4.5《岩石的类别与变化》教学设计 -2026-2027学年科学五年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦岩石的类别与变化核心知识点，通过回顾上一课岩石特征观察方法，结合布满裂纹的岩石图片引发认知冲突，串联前课火山喷发、外力作用等知识，为后续岩石循环及风化作用学习搭建递进式认知支架。 此资料以三大核心问题驱动，通过资料阅读提取岩石分类及成因信息培养科学思维，设计“加热—冷却”模拟实验探究温度对岩石的影响落实探究实践，拓展制作化石模型激发态度责任。实验具象化自然缓慢过程，帮助学生突破“岩石不变”认知，教师可直接借鉴清晰环节提升教学效率。

《岩石的类别与变化》教学设计 1、 教材分析 本课是教科版五年级上册第四单元《地球的表面》的第5课，在单元教学中起到承上启下的核心作用。上一课学生已学习了岩石的基本特征和观察方法，本课在此基础上深入认识岩石的分类和变化-。教材围绕“岩石可以分为哪几类？不同岩石的形成原因一样吗？自然环境中岩石的模样会改变吗？”三个核心问题，设计了三个递进的探索活动：阅读资料认识岩石的三大分类及其成因；思考岩石变化与自然因素的关系；通过“加热—冷却”模拟实验研究温度对岩石变化的影响。本课将前几课学过的火山喷发（岩浆岩）、外力作用（沉积岩）等知识串联起来，完善了学生对岩石循环的认知，为第6、7课学习水和风对地表的作用奠定“岩石可变化”的认识基础。 2、 学情分析 五年级学生在上一课中已经掌握了岩石的基本特征（颜色、颗粒粗细、坚硬程度等）和观察方法，知道花岗岩、砂岩、大理岩是三种常见的岩石。但学生仍存在明显的认知短板：仅能直观描述岩石的外在特征，不知道岩石的科学分类标准，无法区分不同类别岩石的本质差异；普遍认为岩石坚硬、固定不变，存在“岩石不会发生变化”的固有认知，难以感知岩石的缓慢变化过程，无法理解自然环境对岩石的改造作用。此外，五年级学生擅长直观具象探究，但对长期、缓慢的地质变化缺乏想象能力，难以归纳岩石变化的影响因素与变化规律。教学中需通过科学分类、实验模拟、案例分析，帮助学生突破认知局限，理解岩石的类别差异与动态变化特征。 3、 学习目标 科学观念：知道地球表面的岩石根据形成原因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类别；初步了解三大类岩石的成因——岩浆冷却形成岩浆岩，风化沉积形成沉积岩，高温高压形成变质岩；知道化石主要存在于沉积岩中；知道温度变化（热胀冷缩）是导致岩石破碎和变化的一个因素。 科学思维：能根据资料分析三大类岩石的成因，用图示表达自己的理解；能从“加热—冷却”模拟实验现象推理自然界中温度变化对岩石的影响；能综合分析多种因素（温度、水、生物、风力等）对岩石变化的影响。 探究实践：能阅读岩石分类资料，提取关键信息填写记录单；能完成“岩石加热实验”——加热岩石→放入冷水→反复多次→观察变化；能记录实验现象并思考岩石变化与自然因素的关系。 态度责任：认识到岩石也在不断变化，建立动态的地球观；体会漫长地质时间尺度下自然力量对岩石的“雕刻”作用；对化石所记录的地球历史产生兴趣。 四、教学重难点 重点：认识岩石的三大类别及其成因，通过模拟实验探究温度对岩石变化的影响。 难点：理解三大类岩石的成因及其相互转化关系；从实验中推理自然条件下漫长的岩石风化过程。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：岩石会变化吗？（5分钟） 1. 回顾导入：“上一课我们观察了岩石的特征——颜色、颗粒粗细、坚硬程度。岩石可以分为哪几类？不同岩石的形成原因一样吗？自然环境中岩石的模样会改变吗？” 2. 引发认知冲突：出示表面布满裂纹、已经破碎的岩石图片。“岩石是坚硬无比的，为什么会出现裂纹和破碎？是什么力量让它们变化的？” 3. 揭示课题：板书“岩石的类别与变化”。 回顾上一课观察岩石的方法和发现；观察布满裂纹的岩石图片；围绕“岩石会变化吗”自由发言，暴露“岩石不会变”的前概念；明确本课探究的核心问题。 从上一课自然过渡到本课；以认知冲突激发探究兴趣；聚焦三个核心问题。 二、探索 活动一：认识岩石的分类和它们的形成（10分钟） 1. 发布任务：“阅读资料，将获取的信息填写在记录单中。” 2. 呈现资料：“岩石记录了地球演化的历史。地质学家将岩石分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆冷却结晶形成岩浆岩；岩浆岩和变质岩受到风化、侵蚀作用而形成松散的沉积物，再经过成岩作用形成沉积岩；岩浆岩或沉积岩因外在温度、压力的改变而成为变质岩。同样的，沉积岩和变质岩也可能因深埋熔化，再重新冷却结晶形成岩浆岩。花岗岩、砂岩和大理岩，就是这三类岩石的典型代表。” 3. 呈现化石资料：“几乎所有的化石都是在沉积岩中发现的。化石是曾在地球上生活的古生物的遗存、印痕或残迹。化石为我们提供了生物起源和物种进化最直接的证据。” 4. 发放记录单：发放“我对岩石成因的认识”记录单——含“岩石类别”“成因（可以用图示表达）”“举例”三栏。 5. 小组阅读填表：学生分组阅读资料，填写记录单。 6. 汇总交流：各组汇报，教师在黑板汇总三类岩石的成因和代表岩石。 7. 建立联系：“花岗岩、砂岩、大理岩分别属于哪一类？上节课我们观察的三种岩石标本，现在能说出它们的类别了！” 阅读岩石分类资料；阅读化石资料；领取记录单；小组讨论并填写三类岩石的成因和代表岩石；交流汇报；将花岗岩、砂岩、大理岩与三大类对应起来。 阅读资料培养信息提取能力；记录单帮助固化认知；将本课知识与上一课建立联系。 活动二：思考岩石变化与自然因素的关系（8分钟） 1. 过渡：“岩石虽然坚硬，但并非永恒不变。裸露在大自然中的岩石会受到哪些因素的影响？” 2. 呈现图片：出示水在岩石缝中结冰、树根生长在岩石中、动物在土壤和岩石中穿行打洞等图片。“有些自然现象是在长时间作用下形成的。” 3. 引导讨论：“这些现象分别说明了什么自然因素会影响岩石？” （1）水在岩石缝中结冰——水结冰体积膨胀，使岩石裂开； （2）树根生长在岩石中——植物根系的生长撑裂岩石； （3）动物穿行打洞——动物的活动破坏岩石结构。 4. 引导补充：“除了水、植物、动物，还有哪些自然因素会影响岩石？”引导学生补充——温度变化、风力侵蚀、流水冲刷等。 5. 小结：“岩石的变化是多种自然因素共同作用的结果——温度、水、生物、风力等都在长期地改变着岩石的模样。” 观察水结冰、树根生长、动物打洞等图片；小组讨论这些现象说明了什么自然因素影响岩石；归纳影响岩石变化的因素——温度、水、生物、风力等；在活动手册上记录。 从具体自然现象入手，建立“岩石变化与自然因素”的联系；培养归纳推理能力。 活动三：研究温度对岩石变化的影响（10分钟） 1. 过渡：“温度是影响岩石变化的重要因素之一。让我们通过实验来探究。” 2. 发布任务：“将烧热的岩石立即放入冷水中，反复几次，观察岩石的变化并记录实验现象。” 3. 介绍实验步骤： （1）加热岩石； （2）放入冷水中冷却； （3）观察水底是否有岩石碎渣； （4）重复多次，记录每次岩石的变化。 4. 安全提醒：“注意安全，戴好护目镜。使用酒精灯要用外焰加热，加热后的岩石温度很高，要用坩埚钳夹取，防止烫伤。” 5. 发放记录单：发放“岩石加热实验”记录单——含“实验操作”和“岩石的样子”两栏。 6. 分组实验：学生分组进行实验，观察并记录岩石加热前后的变化。 7. 汇总交流：各组汇报实验现象——岩石表面出现裂纹、有碎渣脱落。“反复加热和冷却后，岩石发生了什么变化？这说明了什么？” 8. 引导推理：“自然界中，岩石白天被太阳晒热、夜晚冷却，反复经历热胀冷缩。这个实验模拟的正是这个过程——温度变化会使岩石逐渐破碎。” 明确实验步骤和安全要求；领取记录单；分组进行加热—冷却实验；观察并记录岩石的变化；分析实验现象，推理自然界中温度变化对岩石的影响；理解“热胀冷缩”是岩石破碎的重要原因。 模拟实验将自然界漫长过程具象化；安全提醒贯穿始终；从实验现象到自然推理，培养科学推理能力。 三、研讨深化——归纳规律，形成概念（5分钟） 1. 问题一：“岩石可以分为哪几类？上节课的三个岩石标本分别属于哪一类？举例说一说岩石是怎样形成的。”引导学生用记录单数据回答——花岗岩属于岩浆岩、砂岩属于沉积岩、大理岩属于变质岩。 2. 问题二：“地球表面的岩石变化受哪些因素影响？举例说明。”引导学生归纳——温度、水、生物、风力等。 3. 问题三：“地球表面的岩石变化有怎样的趋势？最终可能会变成什么？”引导学生理解——岩石在不断破碎、风化，最终可能变成土壤或沉积物。 4. 总结提升：“岩石并非永恒不变——温度变化、水的作用、生物活动、风力侵蚀等自然因素，都在长期地改变着岩石的模样。岩石的三大类别之间也在不断循环转化——这就是动态的地球观！” 用记录单数据回答三类岩石的划分；归纳影响岩石变化的因素；理解岩石变化的趋势；形成“岩石在不断变化”的科学观念。 三个研讨问题从“分类确认”到“因素归纳”再到“趋势理解”，层层深入；帮助学生完成概念的完整建构。 四、拓展延伸——制作化石模型（2分钟） 1. 呈现拓展任务：“制作化石。”出示制作步骤——准备不同颜色的陶泥→压成饼状→依次叠放按压成型→将标本放置在泥饼上轻压→再叠放几层泥饼→用擀面杖压实→用酒精灯加热，观察陶泥的变化。 2. 安全提醒：“注意用火安全。” 3. 布置任务：课后尝试制作化石模型，了解化石的形成过程，下节课交流分享。 了解化石制作方法；课后尝试制作化石模型。 将岩石分类与化石知识相结合；培养动手实践能力；安全提醒贯穿始终。 学科网（北京）股份有限公司 $