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

该小学科学教学设计聚焦“岩石、沙和黏土”核心知识点，通过“荒岛建大坝”情境导入，播放泥石流灾害视频引发材料考察任务，结合山体图片及风化过程视频，搭建从自然现象到岩石风化概念的学习支架。 特色在于情境贯穿与多维度探究，学生通过放大镜观察、团球涂痕实验等探究实践，结合“大坝材料听证会”辩论发展科学思维，建立三者特征及风化的科学观念，助力学生提升观察能力与辩证思维，为教师提供易操作的情境化教学范例。

课 题 3.5岩石、沙和黏土 核心概念 （十）地球系统——10.3岩石和土壤——④知道土壊的主要成分，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。 教学内容 （四年级下册） 课时安排 第 课时 （共 课时） 教学目标 1. 科学观念 学生能够通过观察，说出岩石、沙和黏土在颗粒大小、硬度等方面的不同特征。 学生能够理解自然界中的大块岩石会在各种自然力的长期作用下逐渐风化，变成较小的颗粒。 2. 科学思维 学生能够运用感官（视、触、嗅）有序地对三种物质进行比较观察，并基于证据归纳出它们的特征差异。 学生能够根据物质的物理性质（如黏性、渗水性），推测它们在不同自然环境下的表现形式。 3. 探究实践 学生能够利用肉眼、放大镜等工具寻找和发现岩石、沙和黏土，并能将其区分开来。 学生能够通过“团小球”、“按压涂痕”等动手操作，准确检验并比较潮湿沙和黏土在黏性上的区别。 4. 态度责任 学生在观察比较过程中能如实记录发现，表现出细致、认真的科学态度。 学生能意识到岩石的变化是一个漫长的自然过程，初步建立爱护土壤资源和顺应自然的环保意识。 教学重点和难点 教学重点： 掌握观察方法：引导学生运用多种感官（看、摸、闻）和工具（放大镜）对岩石、沙和黏土进行系统的比较观察。 明确特征差异：通过实验现象，使学生清晰地认识到岩石、沙和黏土在颗粒大小、硬度和黏性等方面的本质区别。 教学难点： 黏土特性的理解：四年级学生对“黏性”和“保水性”的微观概念较陌生，理解为什么黏土容易粘手且干得慢（结合“涂痕”实验），是本课的认知难点。 风化概念的建构：将实验中“用力捏碎”与自然界中“风吹日晒雨淋”的缓慢风化过程联系起来，并据此推测岩石的长期变化，对学生来说具有一定的抽象性。 教具学具 材料：小石子、沙、黏土（各一小杯，用航空杯装） 观察工具：白纸、水（用塑料培养皿装） 教 学 过 程 （板 书 设 计） 教 学 过 程 （一）创设核心情境：荒岛求生与大坝选址（约5分钟） 1.教师播放一段短视频（或展示图片）：一座因暴雨引发泥石流灾害的山体，导致村庄被毁。工程师需要在一处荒岛上修建一座防洪大坝，他们运来了四种材料：大块岩石、碎石（沙）、细腻的黏土、和一些植物根系。 2.“如果你是工程队的地质专家，你需要实地考察这些材料的性能，看看它们适不适合建大坝。我们需要完成一份《荒岛建筑材料勘测报告》。” （设计意图：将枯燥的材料观察转化为真实的工程任务，激发学生的探究内驱力。） （二）探索活动一：宏观寻宝——寻找大自然的痕迹（约10分钟） 1.提问：“在自然环境中，我们分别能在哪里找到大块的岩石、沙和黏土？” （预设：在班级记录表上记录（岩石-山上/河边；沙-沙滩/河床；黏土-湖底/河岸泥层））。 2. “看图中的山体，阳光暴晒、雨水冲刷，大岩石正在慢慢发生变化。”引出“风化”的概念。 3. 播放一段视频，从岩石变成土壤的过程。讲解风化：风化是指岩石在外界各种条件的作用下逐渐变小，直到变成沙子和黏土的过程） （预设：学生小组讨论，通过视频理解风化的概念：即岩石在各种外界条件的作用下逐渐变小，直到变成沙和黏土的过程） （设计意图：从学生熟悉的生活场景入手，借助视频直观呈现岩石风化过程，帮助学生建立风化概念，激发探究自然变化的兴趣。） （三）探索活动二：微观鉴定——建材实验室（约15分钟） 1.过渡：岩石会风化成沙子和黏土，那么岩石、沙子和黏土之间有什么相同点和不同点呢？ （预设：学生随机说） 2.我们要怎样观察才能更加全面？ （预设：多感官观察：看、闻、摸……） 3.学生分组实验，教师巡视指导。 看：把岩石、沙、黏土放在白纸上，肉眼观察，再用放大镜观察。 引导点：岩石有棱角，沙是一粒粒的，黏土像面粉一样细。 闻与摸：分别闻一闻、摸一摸干燥的样品。 记录：岩石（硬、凉、无味）；沙（颗粒感、粗糙）；黏土（细腻、软）。 4. 岩石、沙和黏土还有什么特点呢？我们可以用团小球和画涂痕的方式来试一试。 课件出示：实验A：团小球 vs 画指纹 让学生分别尝试把潮湿的沙和黏土团成小球。 课件出示实验B：涂痕大比拼 （预设：学生用手指蘸取少量潮湿的沙和黏土，在白纸上涂抹。） 4.通过实验，你发现了什么？ （预设：沙干了之后纸上是散落的颗粒；黏土干了之后，纸面留下了清晰的印记，而且很难拍掉；沙子不能团成小团，而黏土可以团成小团） 5.追问：“为什么黏土会粘在纸上？为什么它干得比沙子慢？” （预设：学生解释：黏土颗粒极细，缝隙小，容易吸附在物体表面；且水分不易流失。现象：黏土很容易团成球，甚至能捏出形状；沙一碰就散。） 6.总结：所以黏土有黏性，沙子没有粘性。 （设计意图：通过多感官观察与团球、涂痕等对比实验，引导学生发现岩石、沙和黏土在颗粒大小、黏性等方面的差异，培养观察比较能力，建立物质特征的科学认知。） （四）研讨环节：出彩辩论——“大坝可行性听证会”（约8分钟） 1.“这四种材料中，哪一种最适合用来做大坝的主体？为什么？” （预设：正方（黏土派）发言：“黏土细腻，有黏性，能把大坝粘在一起，不透水！”） 2. 反方挑战：教师提问“如果大坝只用黏土，下雨天会发生什么？” （预设：引导学生回忆涂痕实验，黏土虽然不透水，但干得慢，且遇水变稀，容易坍塌）。 3.正方（岩石派）发言：“岩石最硬，砸不烂，支撑力强！” 4.反方挑战：“岩石之间没有黏性，大水一冲就散架了怎么办？” 5.从讨论中，你能得到什么结论？ （预设：大坝不能只用一种材料。需要岩石做骨架（坚硬），黏土做防渗层（黏性、不透水），沙子做填充物（透水、透气）。） （设计意图：通过辩论，让学生将零散的知识点串联起来，学会辩证地看待事物，培养学生的批判性思维。） （五）拓展延伸：岩石的一生（约2分钟） 1.“今天我们把大岩石变成了沙和黏土，建成了大坝。但是大自然的力量更强大，当风吹日晒，我们建成的大坝会发生什么？” （预设：也会被自然界的水、风等风化，变成沙子和黏土） 2.岩石变成沙子和土壤后，不能再变回岩石吗？ （预设：简单理解造山运动） （设计意图：回扣风化概念，借大坝情境感受自然力量的持续作用；以逆向追问拓展地质循环认知，激发探究自然奥秘的兴趣。） 板书设计： 3.5岩石、沙和黏土 教 学 反 思 本节课以“建造一座大坝”情境贯穿，成功激发了学生的探究兴趣。“山村求救信号”的导入与“大山建筑师”研讨会使抽象知识生活化，学生通过多感官观察和对比实验，有效建构了三种物质的特征认知。出彩的“沉积分层”辩论环节，引导学生从现象推理本质，锻炼了科学思维。 反思发现，对“颗粒摩擦力”这一核心概念的解释仍可更形象化，需设计更直观的类比（如“光滑小球”与“带钩小球”）。小组实验时，部分组在“涂痕”操作上耗时较多，影响了研讨深度，今后需在材料湿度控制和步骤示范上更精细，以确保探究节奏。 ( 4 ) 学科网（北京）股份有限公司 $