3.5《岩石、沙和黏土》（教学设计）-2025-2026学年科学四年级下册教科版

四年级下册科学第三单元《岩石与土壤》 第5课《岩石、沙和黏土》教学设计 一、设计依据 本教学设计以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为核心依据，聚焦“地球系统”核心概念中“岩石和矿物是地球的重要组成部分”的学习主题，落实“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四大核心素养目标。本课通过引导学生观察、比较岩石、沙和黏土的特征，构建“岩石在自然力作用下会逐渐破碎、分解，形成沙和黏土”的科学观念，同时渗透“多感官、多维度对比观察”的科学探究方法，培养学生基于证据推理、联系生活理解科学现象的能力。 二、教材分析 本课是教科版四年级下册《岩石与土壤》单元的第5课，前承《制作岩石和矿物标本》，后启《观察土壤》，是单元知识从“岩石矿物”向“土壤”过渡的关键节点。教材以“岩石如何变成沙和黏土”为核心问题，设计了“寻找岩石、沙和黏土—对比观察三者特征—研讨岩石变化规律”的探究流程，引导学生通过多感官观察（看、闻、摸、团、涂）认识三者的差异，进而推测岩石在自然界中的风化过程。教材活动设计层层递进，既强化了学生的观察与对比能力，也为后续土壤成分的探究奠定了认知基础，体现了“从现象到本质、从静态到动态”的科学探究逻辑。 三、学情分析 四年级学生已在前几课中认识了岩石和矿物的特征，对“岩石会破碎”有初步的生活经验，但对岩石破碎成沙、黏土的过程缺乏系统认知，也难以理解“风化作用”的概念。同时，学生具备基础的多感官观察能力，但对比观察的方法不够系统，容易只关注单一特征而忽略差异；在小组合作中，部分学生参与度不高，需要教师通过明确分工、任务驱动引导全员参与。此外，学生对科学观察的严谨性认识不足，需要教师通过示范、对比记录等方式，引导学生规范描述特征，培养基于证据进行推测的科学思维。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道岩石在太阳、风、水、地震和火山等自然力的作用下，会逐渐碎裂、分解，形成沙和黏土。 2. 能说出岩石、沙和黏土的主要特征，了解三者在颗粒大小、黏性、气味等方面的差异。 3. 认识到岩石、沙和黏土是地球表面的重要物质，与土壤的形成密切相关。 （二）科学思维目标 1. 通过对比岩石、沙和黏土的特征，发展比较、分析、归纳能力，构建三者的关联认知。 2. 能基于观察到的特征，推测岩石在自然界中的变化过程，形成基于证据的推理思维。 （三）探究实践目标 1. 能运用看、闻、摸、团、涂等多种方法，对比观察岩石、沙和黏土的特征，并规范记录观察结果。 2. 能通过小组合作，完成对比观察实验，并清晰交流自己的发现。 3. 能根据观察到的现象，推测岩石变成沙和黏土的过程，并用自己的语言描述。 （四）态度责任目标 1. 养成认真细致、实事求是的观察习惯，乐于与同伴分享自己的发现。 2. 体会自然力对岩石的长期作用，产生探究地球物质变化的兴趣，树立尊重自然、保护自然的意识。 3. 感受岩石、沙和黏土与人类生活的联系，体会科学与生活的紧密关联。 五、教学重难点 教学重点：通过多感官对比观察，认识岩石、沙和黏土的特征差异，理解三者的关联。 教学难点：基于观察到的特征，推测岩石在自然界中的风化过程，理解岩石破碎成沙和黏土的原因。 六、教学准备 （一）教师准备 教学课件、岩石标本、干沙、湿沙、干黏土、湿黏土、放大镜、白纸、托盘、棉签、记录单、岩石风化过程视频、岩石、沙和黏土在生活中应用的图片（如建筑用沙、黏土陶器、岩石建材）。 （二）学生准备 每组一套：岩石标本、干沙、干黏土、放大镜、白纸、托盘、棉签、记录单、湿纸巾（清洁用）。 七、教学过程 （一）聚焦导入，激发探究兴趣（5分钟） 师：同学们，前几节课我们一起认识了岩石和矿物，大家看大屏幕上的这张图片，这是一处山地的景观，这里有大块的岩石，也有碎石和泥土。大家想一想，这些大块的岩石，会不会一直保持这个样子？它们可能会发生什么变化？ 生1：会裂开，变成小石子。 生2：风吹雨打之后，会碎掉，变成沙子。 师：大家说得都很有道理！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。今天这节课，我们就一起来探究《岩石、沙和黏土》，看看它们有什么不同，岩石又是怎样变成沙和黏土的。（板书课题：岩石、沙和黏土） 师：大家再想一想，我们在生活中，在哪里能找到岩石、沙和黏土呢？谁来说一说？ 生1：山上、河边有岩石。 生2：海边、工地上有沙。 生3：花盆里、田野里有黏土。 师：没错！岩石、沙和黏土在我们的生活中随处可见，它们都是地球表面的重要物质。接下来，我们就通过探究，揭开它们的秘密。 （二）探索活动一：交流岩石、沙和黏土的发现地（5分钟） 师：首先，我们来交流一下，我们从什么地方可以找到岩石、沙和黏土？请大家小组内先讨论一下，把你们知道的地方记录在班级记录表上。 （学生小组讨论，教师巡视指导） 师：好，哪个小组来分享一下你们的发现？ 生1：我们小组发现，岩石可以在山上、河边、路边找到；沙可以在海边、沙漠、河边、工地上找到；黏土可以在田野、花盆里、池塘边找到。 生2：我们补充一下，有些岩石在悬崖上，沙也会出现在河床里，黏土还会出现在干涸的池塘底部。 师：大家的观察和生活经验都非常丰富！确实，岩石大多分布在山地、河流两岸；沙常见于河流、海边、沙漠；黏土则多存在于农田、池塘、洼地等地方，它们的分布和形成环境有着密切的关系。 （三）探索活动二：对比观察岩石、沙和黏土的特征（25分钟） 师：接下来，我们来重点探究岩石、沙和黏土的特征。请大家看大屏幕，我们可以通过哪些方法来观察它们？ 生1：可以用眼睛看，用手摸。 生2：还可以闻一闻，或者把它们弄湿了试试。 师：说得真好！今天我们就用“看、闻、摸、团、涂”这五种方法，来对比观察岩石、沙和黏土的特征，每个小组都有一张观察记录表，请大家把观察到的结果及时记录下来。 1. 用肉眼和放大镜观察 师：首先，我们把岩石、沙和黏土分别放在白纸上，先用肉眼观察，再用放大镜观察，看看它们的颗粒大小、颜色、形状有什么不同。请大家仔细观察，岩石的颗粒、沙的颗粒、黏土的颗粒，哪个大哪个小？它们的颜色和形状又有什么特点？ （学生分组观察，教师巡视指导，提醒学生不要用手揉眼睛，放大镜不要对着太阳） 师：好，哪个小组来说说你们的发现？ 生1：岩石的颗粒最大，是大块的，形状不规则；沙的颗粒比岩石小，是细小的颗粒，颜色有黄色、白色；黏土的颗粒最小，看起来像粉末一样，颜色是棕褐色的。 生2：我们用放大镜看，沙的颗粒有的像小石子，有的是圆形的，黏土的颗粒根本看不清，是很细的粉末。 师：大家观察得非常仔细！确实，岩石的颗粒最大，沙次之，黏土的颗粒最小，这是它们最明显的区别。 2. 闻一闻岩石、沙和黏土的气味 师：接下来，我们分别闻一闻岩石、沙和黏土，感觉它们的气味有什么不同。大家闻的时候，可以用手轻轻扇动空气，把气味扇到鼻子旁边，不要直接把鼻子凑上去闻，这样更安全。 （学生分组操作，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的发现？ 生1：岩石几乎没有什么气味；沙也没有明显的气味；黏土有一股泥土的味道，有点腥腥的。 生2：我们的黏土闻起来有一点潮湿的味道，沙闻起来没有味道，岩石也没有味道。 师：说得很对！岩石和沙的气味很淡，几乎没有，而黏土因为含有水分和有机质，会有明显的泥土气味，尤其是潮湿的黏土，气味会更明显。 3. 用手触摸岩石、沙和黏土 师：现在，我们用手触摸岩石、沙和黏土，感受它们的质地有什么不同。摸一摸，岩石是硬的还是软的？沙摸起来是什么感觉？黏土呢？ （学生分组触摸，教师巡视指导，提醒学生触摸后可以用湿纸巾擦手） 师：哪个小组来分享一下？ 生1：岩石摸起来很硬，表面粗糙；沙摸起来细细的，有点扎手，滑滑的；黏土摸起来软软的，像面粉一样，很细腻。 生2：沙摸起来沙沙的，颗粒感很强，黏土摸起来滑滑的，没有颗粒感。 师：大家的感受很准确！岩石坚硬粗糙，沙有明显的颗粒感，黏土则细腻光滑，这也是它们的重要特征差异。 4. 团一团潮湿的沙和黏土 师：接下来，我们来做一个小实验。请大家分别取少量的沙和黏土，加入少量的水，把它们团成小球，看看会发生什么？然后把团好的小球放在白纸上，观察一段时间，看看它们能不能平摊在纸上。 （学生分组操作，教师巡视指导，提醒学生加水不要太多，轻轻团成小球即可） 师：好，时间到！大家的沙球和黏土球怎么样了？ 生1：我们的沙球团不起来，一松手就散了；黏土球团起来了，捏在手里软软的，不会散。 生2：我们的沙球放在纸上，很快就散开了，变成了一堆沙子；黏土球放了一会儿，还是保持着小球的形状，只是有点扁了。 师：这说明什么呢？ 生：说明黏土有黏性，沙没有黏性！ 师：说得太棒了！黏土颗粒细小，含有水分时，颗粒之间的吸附力很强，所以有黏性，可以团成小球；而沙的颗粒大，颗粒之间没有吸附力，所以没有黏性，团不成小球。 5. 涂一涂潮湿的沙和黏土 师：最后，我们来做一个涂痕实验。请大家用手指分别蘸少量潮湿的沙和黏土，在白纸上涂痕，看看它们留下的痕迹有什么不同。 （学生分组操作，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的发现？ 生1：沙在白纸上涂痕，留下的是一些小沙粒，很粗糙，一擦就掉了；黏土涂痕是连续的、颜色均匀的痕迹，不容易擦掉。 生2：我们的沙痕是断断续续的，有很多颗粒；黏土的痕迹是平整的，像颜料一样。 师：大家观察得很仔细！沙涂痕粗糙、断续，黏土涂痕细腻、连续，这也和它们的颗粒大小、黏性有关。 6. 小组整理记录，交流补充 师：现在，请大家把你们的观察记录表整理一下，小组内互相交流，看看有没有不同的发现，互相补充完善。 （学生小组交流，教师巡视，帮助有困难的小组完善记录） （四）研讨交流，深化认识（7分钟） 师：现在，我们来讨论两个问题，大家可以先独立思考，再小组交流。 1. 经过观察，你知道了岩石、沙和黏土各有什么特征？ 2. 通过观察，你推测大自然中的岩石会如何变化？ （学生小组交流，教师引导发言） 师：谁来回答第一个问题？ 生1：岩石的特征是颗粒大、坚硬粗糙、无气味、无黏性；沙的特征是颗粒中等、有颗粒感、无明显气味、无黏性；黏土的特征是颗粒小、细腻光滑、有泥土气味、有黏性。 师：回答得很全面！那第二个问题，大家推测岩石会如何变化？ 生2：岩石会在太阳、风、水的作用下，慢慢裂开，变成小石子，然后变成沙，最后变成黏土。 生3：我觉得地震、火山也会让岩石破碎，变成更小的颗粒，经过很多年，就变成沙和黏土了。 师：大家的推测都很有道理！岩石在自然界中，会受到风化、侵蚀等作用，逐渐破碎、分解，从大块的岩石，变成小石子、沙，最后变成黏土，这个过程是非常漫长的。 （五）联系生活，拓展延伸（3分钟） 师：大家知道吗？岩石、沙和黏土在我们的生活中有着广泛的应用。大家看大屏幕，岩石可以用来做建筑材料、雕刻工艺品；沙可以用来做混凝土、玻璃、过滤材料；黏土可以用来制作陶器、砖瓦，还可以用来种庄稼。它们都是我们生活中不可或缺的材料。 师：同时，岩石、沙和黏土也是形成土壤的重要物质，下节课我们就来探究土壤的成分，看看土壤和它们有什么关系。课后，大家可以去河边、田野里再找一找岩石、沙和黏土，继续观察它们的特征，看看和我们今天观察的有什么不同。 （六）全课小结（2分钟） 师：今天这节课，我们一起通过看、闻、摸、团、涂五种方法，对比观察了岩石、沙和黏土的特征，知道了岩石颗粒最大、坚硬粗糙，沙颗粒中等、有颗粒感，黏土颗粒最小、细腻有黏性；还推测出岩石在自然力的作用下，会逐渐破碎、分解，形成沙和黏土。希望大家课后能继续观察身边的岩石、沙和黏土，发现更多大自然的秘密。 八、板书设计 岩石、沙和黏土 1. 特征对比 特征 岩石 沙 黏土 颗粒大小 大 中 小 质地 坚硬粗糙 有颗粒感 细腻光滑 黏性 无 无 有 气味 无明显气味 无明显气味 泥土气味 2. 岩石的变化：岩石 → 小石子 → 沙 → 黏土（风化、侵蚀作用） 九、教学反思 本课以“对比观察”为核心，通过多感官探究活动，引导学生认识岩石、沙和黏土的特征差异，构建了岩石变化的认知，落实了新课标提出的探究实践目标。教学中，学生的参与度较高，能积极参与小组合作，完成各项观察实验，大部分学生能准确描述三者的特征，达成了预设的教学目标。 但教学中也存在一些不足：一是部分学生在团沙和黏土的实验中，加水的量控制不好，导致实验效果不明显，后续教学中可以提前示范加水的量，或者准备不同湿度的沙和黏土供学生对比；二是部分学生对“岩石风化过程”的理解还不够深入，后续可以播放岩石风化的延时视频，帮助学生直观感受漫长的变化过程；三是生活联系部分的拓展不够深入，可增加更多学生熟悉的应用案例，让学生更深刻地体会岩石、沙和黏土与生活的联系。 后续教学中，将进一步优化实验细节指导，加强对学生观察记录的过程性评价，同时结合更多直观的视频、图片资源，帮助学生理解抽象的科学概念，持续培养学生的科学探究能力和严谨求实的科学态度。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $