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基 本 信 息
学科 小学科学 版本 苏教版
年级 四年级上册
单元名称 第5单元《岩石与矿物》
单元主题 地球宝藏探秘队——解锁岩石与矿物的密码
课时安排 4课时
一、单元主题
地球宝藏探秘队——解锁岩石与矿物的密码
二、单元大情景
学生化身“地球科学勘探队员”,参与“岩石矿物博览会”筹备行动,完成三项勘探任务:
1.任务一:岩石鉴定师(对应《常见的岩石》)——采集并鉴定校园岩石标本;
2.任务二:矿物侦探社(对应《认识矿物》)——解密矿物特性密码;
3.任务三:资源规划师(对应《矿物与我们的生活》)——设计矿物资源可持续利用方案。
最终在班级举办“岩石矿物博览会”展示勘探成果。
三、课程标准分析
核心概念 9.宇宙中的地球(9.4地球系统)
学习内容 9.4.3 岩石的组成与分类; 9.4.4 矿产资源的利用与保护
学段目标 (3-4年级) ①描述常见岩石特征并制作标本; ②举例说明矿物特性与用途; ③设计简单方案保护矿产资源。
四、单元教材分析
本单元包括《常见的岩石》《认识矿物》《矿物与我们的生活》这3课。
《常见的岩石》以观察实践为核心,引导学生通过感官和工具(放大镜、硬度测试)探究花岗岩、砂岩、大理岩等常见岩石的特征(颜色、颗粒大小、硬度、纹理等),学习制作岩石标本并建立分类标准。通过模拟变质岩形成实验(橡皮泥加压),理解岩石类型与地质作用的关系。
《认识矿物》聚焦矿物的基本特性(颜色、光泽、硬度、透明度),通过划痕实验(指甲/铜钥匙/铁钉)、透明度测试(手电筒照射)等活动,区分石英、黄铁矿等典型矿物。强调矿物是岩石的“积木”,以花岗岩为例解析矿物组成(长石、石英、云母),建立“矿物决定岩石性质”的科学观念。
《矿物与我们的生活》关联生活实际,探究矿物在工业与日常中的应用(如石膏制粉笔、石墨做铅笔芯)。通过矿物特性与用途的匹配(如滑石的润滑性用于爽身粉),理解“性质决定功能”。渗透资源保护意识,讨论矿物枯竭问题及应对措施(立法回收、替代材料)。
三课呈现 “现象→本质→应用” 的递进链条:
《常见的岩石》 建立宏观认知,识别岩石多样性与成因;
《认识矿物》 深入微观本质,揭示岩石组成单元;
《矿物与我们的生活》 拓展社会价值,深化资源可持续观念。
形成“观察实践→科学探究→责任意识”的能力进阶闭环。
五、教学目标
科学观念 1.描述三类岩石特征及形成过程;
2.解释矿物特性(硬度、光泽)与用途的关系
科学思维 1.用分类法整理岩石标本;
2.基于实验证据推断矿物特性(如划痕实验推硬度)
探究实践 1.设计模拟实验再现沉积岩形成;
2.制作“矿物特性侦探手册”
态度责任 1.树立矿产资源保护意识;
2.参与“校园矿物回收”行动
六、学情分析
1.年龄特点:四年级学生具象思维为主,喜欢动手操作(如敲击岩石),但对“矿物晶体结构”等抽象概念需借助模型理解。
2.认知基础:已知“石头坚硬”等生活经验,但未系统研究岩石分类;能使用放大镜,但矿物硬度测试操作需指导。
3.学习难点:理解“矿物是岩石组成单元”;设计矿产资源可持续方案需生活案例支撑。
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16课
《常见的岩石》 岩石鉴定师集训营 1.区分三类岩石特征;
2.理解沉积岩形成过程 ①户外采集岩石,制作标本卡(科学+美术);
②模拟实验:橡皮泥层叠加压模拟沉积岩形成(科学+工程)
第17课
《认识矿物》 矿物侦探社 1.探究矿物四大特性;
2.建立“矿物决定岩石性质”概念 ①划痕实验:用指甲/钥匙/小刀测试矿物硬度(科学+工具使用);
②数学:统计花岗岩中矿物占比(石英60%等)
第18课
《矿物与我们的生活》 资源规划师挑战 1.分析矿物应用实例;
2.设计资源回收方案 ①辩论会:“是否应限制开采大理石?”(语文+德育);
②工程:用废金属制作“矿物再生”雕塑(劳动+环保)
八、教学方法
1.任务驱动法:每课发布“勘探任务卡”(如任务1:找到能划动玻璃的矿物)。
2.实验探究法:
(1)沉积岩模拟实验:用不同颜色橡皮泥叠压,模拟地层沉积(控制变量:压力大小)。
(2)矿物硬度PK赛:分组测试石英、方解石、滑石硬度,填写“硬度天梯榜”。
3.跨学科融合:矿物用途调查融入数学统计(如班级铅笔芯石墨用量统计)。
九、学习方法
1.合作学习:4人小组分角色(地质锤操作员、记录员、汇报员、安全员)。
2.五感观察法:眼看颜色/纹理、手摸粗糙度、耳听敲击声(安全操作)、鼻嗅土腥味(沉积岩)。
3.模型建构:用彩色橡皮泥拼接“矿物晶体结构”(如石英六方柱)。
十、评价策略
(一)单元总体评价策略
类型 内容
过程性评价(60%) 实验操作(20%)、勘探任务卡(30%)、课堂问答(10%)
终结性评价(40%) “岩石矿物博览会”成果展示(展板+模型+演说)
(二)分活动评价表
活动1:岩石鉴定师集训营(对应《常见的岩石》)
标本制作 制作1份岩石标本卡(名称+颜色) 制作3份标本卡(含颗粒/硬度描述) 设计电子标本库(图文+语音解说)
实验操作 在指导下完成沉积岩模拟实验 独立完成实验并记录分层现象 优化实验方案(如对比不同压力效果)
分类能力 按单一标准分类(如颜色) 按两种标准分类(颜色+硬度) 建立分类树状图并说明依据
活动2:矿物侦探社(对应《认识矿物》)
实验规范 完成1项矿物测试(如颜色) 完成3项测试(颜色/光泽/硬度) 设计“矿物鉴定闯关卡”(含操作流程图)
数据分析 记录单一矿物数据 对比2种矿物数据差异 归纳“矿物特性-岩石类型”关联表
模型建构 用黏土制作1种矿物模型 制作2种矿物模型并标注结构 动态演示矿物组合(如花岗岩三矿物拼接)
活动3:资源规划师挑战(对应《矿物与我们的生活》)
应用分析 列举1种矿物用途(如石墨→铅笔) 匹配3种矿物与用途并说明理由 论证特性与用途的科学关联
方案设计 提出1条资源保护建议 设计完整回收方案(如电池回收箱) 制作方案实施效果预测模型
社会责任 知道矿产资源需保护 参与“校园矿物回收”宣传 组织班级辩论会论证方案可行性
十一、作业设计
活动1:岩石鉴定师集训营(第1课)
基础作业 绘制三种岩石外观图 ★:画1种岩石轮廓; ★★:画3种并标注颜色; ★★★:添加颗粒纹理细节
提升作业 写一篇《沉积岩形成日记》 ★:描述1个形成阶段; ★★:描述3个阶段; ★★★:结合实验模拟现象分析
拓展作业 用不同材料(泥沙、黏土)模拟沉积岩层 ★:完成单层沉积; ★★:形成多层结构; ★★★:解释层理成因
活动2:矿物侦探社(第2课)
基础作业 填写矿物硬度测试表(石膏/石英) ★:完成1项测试; ★★:完成3项测试; ★★★:分析硬度与用途的关系
提升作业 制作“矿物身份证”(图文特性卡) ★:1种矿物基础信息; ★★:3种矿物含实验数据; ★★★:设计防伪标识(如光泽二维码)
拓展作业 研究本地矿产(如南京雨花石) ★:列举1种矿物; ★★:描述特性与分布; ★★★:提出保护开发方案
活动3:资源规划师挑战(第3课)
基础作业 列举三种矿物在生活中的应用 ★:1种应用; ★★:3种应用; ★★★:说明特性如何匹配用途
提升作业 设计“铅笔芯回收”海报 ★:提出回收建议; ★★:图文结合宣传; ★★★:设计回收装置草图
拓展作业 撰写《给市长的矿物资源信》 ★:指出1个问题; ★★:分析问题并提出措施; ★★★:论证措施可行性
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