 模拟实验 挤压橡皮泥形成褶皱 解释喜马拉雅山脉抬升 设计“板块运动”动态演示
科学推理 说出板块挤压导致地震 分析断裂带分布图 预测未来地形变化（如红海扩张）
活动5： 灾害防御站 方案设计 列出1项防灾措施（如固定家具） 设计家庭应急包（5件物品） 社区避险路线3D建模
实践应用 演练“伏地、遮挡、抓牢”动作 制作防灾海报（图文） 组织班级避险演习
十一、作业设计
课时 作业类型 作业内容
第1课 《火山喷发》 基础作业 画火山喷发流程图
提升作业 撰写小论文《火山的利与弊》
拓展作业 设计“火山监测仪”草图
第2课 《地球的结构》 基础作业 标注地球圈层结构图
提升作业 计算地壳厚度占比（地球半径6371km）
拓展作业 用水果制作地球模型（如火龙果分层）
第3课 《地壳中的岩石》 基础作业 填写岩石分类表（岩浆岩/沉积岩/变质岩）
提升作业 模拟沉积岩形成实验报告
拓展作业 收集岩石标本并办“岩石展”
第4课 《地壳运动》 基础作业 解释喜马拉雅山脉成因
提升作业 制作板块运动动态模型（纸板+橡皮筋）
拓展作业 研究环太平洋火山带成因
第5课 《应对地质灾害》 基础作业 制作家庭应急包清单
提升作业 绘制社区逃生路线图
拓展作业 设计抗震建筑模型（吸管+纸板）