21《 土壤与岩石》（教学设计）-2026-2027学年科学三年级上册粤教粤科版

该小学科学教学设计聚焦岩石风化形成土壤及岩石中矿产资源两大核心知识点，通过雅丹地貌图片与问题导入，承接前序土壤内容，引导学生猜想改变岩石的因素，搭建从已知到未知的学习支架。 特色在于融合科学思维与探究实践，通过模拟温度变化风化实验（页岩加热冷却观察碎裂）培养学生提出有依据猜想和分析实验现象的能力，结合矿产加工实例（铁锅生产流程）渗透态度责任，既落实新课标要求，又提升学生科学素养，为教师提供可操作的实验与资料教学方案。

粤教科技版三年级上册 第21课《土壤与岩石》教学设计 一、设计依据 本课依据《义务教育科学课程标准（2025年版）》3‑4年级地球与宇宙科学领域要求设计。课标提出，引导学生认识岩石在外力作用下会发生风化破碎，知道岩石蕴藏矿产资源，学会基于现象作出科学猜想，通过模拟实验开展探究实践，能够观察、记录实验现象，分析实验得出结论，建立物质变化观念，懂得矿产是宝贵的自然资源。本课依托课本两大探究活动，落实科学猜想、模拟实验、资料调查，全面发展学生科学核心素养。 二、教材分析 《土壤与岩石》是粤教科技版三年级上册第四单元第21课。本课承接前面土壤相关内容，解释土壤的来源：坚硬岩石在水、风、生物、温度变化长期作用下破碎，慢慢形成土壤颗粒。 课本首先设置问题与想法①：是什么在改变岩石，开展思维训练，引导学生对植物扎根、河水冲击、昼夜温度变化做出科学猜想，介绍什么是科学猜想。 探索与实践①模拟温度变化对岩石的影响实验，页岩加热、急速冷却反复多次，观察岩石碎裂现象，填写实验记录表，讨论实验发现，认识温度变化会风化岩石。 问题与想法②转向矿产资源，思考哪些生活用品来自矿产。 探索与实践②查阅资料，了解矿产怎样加工成生活用品，以铁锅为例展示采矿‑冶炼‑成型加工完整流程，石英、铁矿、铝土矿对应生活物品。 最后总结提升、思考练习，梳理岩石风化、矿产资源的知识点。本课既有动手模拟实验，又有资料研讨，把岩石风化形成土壤、岩石含有矿产两大主题结合在一起。 三、学情分析 三年级学生已经认识土壤，知道土壤里有小石子颗粒，但大多不知道土壤来源于岩石破碎。学生见过岩石，普遍以为岩石永远坚硬不会变化，很难理解岩石是缓慢慢慢破碎。学生已经初步学会简单实验操作，能够做猜想、观察记录，但是设计实验、完善实验方案的能力较弱。对于矿产，学生很陌生，不清楚家里很多物品来自地下岩石矿产，需要借助图片、实例帮助理解。本课的加热冷却模拟实验有一定安全要求，需要教师做好安全指导。 四、教学目标 科学观念目标 1. 知道岩石会在温度变化、流水冲击、植物根系等作用下发生破碎风化，岩石长期风化破碎可以形成土壤颗粒。 2. 知道岩石中蕴藏矿产资源，矿产经过开采、冶炼、加工，可以制造各类生活用品和工具。 科学思维目标 1. 能够针对“什么改变岩石”提出有依据的科学猜想，区分主观想象和科学猜想。 2. 根据模拟实验现象推理温度变化对岩石的风化作用；能够梳理矿产变成生活用品的加工链条，建立因果逻辑。 探究实践目标 1. 小组合作讨论完善温度变化模拟岩石风化的实验方案，严格按照方案开展模拟实验，做好多次实验现象记录，根据现象交流得出实验结论。 2. 通过查找资料、小组研讨，梳理矿产资源制作生活用品的生产过程，学会表格整理信息。 态度责任目标 1. 感受大自然缓慢变化的奇妙，体会科学猜想需要实验来验证。 2. 知道矿产资源来之不易，树立节约矿产资源的意识。 五、教学重难点 教学重点：通过模拟实验认识温度变化会让岩石风化破碎；知道岩石风化可以形成土壤；了解岩石中的矿产可以加工成生活用品。 教学难点：理解“风化”是长期、缓慢的变化；区分什么是科学猜想；理解矿产从开采到成品的完整加工过程。 六、教学准备 教师准备：课件，雅丹地貌图片；页岩、坩埚钳、酒精灯、护目镜、冷水烧杯；实验记录单；岩石风化图片；铁矿、铝土矿、石英相关图文资料；铁锅生产流程图。 学生准备：课本、铅笔；课前观察校园里的岩石。 七、教学过程 环节一：情境导入，提出问题（5分钟） 师：同学们，前面几节课我们学习了土壤，大家想一想，土壤里面细小的石头颗粒是从哪里来的？请看课本上雅丹地貌图片，这些大块岩石，千百年之后会一直这么坚硬巨大吗？ 生1：可能会变小。 生2：不知道石头会不会坏掉。 师：地球表面到处都是坚硬的岩石，经过很长时间，大块岩石会慢慢裂开、变成小颗粒，一部分小颗粒就变成土壤。那到底是什么力量在改变坚硬的岩石呢？请看课本“问题与想法①”，把你的想法简单写在课本横线上。 学生书写完毕。 师：谁来说一说你的想法？ 生：风吹、水冲、太阳晒可能会改变岩石。 师：课本告诉我们，科学家在研究的时候会做出科学猜想。科学猜想不是胡乱瞎想，是要有依据的合理想法。接下来我们进入思维训练，看一看三种自然现象会不会对岩石产生影响。 环节二：思维训练，做出科学猜想（7分钟） 师：请看课本第一幅图，大树的树根紧紧长在岩石缝隙里面。请小组互相讨论，猜一猜植物扎根会不会影响岩石，把小组猜想写在课本方框内。给大家2分钟，小组交流。（生生交流） 师：哪个小组分享猜想？ 小组代表：我们猜想植物的根越长越粗，会把岩石撑裂开。 师：猜想很有道理！树根不断生长变大，挤压岩石缝隙，岩石就会裂开。 师：再看第二张图片，河水不断冲击河里的大石头。大家继续小组讨论，河水冲击对岩石有没有影响？ 生小组讨论后汇报：河水不停冲刷、石头互相碰撞，大石头会被磨小、磨圆。 师：说得很棒。再看第三幅图，白天太阳暴晒岩石，晚上气温又变得很低，昼夜冷热不停变化。请同学们猜想，温度反复变化会不会改变岩石？ 生：白天石头被晒热，晚上又变冷，热胀冷缩，岩石可能裂开。 师：大家提出了三个很有依据的猜想：植物扎根、流水冲击、昼夜温度变化，都可能改变岩石。有些条件我们课堂很难模拟，今天我们就来做模拟实验，验证温度剧烈变化会不会破坏岩石。接下来进入探索与实践①。 环节三：小组研讨完善实验方案，模拟温度变化对岩石的影响（20分钟） 师：请同学们阅读课本实验内容，看一看这个实验需要哪些材料，实验步骤是什么。先小组讨论，想一想，做这个实验我们要注意什么？小组讨论完善我们的实验方案。（生生交流，讨论实验方案） 师：哪个小组说一说，实验需要什么器材？ 生：需要页岩、酒精灯、坩埚钳、冷水、护目镜、烧杯。 师：那实验步骤呢，请小组完整说一说。 小组代表：第一步，用坩埚钳夹住页岩；第二步，放在酒精灯火焰加热1分钟；第三步，迅速放到冷水里面冷却；第四步，重复加热、冷却，做好多次，观察岩石变化。 师：非常好！老师补充重要安全提示，大家一定要记牢：第一，加热岩石的时候，眼睛不能正对岩石，全体同学必须戴好护目镜，防止碎石溅伤眼睛；第二，不要用手触摸加热后的岩石，防止烫伤；第三，酒精灯规范使用，用完及时熄灭。 师：请各小组拿到器材，按照我们共同完善的实验方案开展实验，把第一次、第二次、第三次观察到的现象，填写到课本的记录表当中。（学生分组动手实验，教师巡视指导） 师：好，实验结束，请熄灭酒精灯，整理器材。现在请各小组汇报你们观察到的实验现象。 小组1代表：第一次加热冷却，岩石没有明显变化；第二次，岩石出现细小裂纹；第三次，有小碎屑掉下来，岩石裂开一点点。 小组2代表：我们第三次做完，页岩掉下来很多小碎颗粒。 师：其他小组现象和他们差不多吗？ 生：是的。 师：请看课本“讨论与发现①”，通过实验，可以发现什么？小组之间互相交流讨论，把结论写在课本横线上。（生生交流） 生汇报：温度反复冷热变化，岩石会出现裂缝，慢慢碎裂，变成小颗粒。 师（板书实验结论）：温度剧烈变化，岩石热胀冷缩，会让岩石产生裂缝、碎裂，这种现象叫做岩石的风化。大自然当中，除了温度变化，植物根系、流水冲击也会风化岩石。大块岩石经过千百年不断风化，破碎成细小颗粒，慢慢就会形成土壤。 师：岩石破碎之后，除了变成土壤，岩石里面还藏着宝贵的资源。我们看课本问题与想法②：岩石中储藏着丰富的矿产资源。哪些生活用品是矿产资源做成的？写下你的想法。 生：铁锅、铁钉、铝制易拉罐。 环节四：探索与实践② 调查矿产资源制作生活用品（10分钟） 师：请同学们看书上滑板车的例子。滑板车的不同部件来自不同矿产。我们一起来读一读：石英用来做玻璃镜片；从赤铁矿提炼铁，铁做成钢，制造工具机器；铝土矿提炼铝，做轻便器材。 师：课本给我们举了铁锅的完整例子，请大家认真看流程图。谁能说一说铁锅是怎么来的？ 生：先开采铁矿石，高炉冶炼铁水，再浇注铁水，冷却成型再加工，最后变成铁锅。 师：现在4人小组开展研讨，除了铁锅，想一想还有哪些生活用品来自矿产，试着模仿铁锅的例子说一说简单生产过程。（生生小组研讨） 生1：铁钉，开采铁矿，冶炼钢铁，加工成铁钉。 生2：铝饭盒，开采铝土矿，提炼铝，加工成饭盒。 生3：玻璃杯，开采石英矿，熔化加工成玻璃杯子。 师：完成讨论与发现②，通过调查你有什么发现？ 生：很多我们生活物品，都来自岩石里面的矿产；矿产需要开采、冶炼、加工，才能变成生活用品。 师小结：岩石里面埋藏矿产，矿产来之不易，我们生活当中要节约金属制品，珍惜矿产资源。 环节五：全课小结（3分钟） 师：我们一起来回顾本节课知识。第一，岩石会被温度变化、流水、植物根系风化破碎，岩石长期风化可以形成土壤颗粒；我们通过模拟实验验证了温度变化会风化岩石。第二，岩石中含有矿产，矿产经过开采、冶炼、加工，制造我们的生活用品。 齐读课本总结与提升段落。 生齐读：地球表面覆盖着岩石。岩石在水、生物和温度变化等影响下，会发生碎裂等变化。岩石中储藏着丰富的矿产资源，人们利用矿产资源制作各种生活用品和生产工具。 师：思考练习两道题目。第一题，动物植物如何影响岩石？植物根系生长撑开岩石缝隙；动物打钻活动，也会让岩石缝隙变大，加速岩石破碎。第二题，说出三种矿产制作的日用品：铁锅、玻璃杯、铝制易拉罐。 课后任务：回家找3件家里由矿产加工的物品，和家长说一说它来自什么矿产。 八、板书设计 土壤与岩石 1. 改变岩石的力量 温度变化（模拟实验：加热‑冷却→岩石开裂、掉碎屑） 流水冲击、植物根系 →岩石风化 大块岩石 →破碎颗粒 →形成土壤 2. 岩石中的矿产 开采→冶炼→加工→生活用品 铁矿→铁锅、钢制品；石英→玻璃；铝土矿→铝制品 矿产资源很宝贵，要节约使用 九、教学反思 本课严格按照课本两大活动展开教学，落实2025版新课标，既有模拟实验，又有资料探究。课堂充分安排生生、师生交流，让学生自主猜想，小组讨论完善实验方案，动手实验记录现象，自主归纳实验结论，突出学生主体地位。通过实验把看不见的大自然风化现象在课堂模拟出来，帮助学生建立风化概念，同时拓展矿产与生活的联系，渗透珍惜自然资源的责任教育。 不足之处：课堂模拟实验是短时间的，学生很难真正理解自然界风化是成千上万年极其缓慢的过程；部分小组实验操作不够规范，护目镜佩戴落实不到位；对于矿产开采冶炼，三年级学生认知有限，链条理解有难度。 改进措施：课堂补充岩石风化延时科普短视频，帮助学生理解缓慢长期变化；实验前强化安全演练，分组落实安全员角色；布置拓展小任务，画一画“岩石变成铁锅”流程图，巩固矿产加工的知识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $