4.2 《火山喷发对地表的作用》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火山喷发对地表的作用这一核心知识点，通过2022年汤加火山喷发视频导入，前承地球表面地形认知，后启内力外力作用对比，搭建“地球内部能量释放塑造地表”的学习支架。 此资料以真实案例（长白山天池、腾冲火山群）与模拟实验（土豆泥模拟地壳、番茄酱模拟岩浆加热喷发）结合，突出科学思维（模型建构、推理论证）和探究实践，帮助学生建立实验现象与真实原理的关联，培养辩证看待自然现象的态度，提升教师教学效率与学生科学素养。

4.2 小学科学教科版（2026版）五年级上册第四单元《地球表面的变化》 第2课《火山喷发对地表的作用》教学设计（2026新教材·五年级） 一、核心概念、内容与要求 核心概念：地球系统——地球内部蕴藏着巨大的能量，会以火山喷发等形式快速改变地表形态，火山喷发是地球内部能量集中释放产生的自然现象。 内容与要求： 1． 了解火山喷发的基本场景和真实特征，知道火山喷发是地球上的一种自然现象。 2． 知道火山喷发会改变地球表面的地形，对环境产生巨大影响。 3． 能说出火山喷发对地表形态的具体改变，如形成火山锥、火山岛、火山口湖等。 4． 能通过阅读资料、观察图片、模拟实验等方式，推测并解释火山喷发的成因 二、教材分析 本课是教科版五年级上册第四单元《地球表面的变化》的第2课，是单元中“地球内部力量塑造地表”的核心探究课。前承第1课《地球的表面》，学生已认识地球表面的各种地形地貌；本课聚焦地球内部能量释放对地表的快速重塑作用；后启《地震对地表的作用》《岩石的类别与变化》等课，为学生对比内力、外力作用对地表的影响奠定认知基础。 教材以“聚焦—探索—研讨—拓展”四大板块组织内容。聚焦部分以三个核心问题——“火山喷发时的情景是什么样的？喷发的能量从哪里来？会对地表产生什么影响？”引出探究方向；探索部分包含三个递进环节：一是通过汤加火山喷发真实案例和长白山天池、云南腾冲火山群等资料，了解火山喷发的情景及其给地表带来的改变；二是阅读地球内部结构相关资料，用图画或文字表达对地球内部结构和状态的猜测；三是开展“火山喷发”模拟实验（土豆泥堆小山、番茄酱模拟岩浆、酒精灯加热），检验猜测并推断火山喷发的原因；研讨部分引导学生总结火山喷发对地表的改变及其特点、结合实验解释成因、推测地球内部状态；拓展部分布置制作地球内部圈层结构模型的任务。 三、学情分析 学生在第1课中已经认识了地球表面的基本地形，知道地球表面形态多样且不断变化。多数学生通过新闻、影视、科普读物对火山喷发有直观的感性认知，能描述喷发时的岩浆、烟雾、火山灰等现象。但对“喷发后如何具体改变地表形态”缺乏系统的科学解释；对地球内部圈层结构认知模糊，难以理解高温、高压、岩浆运动与火山喷发的内在关联。 五年级学生动手操作能力较强，对模拟实验充满热情。但实验中常忽略“精准观察、逻辑推理”的环节，难以将实验现象与真实火山活动建立关联；归纳推理能力有待提高，对模拟实验现象与真实火山喷发原理的对应关系无法自主建立逻辑联系。 学生对火山、地质运动等神秘自然现象探究欲望浓厚，乐于动手操作模拟实验、交流分享案例。但普遍知晓火山的破坏性，对其带来的资源价值、生态价值了解甚少，缺乏辩证看待自然现象的思维习惯。教学中需依托真实案例、具象模拟降低认知门槛，通过对比分析引导辩证思维。 四、教学目标 核心素养维度 教学目标 科学观念 能说出火山喷发是地球内部能量集中释放的自然现象；能说出地球内部从外到内分为地壳、地幔、地核三个圈层；能说出火山喷发对地表的改变（形成火山锥、火山口湖、火山岛等）；能初步理解火山喷发对地表改变的过程是剧烈、快速的。 科学思维 能通过阅读汤加火山喷发、长白山天池等资料，归纳火山喷发对地表的具体改变；能比较模拟实验现象与真实火山喷发的对应关系；能基于实验现象推理火山喷发的成因。 探究实践 能规范完成“火山喷发”模拟实验（搭建土豆泥火山模型、倒入番茄酱、酒精灯加热、观察现象）；能准确观察并记录实验现象；能用图画或文字表达对地球内部结构和状态的猜测。 态度责任 能感受到地球内部蕴藏着巨大的能量；能意识到火山喷发既是灾害性的自然现象，也能塑造新的地形地貌；能养成基于证据进行科学推测的习惯。 五、教学重点与难点 教学重点：通过模拟实验和资料分析，知道火山喷发是地球内部能量集中释放产生的自然现象，能说出火山喷发对地表形态的具体改变。 教学难点：将模拟实验的现象与真实火山喷发的原理建立逻辑关联，基于实验证据推断火山喷发的成因。 六、教学准备 教具：多媒体课件（含汤加火山喷发视频、腾冲火山群图片、地球内部结构示意图）、酒精灯（演示用）、地球内部圈层模型（或图片） 学具（每组）：罐头盒（或金属小盆）1个、土豆泥（或玉米面+水）适量、番茄酱（适量稀释）、小勺、酒精灯、铁架台（或三脚架）、火柴、湿抹布（安全备用）、记录单、橡皮泥（拓展活动用） 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 1. 播放2022年汤加火山喷发新闻视频片段（约30秒），提问：“视频里出现了什么景象？看到这样的景象你有什么感受？” 2. 引导学生关注火山喷发时的场景：海面大面积“炸开”、巨大波纹扩散、火山灰像蘑菇云一样升起、喷发高度超过30千米。 3. 出示教材聚焦问题：“火山喷发时的情景是什么样的？喷发的能量从哪里来？会对地表产生什么影响？” 4. 揭示课题：今天我们就一起探究《火山喷发对地表的作用》。 1. 观看火山喷发视频，感受火山喷发的壮观与震撼。 2. 说出自己看到的景象和感受。 3. 对聚焦的三个问题产生探究兴趣和思考。 以真实震撼的火山喷发视频切入，激发学生的探究欲望和好奇心。以教材“聚焦”三问引领本课探究方向，明确学习目标。（体现“情境导入法”） 探索1：了解火山喷发的情景及对地表的改变 1. 结合汤加火山喷发案例，补充讲解：“这次火山喷发不仅造成了通信中断、道路受损、海水倒灌等严重灾害，还给地表带来了巨大改变。” 2. 出示长白山天池图片，提问：“大家看，这是一个湖泊，它有什么特别之处？它和火山喷发有什么关系？”引导学生观察：天池位于山顶、呈圆形、四周有山峰环绕。 3. 讲解：“长白山天池是一个火山口湖，由火山喷发形成。熔岩堆积在火山口周围，形成了屹立在四周的山峰，而火山口处呈盆状凹陷，时间一长，积水成湖。” 4. 出示云南腾冲火山群图片，提问：“云南腾冲火山群现存90余座火山锥，观察这些火山锥，它们有什么特点？火山喷发后给地表带来了怎样的改变？” 5. 板书学生总结的地表改变：形成火山锥、形成火山口湖、形成火山岛、熔岩堆积改变地形。 6. 追问：“火山喷发改变地表的过程是快还是慢？有什么特点？”引导学生归纳：剧烈、快速、短时间内大幅改变地表。 1. 倾听汤加火山喷发的案例，了解火山喷发对人类社会和地表的影响。 2. 观察长白山天池图片，描述其特点（山顶、圆形、四周山峰），推测其与火山喷发的关系。 3. 倾听火山口湖的形成过程讲解。 4. 观察云南腾冲火山群图片，描述火山锥的特点。 5. 归纳火山喷发给地表带来的改变。 6. 总结火山喷发改变地表的过程特点——剧烈、快速。 通过真实案例和典型地貌图片，帮助学生直观认识火山喷发的场景及其对地表的改变。从具体到抽象，引导学生归纳火山喷发塑造地表的几种方式。（体现“案例分析法”“归纳法”） 探索2：探究火山喷发的成因——阅读资料与猜测 1. 提出问题：“火山喷发是怎样形成的？喷发的能量从哪里来？要回答这个问题，我们首先需要了解地球内部是怎样的。” 2. 出示地球内部圈层结构示意图（地壳、地幔、地核），讲解：“地球内部从外到内分为地壳、地幔、地核三个圈层。地壳是地球最外面的一层，地幔位于地壳之下，地核位于地球中心。” 3. 提问：“根据这个示意图，你能推测地球内部可能是怎样的状态吗？温度是高还是低？物质是固体还是液体？” 4. 布置任务：“请同学们在记录单上用图画或文字表达你对地球内部结构和状态的猜测。” 5. 巡视学生记录情况，适时引导：“地球内部温度很高，岩石可能会熔化成什么？压力很大时，岩浆会怎样运动？” 1. 倾听地球内部圈层结构的讲解，认识地壳、地幔、地核三个圈层。 2. 观察圈层结构示意图，思考地球内部的状态。 3. 在记录单上用图画或文字表达对地球内部结构和状态的猜测。 4. 12名学生展示自己的猜测，全班交流。 通过阅读地球内部结构资料，为学生推测火山喷发成因提供知识基础。用图画或文字表达猜测，培养模型建构能力和表达能力。（体现“资料分析法”“模型建构法”） 探索3：做“火山喷发”模拟实验 1. 过渡：“同学们的猜测很有道理。接下来我们做一个模拟实验来检验我们的猜测。” 2. 介绍实验材料：罐头盒、土豆泥、番茄酱（适当稀释）、酒精灯、铁架台等。 3. 讲解实验步骤： ——第一步：在罐头盒内放入一些土豆泥，堆成小山的形状，并从顶部向下竖直挖一个有深度的小洞（要挖到接近盒底）。 ——第二步：向小洞内倒入一定量的番茄酱（适当稀释），然后用一层薄薄的土豆泥封住洞口。 ——第三步：将罐头盒放在铁架台上，用酒精灯加热底部，观察“火山”喷发现象。 4. 强调实验安全：“使用酒精灯时要注意安全，不要用手直接触碰加热后的罐头盒。观察时保持适当距离。” 5. 分发实验材料，各小组开始实验。 6. 巡视各小组实验情况，适时引导观察：“你们看到了什么现象？番茄酱从哪里喷出来的？喷出来的时候是什么样子的？” 7. 实验结束后，组织各小组汇报观察到的现象。 8. 引导学生建立模拟实验与真实火山的对应关系： ——土豆泥小山模拟什么？（地壳和火山锥） ——小洞模拟什么？（地壳薄弱处或火山通道） ——番茄酱模拟什么？（地球内部的高温岩浆） ——酒精灯加热模拟什么？（地球内部的高温高压环境） ——番茄酱喷出模拟什么？（岩浆喷出地表形成火山喷发） 9. 引导学生归纳火山喷发的成因：地球内部温度高、压力大，岩石熔化成高温岩浆；地下压力持续积蓄，岩浆裹挟气体向上运动；地壳存在薄弱裂缝，岩浆、气体顺着裂隙冲出地表，形成火山喷发。 1. 倾听实验步骤讲解，明确操作方法。 2. 小组合作完成实验操作：堆土豆泥小山、挖洞、倒番茄酱、封口、加热。 3. 仔细观察实验现象：番茄酱何时喷出、如何喷出、喷出后的形态。 4. 在记录单上记录实验现象。 5. 各小组汇报观察到的实验现象。 6. 在教师引导下，建立模拟实验各环节与真实火山的对应关系。 7. 基于实验现象，归纳火山喷发的成因。 通过模拟实验，让学生直观感受火山喷发的原理。建立“模型与真实”的对应关系，帮助学生将实验现象迁移到真实火山喷发的理解中，突破教学难点。（体现“模拟实验法”“类比推理法”） 研讨 1. 提出研讨问题一：“火山喷发会给地表带来什么样的改变？改变的过程有什么特点？”引导学生回顾探索1的结论：形成火山锥、火山口湖、火山岛等，改变过程剧烈、快速。 2. 提出研讨问题二：“火山喷发是怎样形成的？结合模拟实验所观察到的现象来解释。”引导学生从“地球内部高温高压—岩浆形成—地壳薄弱处喷出”的逻辑链来解释。 3. 提出研讨问题三：“根据火山喷出的岩浆流体，我们推测地球内部可能是什么样的状态？”引导学生推测地球内部温度高、压力大、存在液态岩浆。 4. 总结提升：火山喷发是地球内部能量释放的表现，它快速改变地表形态，是塑造地球表面的重要力量。 1. 回顾并说出火山喷发给地表带来的改变及其特点。 2. 结合模拟实验现象，解释火山喷发的成因。 3. 根据岩浆流体的特征，推测地球内部高温高压的状态。 4. 倾听教师总结，建立“地球内部能量释放改变地表”的科学观念。 通过三个递进式研讨问题，帮助学生系统梳理本课所学，从“是什么”上升到“为什么”，建立现象与成因之间的逻辑关联。（体现“研讨归纳法”） 拓展 1. 布置拓展任务：“尽可能按照地球内部圈层的厚度比例，用橡皮泥或其他材料制作地球内部圈层结构模型。” 2. 展示教材中的制作提示：“地壳最薄、地幔居中、地核最厚，制作时要注意比例。” 3. 提问：“除了火山喷发，地球内部的力量还会以什么形式改变地表？”为下一课《地震对地表的作用》做铺垫。 1. 明确拓展任务的要求。 2. 思考地球内部力量的其他表现形式。 将课堂知识延伸到课后动手实践，通过制作模型加深对地球内部结构的理解。为下一课做好铺垫，激发持续探究的兴趣。（体现“做中学”理念） 课堂总结 1. 带领学生回顾本课所学： ——火山喷发是地球内部能量集中释放的自然现象。 ——火山喷发给地表带来改变：形成火山锥、火山口湖、火山岛等。 ——火山喷发改变地表的过程是剧烈、快速的。 ——火山喷发的成因：地球内部高温高压→岩浆形成→沿地壳薄弱处喷出。 2. 强调：火山喷发是塑造地表的重要力量，地球表面正在不断变化中。 1. 跟随教师回顾本课核心知识。 2. 用自己的话说出本课的收获。 系统梳理本课知识点，帮助学生构建完整的知识框架。 布置作业 布置课后探究作业： 1. 按照地球内部圈层的厚度比例，用橡皮泥制作地球内部圈层结构模型，标注地壳、地幔、地核的名称。 2. 查阅资料，了解还有哪些著名的火山（如富士山、维苏威火山等），它们对当地的地表产生了什么影响？ 3. 预习思考：地球内部的力量除了引发火山喷发，还会引发什么现象？ 记录作业内容，课后认真完成制作和查阅。 将科学探究延伸到课外，通过模型制作加深理解，通过查阅资料拓展视野，通过预习建立知识联系。（体现“做中学”理念） 八、板书设计 4.2火山喷发对地表的作用 一、火山喷发的场景 岩浆喷出、火山灰升起、引发海啸 二、火山喷发给地表带来的改变 形成火山锥（如云南腾冲火山群） 形成火山口湖（如长白山天池） 形成火山岛 熔岩、火山灰改变地形 特点：剧烈、快速 三、火山喷发的成因 地球内部高温高压 → 岩石熔化成岩浆 岩浆沿地壳薄弱处喷出 → 火山喷发 四、地球内部圈层：地壳、地幔、地核 九、教学反思 本课通过模拟实验成功突破了“火山喷发原因”这一抽象概念。学生看到番茄酱从土豆泥中喷涌而出时惊呼连连，直观理解了“内部加热→压力增大→喷发”的过程。 地球内部结构示意图帮助学生建立了圈层概念，但地幔的厚度和地核的固态/液态状态需要反复强调。 实验中酒精灯使用安全是重点，教师提前强调并巡视监督，未发生意外。研讨环节学生能主动将实验现象与真实火山对应，推理能力得到锻炼。 拓展制作地球内部结构模型的任务学生非常期待。整体上，本课实现了“做中学”，培养了模型思维和科学推理能力。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、火山喷发时，喷出的________冷却后形成火山锥，喷出的________使土壤肥沃。 参考答案： 岩浆；火山灰 2、地球内部从外到内依次是________、________和________。 参考答案： 地壳；地幔；地核 3、在“火山喷发”模拟实验中，土豆泥模拟________，番茄酱模拟________，酒精灯加热模拟地球内部的________。 参考答案： 地壳；岩浆；高温 4、火山喷发会给地表带来________的改变（填“剧烈”或“缓慢”）。 参考答案： 剧烈 （二）选择题 1、下列地形中，与火山喷发直接相关的是（ ） A. 黄土高原的沟壑 B. 长白山天池 C. 长江三角洲 D. 雅丹地貌 参考答案： B 2、火山喷发的能量主要来自（ ） A. 太阳辐射 B. 地球内部 C. 风能 D. 水能 参考答案： B 3、在模拟实验中，番茄酱从土豆泥顶部喷出，模拟的是（ ） A. 地震 B. 火山喷发 C. 泥石流 D. 滑坡 参考答案： B （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、火山喷发只会给人类带来灾难，没有任何好处。（ ） 参考答案： × 2、地球内部的地幔温度很高，有可流动的岩浆。（ ） 参考答案： √ 3、火山喷发后形成的火山口湖是沉积作用的结果。（ ） 参考答案： ×（是火山喷发后积水形成的） 4、所有火山喷发都会引发海啸。（ ） 参考答案： × （四）课堂实验探究题 题目：在“火山喷发”模拟实验中，小明小组用土豆泥堆成小山，中间挖洞，倒入番茄酱后用土豆泥封口，加热底部。过了一会儿，番茄酱从顶部喷出，沿着山坡流下。 （1）实验中，番茄酱从顶部喷出的原因是什么？ （2）这个实验模拟了真实火山喷发的哪些过程？ （3）根据实验，推测真实火山喷发时，岩浆为什么会从地壳中喷出？ 参考答案： （1）酒精灯加热使罐头盒底部的温度升高，热量传递给土豆泥内部的番茄酱，番茄酱受热后体积膨胀、压力增大，冲破顶部的薄层土豆泥喷出。 （2）模拟了岩浆在地幔中受热膨胀、沿地壳裂缝或薄弱处喷出、喷出后冷却凝固的过程。 （3）真实火山喷发时，地球内部地幔中的岩浆温度很高，处于熔融状态。岩浆受热膨胀，压力不断增大，当地壳有薄弱带或裂缝时，岩浆就会沿着这些通道喷出地表，形成火山喷发。 学科网（北京）股份有限公司 $