4.17 火山喷发（教学设计）科学冀人版五年级上册（新教材）

课题

4.17 火山喷发

课型

新授课

教学目标

科学观念：

1. 知道火山喷发是地球内部能量集中释放的自然现象，源于地幔岩浆在巨大压力下冲破地壳薄弱处喷出地表；
2. 理解地球内部结构（地壳、地幔、地核）与火山活动的因果关系；
3. 认识到火山是“双刃剑”，既有摧毁性危害，也能创造肥沃土壤、矿产资源和地热能源。

科学思维：

1. 能通过模拟实验现象（小苏打+醋产生气体→喷发），运用类比推理建立“气体压力→岩浆喷发”的物理模型；
2. 能将地球内部结构类比为“熟鸡蛋”，理解岩浆起源于地幔；
3. 能辩证分析火山对人类社会的利弊影响，发展多角度思维能力。

探究实践：

1. 能规范完成“模拟火山喷发”实验，准确识别实验材料功能（瓶=火山锥、醋=岩浆基底、小苏打=能量源、色素=岩浆颜色）；
2. 能按步骤操作并记录“红色泡沫喷涌”现象；
3. 能小组合作分析实验原理与真实火山喷发的对应关系。

态度责任：

1. 对地球内部力量保持敬畏与好奇，不恐惧、不戏谑；
2. 在实验中养成安全防护、整洁有序的操作习惯；
3. 体会科学防灾的重要性，树立“科学是认识和保护世界的武器”的价值观；
4. 激发探索地球奥秘的持续兴趣。

教学重难点

重点：

1. 通过模拟实验理解火山喷发的核心原理（地球内部压力积聚→岩浆喷发）；
2. 掌握地球内部三层结构及岩浆起源（地幔）；

3. 辩证认识火山的利弊。

难点：

1. 建立模拟实验（化学产气增压）与真实火山（物理热膨胀增压）的对应关系；
2. 理解“岩浆房压力积累—地壳薄弱处破裂—喷发”的动态过程；
3. 将抽象的地幔“塑性流动”概念具象化。

教学环节

教学过程

课堂导入

（一）课堂导入：地球的“怒吼”与“烟火”（约5分钟）

情境渲染：播放PPT封面“大自然烟火表演”图+火山喷发。教师叙述：“看！火红的岩浆像火龙冲向天空，黑烟遮天蔽日。这不是电影特效，而是地球上最壮观、也最令人敬畏的自然现象——火山喷发。”

三问激趣：

地底下到底藏着什么力量，能让大山“吐火”？

我们能像导演一样，在实验室里模拟一场“火山喷发”吗？

火山除了毁灭，还偷偷给了我们什么礼物？

揭示课题：“今天，我们化身‘地心探险家’，一起揭开《火山喷发》的科学秘密，亲手点燃实验室里的‘小火山’！” 板书课题。

设计意图：利用PPT原生震撼画面和拟人生动语言，制造认知冲突与探究冲动，将“灾害”转化为“可探究的科学现象”，奠定积极基调。

课

程

学

习

（二）课程学习：四站探险（约25分钟）

第一站：火山实验室·模拟喷发（约10分钟，核心）

材料认知：报纸、金属盘、锥形瓶、药匙、纸漏斗、小苏打粉末、洗涤灵、白醋、红墨水、烧杯、铝箔、泡沫塑料盖等。

安全约定：强调“穿旧衣/围裙、保持距离、不触碰喷发物、结束后清理”，PPT安全提示同步显示。

分组实验：五步操作（严格按PPT步骤）

1. 在实验桌面上铺一层厚报纸，把金属盘放在报纸上，将锥形瓶放在金属盘中间。

2. 往锥形瓶中加入50克小苏打粉末，再加入4~5滴洗涤灵。

3. 在锥形瓶周围放一个像火山锥一样的铝箔。

4. 往烧杯中倒入50毫升白醋，再滴入3~4滴红墨水。

5. 慢慢地向锥形瓶中倒入白醋混合物，迅速盖上泡沫塑料盖，但勿压紧，观察发生的现象。

现象与原理揭秘（PPT原理解读）

现象：红色“岩浆”喷涌，像火龙。

化学原理：小苏打（碱）+白醋（酸）→二氧化碳气体↑+水+醋酸钠。

物理类比：气体在瓶内积聚→压力增大→推挤“岩浆”喷出。

科学迁移：这正是真实火山的核心动力——地球内部压力！

设计意图：将PPT中详尽的实验步骤转化为可操作的探究活动，强调安全规范；用“化学产气→压力喷发”为真实火山原理做铺垫，实现从“模拟”到“原型”的思维跨越。

第二站：地心透视·地球的“熟鸡蛋”结构（约6分钟）

问题驱动：PPT提问：“火山喷发的能量来自哪里？岩浆又是从哪儿‘出生’的？”

鸡蛋类比（PPT核心图示）：

地壳=蛋壳：薄、脆、我们脚下的“家”。

地幔=蛋白：厚、高温、物质像“热粥/软糖”缓慢流动→岩浆诞生地。

地核=蛋黄：滚烫、铁镍、地球“心脏”。

岩浆起源（PPT“热粥”与“汽水”类比）：

地幔温度高达数千度→岩石融化→黏稠“岩浆”（像热粥）。

岩浆含大量气体→像“被摇晃的汽水”→充满能量。

压力积累（PPT“憋不住的岩浆”）：

岩浆汇聚→“岩浆房”（能量电池）→压力↑↑。

类比：用力摇晃汽水罐→气体乱窜→压力飙升→开盖喷发。

临界点：压力超过地壳承受极限→地壳破裂→喷发通道打开。

设计意图：利用PPT原生“熟鸡蛋”“热粥”“汽水罐”三重类比，将抽象的内部结构和物理过程具象化，突破“地幔流动”“压力积累”等难点。

第三站：喷发全景·功过是非辩（约5分钟）