巖石與土壤

一、單元概述

地殼是由巖石構成的，而巖石是由一種或多種礦物有規律組合而成的。土壤覆蓋

在地球巖石圈的表面，土壤的形成是巖石和生物作用的結果。

巖石和土壤不僅是組成地球外殼的重要物質，而且還是人類賴以生存的物質基礎，

是與人類生活關系最密切的圈層。人們種植農作物的土壤來自于巖石的風化，許多生

產生活的原料及能源均取自于巖石和礦物;土壤則是北球生物的家園。

不僅如此，由于巖石和土壤的特性反映了它產生的環境和條件，所以它們還是研

究地球運動變化歷史的重要客觀依據，通過研究巖石和土壤，我們能夠知道地球演變

的許多“故事”。為此，本單元的設計不只是引導學生觀察并初步建構巖石與土壤在

特征、組成、類別等方面口勺科學概念，更重要的是將巖石和土壤放在一個更加廣闊和

深層次的視野下來展開學習，即巖石和土壤本身的意義與價值。增強學生的學習動機

和積極主動探究的意愿。

本單元的學習目標來自課程標準3-4年級的下列相關學習內容。

14.3-1知道土壤是地球上重要的資源。

14.3-2知道組成土壤的主要成分。

14.3-3觀察并描述沙質土、黏質土和壤土的不同特點；舉例說出沙質土、黏質

土和壤土適宜生長不同的植物。

14.4-1知道巖石是由礦物組成的。

14.4-2觀察花崗巖、砂巖、大理巖的標本，認識常見巖石的表面特征。

14.4-3知道礦產是人類工農業生產的重要資源。

15.1-2說出人類利用土壤進行農業生產的例子，樹立保護土壤資源的意識。

15.1-3說出人類利用礦產資源進行工業生產的例子，樹立合理開采利用礦產資

源的意識。

16.17區分生活中常見的天然材料和人造材料。

“巖石與土壤”單元的設計，著力體現科學概念與科學探究雙螺旋共生發展的編

寫思路，即指導學生充分開展觀察、實驗、描述、分析、比較、推理、概括等科學實

踐活動，達到學生建構巖石和土壤相關科學概念的目的；同時也繼續沿用教科版教材

1/49

的單元編寫模式，采用總一分一總的方式來整體架構。

單元第1課作為起始課，主要從了解巖石和土壤背后故事的視角，拉開本單元學

習的序幕。2-7課，帶領學生們探究巖石和土壤的組成、類別及特征等知識，構建起

相關科學概念，培養相應科學探究能力。其中這一部分的設計又分為三個層次：2-4

課是圍繞認識巖石展開的；第5課作為過渡課，將巖石和土壤建立關聯，指導學生初

步認識到土壤是巖石風化而成的；6、7兩課指向土壤來展開學習。第8課作為單元最

后一課，是對本單元學習內容的回顧與梳理，認織到巖石、礦物和土壤與我們生活的

密切聯系，使學生對巖石、礦物和土壤的認識獲得整體提升。

第1課，“巖石和土壤的故事”作為本單元的起始課，主要讓學生知道為什么要

研究巖石和土壤，巖石和土壤對我們認識地球歷史的變遷具有重要的意義與價值，從

而喚起學生進一步探究巖石和土壤的興趣，為本單元后續學習提供認知鋪墊。

第2課“認識幾種常見的巖石”，本課引導學生重點觀察花崗巖、砂巖、大理巖

三種巖石，從肉眼的初步觀察到使用工具的細致觀察，讓學生不但知道三種巖石各自

的特征，更重要的是學會觀察巖石的視角與方法。

第3課“巖石的組成”，本課對礦物的學習是從巖石組成的角度切入的，為此對

礦物的觀察、特性的描述始終與觀察巖石的組成活動相伴而行。通過對花崗巖的組成

成分的觀察，引出了石英、長石、云母三種礦物，進而通過對其顏色、條痕、透明度、

光澤的觀察、比較與描述，知道了二種礦物的特性，初步學會了觀察方法。探索活動

4“更多的礦物”，是作為學習資料介紹給學生，對學習程度不做要求。

第4課“制作巖石和礦物標本”，學生運用前幾課的學習所得，通過進一步查閱

圖鑒，來親自制作巖石和礦物標本。通過制作標本活動，學生既學會了制作方法，又

增強了識別巖石和礦物的本領與興趣，加深對巖石和礦物特性的認知。

第5課“巖石、沙和黏土”，本課承載的任務是將巖石和土壤聯結起來，讓學生

初步建構土壤是巖石風化形成的這一認識。教材通過巖石、沙、黏土的發現地的觀察，

以及對它們特征的觀察、比較，知道了巖石、沙、黏土所處的環境不同，在顏色、顆

粒大小、氣味、粘性等方面也存在較大差異。在此基礎上，引導學生運用分析、推理

的方法，建立起巖石與土壤的關聯。

第6課“觀察土壤”，本課轉入對土壤的探究。首先指導學生對土壤里面有什

么展開觀察，初步了解上壤的成分；接著是對土壤顆粒的觀察與描述，為上壤分類做

2/49

鋪墊；最后是土壤沉積實驗，觀察到土壤根據顆粒大小的不同會分出不同的層次，進

一步認識到土壤的成分，同時也為五年級學習《地球表面的變化》單元奠基。

第7課“比較不同的土壤”，本課通過觀察、實驗的方法，比較出沙質土、黏質

±、壤土的異同，認識到三種土壤各自的特點，從而建立起不同特性的土壤適宜與之

相適應的植物生長的概念。

第8課“巖石、土壤和我們”，本課分為兩部分，第一部分是對前面學習內容的

梳理，將巖石、礦物與土壤的關系用圖示的方法呈現，讓學生建立起三者之間的聯系；

第二部分是了解巖石、礦物和土壤的用途，使學生認識到巖石、礦物和土壤是重要的

自然資源，對人類的生產生活具有重要的作用，喚起學生保護自然資源的意識與自覺。

二、單元教學目標

科學概念目標

?巖石和土壤記錄了地球的形成和演化歷史。

?花崗巖、砂巖、大理巖等常見巖石具有不同的特征。

?巖石是由一種或多種礦物組成的，不同礦物有不同的形態特征。

?土壤的形成是巖石風化作用的結果。

?土壤具有一定的成分，按成分含量不同可分為沙質土、黏質土和壤土。

?巖石和土壤都是地球上的重要自然資源。

科學探究目標

?能利用觀察、實驗、比較等多種方法，描述和記錄巖石、礦物和土壤的特征。

?在教師指導下，能運用分析、推理等思維方法，將事實與認識相關聯，形成對

問題的解釋。

?能根據巖石、礦物和土壤的特征，對照有關資料對它們進行識別。

?會制作巖石和礦物標本。

科學態度目標

?欣賞巖石和礦物晶體的美。

.培養收集研究巖石和礦物的興趣。

?認識到使用多種方法認識巖石和土壤的重要性。

科學、技術、社會與環境目標

?認識到巖石、礦物和土壤是人類生產生活的重要自然資源，應該保護自然資源

3/49

并合理開發與利用。

單元詞匯

巖石：組成巖石圈的主要物質。一般是固態，由一種或幾種礦物和天然玻璃質或

生物遺骸所組成，并具有一定的結構和構造。由一種礦物組成的巖石稱作單礦巖，如

大理巖由方解石組成，石英巖由石英組成等；有數種礦物組成的巖石稱作復礦巖，如

花崗巖由石英、長石和云母等礦物組成，輝長巖由基性斜長石和輝石組成等等。沒有

一定外形的液體如石油、氣體如天然氣以及松散的沙、泥等，都不是巖石。

礦物：由地質作用所形成的、一般為結晶態的天然化合物或單質。具有均勻且相

對固定的化學成分和確定的晶體結構；在一定物理化學條件下保持穩定；是組成巖石

和礦石的基本單元。礦物也包括極少數由地質作用所形成的均一的非晶質天然化合物

或單質及液態的自然汞。許多礦物是人類生產生活中極為重要的原材料。

土壤：泥土，亦指土地。地球陸地表面能生長植物的疏松表層。由礦物質、有機

質以及水分、空氣等組成。在成土母質、生物、地形、氣候等自然因素和耕種、施肥、

灌排等人為因素綜合作用下，不斷演變和發展。因此，土壤是一種動態的有發展歷史

的自然體，是提供植物養分、水分、空氣和其他條件的基質，是農業生產的基本資料。

在生態學和壞境科學上，土壤也是人類生存的重要環境因素。

材料清單

班級記錄表、花崗巖、砂巖、大理巖，礦物標本或圖文資料、放大鏡、手電筒、

小刀、銅鑰匙、小鋼鏗、白色的無釉姿板、金屬、絲綢、泥土、沙和土壤、白紙,、牙

簽、放大鏡、玻璃杯、攪拌棒、水、沙質土、黏質土和壤土、空塑料瓶.紗布等。

三、分課時教材分析與建議

第1課巖石與土壤的故事

（一）背景與教學目標

巖石和土壤是組成地球外殼的重要物質，是人類賴以生存的物質基礎，是與人類

生活關系最密切的圈層。不僅如此，由于巖石和土壤的特性反映了它產生的環境和條

件，所以它們還是研究地球運動變化歷史的重要客觀依據，通過研究巖石和土壤，我

們能夠知道地球演變的許多“故事”。

本課作為單元起始課，首先要讓學生理解研究巖石和土壤的意義，即為什么人

4/49

們一直在對巖石和土壤進行研究。因此，用“了解巖石和土壤背后故事”這一活動貫

穿本課的學習。一方面激發學生探究巖石和土壤的興趣，更重要的是通過了解它們的

故事，認識到巖石、土壤汜錄了地球形成和演化的歷史，是地球家園的重要資源，為

后面的學習奠定良好的基礎。

四年級的學生對巖石和土壤并不陌生，山坡上，溪溝里、小路邊到處都可以找

到它們。同時，學生也知道巖石中會有動植物的痕跡，以及化石的存在。但是，他們

并沒有意識到這是巖石和土壤在形成過程中記錄下地球形成演化的歷史U因此通過本

課的學習，學生在對采集來的巖石、土壤進行簡單觀察描述后，去了解它們背后的故

事，從而認識到巖石和土壤是地球上的重要資源，巖石和土壤的研究，對于我們了解

地球的變遷有著重要的意義。

科學概念目標

?巖石和土壤是自然界中天然存在的物質，它們的形成過程記錄了地球形成與演

化的歷史。

?巖石和土壤是地球上重要資源，用途廣泛。

科學探究目標

?能通過閱讀資料，了解巖石和土壤形成的過程及用途。

?能用班級記錄表記錄、整理有關巖石和土壤的知識。

?在教師指導下，能運用分析、推理等思維方法感悟學習巖石和土壤的意義與價

值。

5/49

科學態度目標

?發展研究巖石和土漫的興趣。

?愿意傾聽，積極分享。

科學、技術、社會與環境目標

?認識到自然環境為人類的生活和生產提供了豐富的資源。

（二）教學準備

為學生準備：搜集到的巖石和土壤，學生活動手冊。

教師準備：巖石和土蒙形成的圖片或視頻，班級記錄單，教學課件等。

（三）教科書解讀

教科書在本單元的首頁展示了地球一角的圖片，既有裸露的巖石又有種植植被的

土壤，向學生展現了本單元研究的重點。同時圖片也暗示了這兩種物質不是孤立存在

的,而是相互關聯的。

本課在教科書上共2頁，分為4個部分。

2.聚焦

教科書首先為學生呈現了一幅整座高山的

圖片：山頂和山腰是大量的巖石，山坡和山底上

則覆蓋著茵茵植被的土壤。同時，在“聚焦”環

節中介紹了巖石和土壤在地球表面的分布情況。

HftIM冊卉的駐埔?Hit1的Ct，泊J孔仔而按網（

文字與圖片相呼應，使學生對巖石和土壤的分布

你向石加上墟眄?

及相互關系有了一個整體的了解。此時，通過聚的人樂▽II"八

RU?眼行“37

焦問題：“你觀察過巖石和土壤嗎？”“知道■口新井劃款L\

人們為什么一直在對巖石和土壤進行研究JEifc覽的町門從安：銷

老石只I.?是n界界中知k件東航完面1它的戊

嗎？”了解學生的前概念，同時激發學生探究fz5"1

?!九

巖石和土壤奧秘的強烈好奇心。揭開了研究巖石

和土壤的序幕。

2.探索

這部分內容教材共安排了四個活動。

探索活動1：觀察并描述我們采集到的巖石和土壤。收集巖石和土壤,不僅是觀

6/49

察活動的物質基礎，而且希望在收集的過程中，培養學生對巖石和土壤的研

7/49

究興趣。當把采集的巖石和土壤匯總，并進行簡單觀察和描述時，學生會發現不同的

巖石、不同類型的土壤有很多不同的外部特征，描述起來并不那么容易，為后面的學

習埋下伏筆。教材圖片中的石灰石、鐵礦石、水晶、土壤都非常典型，引導師生去收

集有一定結構的巖石和土壤。

探索活動2:交流巖石和土壤的來源地及它們的用途。通過交流，學生發現巖石

和土壤不僅高山上有，我仃生活的環境中也能找到巖石和土壤，認識到巖石和土壤分

布及用途的廣泛性。

探索活動3：了解巖石和土壤背后的故事。

這一活動是本節課的重點內容，也是學生最為感

興趣的內容。首先，教材用一小段文字揭示了巖

石和土壤的另一種重要的意義：它們在幾百萬年

甚至更長時間的形成過程中記錄了大自然的痕

跡。然后，教材出示了4幅圖片，從四個方面展

示巖石、土壤如何記錄了地球演變的歷史：巖石

的化學成分、巖石中動植物的痕跡、動物化石以認為看K卻么1?口?們

4nrrnixArnwIM中皖玄什公

及土壤形成的過程。,iN.?。.

第一幅圖：美國的魔粗塔，是一座巨型的圓

柱體巖石。據地質學家的研究，現在的魔鬼塔是距今五、六千萬年以前，地心的巖漿

上涌到地表冷卻下來成為堅硬的火成巖，歷經千百萬年的風吹雨打而形成的。魔鬼塔

的形成年代，是通過對巖石中各種化學元素的測定而準確計算出來的。地球的年齡也

是通過這種方法測定的。

第二幅圖是蕨類植物化石。目前人們稱蕨類植物為活化石。從遠古的泥盆紀到現

在，哪個時期都有。泥盆紀末至石炭紀時多為高大樹木，二疊紀以后至三疊紀時，大

多數絕滅，其遺體形成煤層。現代生存的大多數為草本，少數為木本。因此有些巖石

具有很高的考古價值，透過它可以知道自然界有哪些生物生存過。

第三幅圖是喜馬拉雅山發現的鸚鵡螺化石。化石，在地質歷史中，經過自然界的

作用，保存于地層中的古生物遺體、遺物和它們的生活遺跡。研究化石可以了解生物

的演化并能幫助確定地層口勺年代。教材中提供的喜馬拉雅山發現的鸚鵡螺化石，是想

8/49

讓學生通過分析認識到巍峨聳立的喜馬拉雅山在幾億年前曾經是海洋，從而更加認識

到觀察研究巖石的重要意義與價值。

第四幅圖是表明土壤的形成是一個極其漫長的過程。教材圖片呈現的是土壤的剖

面圖，自下而上分為：基巖、基巖碎屑、下土層、表土層。表土層是由非常小的黑色

顆粒組成，含有較多的腐殖質和水分。下土層由顏色較淺、較大顆粒組成，不含腐殖

質，主要含有水分和某些礦物質。基巖碎屑和最下面的基巖是堅硬的巖石組成，越往

下越堅固。土壤是在母質、氣候、生物、地形時間等囚素的共同作用下形成的。教科

書中的例子：”要形成12厘米厚的土壤，可能需要幾百到數萬年的時間”是用來充分

說明從巖石變為土壤的漫長過程。

四幅圖片都形象而充分地說明了每一塊巖石和每一方土壤上都留下了大自然的痕

跡，記錄了地球形成和演化歷史的故事。通過了解它們的故事，學生認識到巖石和土

壤是研究地球運動變化歷史的重要客觀依據。在此基礎上，教材還提示學生再次交流

和分享他們知道的有關巖石和土壤的其他故事，作為這一環節的補充和拓展。

探索活動4：整理我們知道的巖石和土壤的知識。這一活動是把學生個人的學習

所得加以匯總，形成一個全班同學都能達成共識的班級記錄單。

3.研討

研討中的三個問題是對本課學習一個回顧、梳理，幫助學生對本課學習的內容進

行反思。前兩個問題學生可以在探索活動中尋求答案，第二個問題希望學生能在原有

的基礎上認識到巖石的用途很多，它是重要的建筑材料；是重要的礦物和礦產來源；

奇特的巖石本身可以作為精美的工藝品；巖石當中的很多成分還可以藥用等。土壤的

作用就更加重要了，它是生物賴以生存的重要物質。

4.拓展

教科書拓展部分是“調查一下當地有什么巖石，土壤是什么樣的。”這一部分是

為了擴充學生對巖石和土壤的認識而建議開展的活勤。旨在讓學生能從書本中獲取的

知識走向實際應用，關注自己的生活環境。

（四）教學建議

1.聚焦

首先，教師向學生展示一幅巖石和土壤的圖片：提問：“在這幅圖片中你能看到

什么？”學生交流后，教師可以告訴學生：“巖石和土壤是地球的重要資源，和我

9/49

們的生活息息相關。地球在很久以前發生過什么事情，巖石和土壤可以給我們提供線

索。”進而揭示本單元的研究主題一一巖石和土壤。

接著，教師提問：“你觀察過巖石和土壤嗎？你知道人們為什么一直在對巖石和

土壤進行研究嗎？”啟發學生思考，但不必急于讓學生回答，教師盡量讓學生回憶

并交流自己對這一內容的認識。激發學生的思維矛盾，引發他們探究的興趣。

2.探索

探索活動I：用于觀察、描述的巖石和土壤需要學生課前自己收集。教師可要求

每位學生收集3塊以上的巖石和一些土壤，這樣每個小組可供觀察樣本的數量就比較

適合學生的學習需求。除了布置學生去收集巖石，教師也要收集一定數量、種類豐富

的巖石，其中最好有一些形態比較典型的巖石。教學前，可以將學生收集的巖石，與

自己收集到的巖石進行合理地搭配。提供有結構的、能讓學生展開充分探究的巖石和

土壤，是保證本課教學順利進行的關鍵。

探索活劫2：首先由學生簡單介紹一下自己的巖石和土壤是從哪里得到的。教師

把學生收集這些巖石和土壤的地點板書在黑板上，讓學生感受到巖石和土壤在地球上

分布很廣，是組成地球外殼的重要物質。在交流的同時，請學生說一說這些巖石或土

壤的用途。這一活動也可結合第一個活動共同完成。

探索活劫3：教師可將教材42頁最后三行的內容以講述的形式告訴學生。隨即在

實物投影上出現教材43頁中的幾幅圖片和相關資料介紹，同時讓學生打開節，以個人

或小組的形式進行自學。然后讓學生匯報交流，并說一說自己的感受。小組之間相互

補充，相互完善，教師積極參與其中。通過交流，使學生真正體會到巖石和土壤是自

然界天然存在的物質，在每一塊巖石和一方土壤上都留下了大自然變遷的痕跡，都要

經歷一個漫長的演變過程。同時教育學生應該保護自然資源，愛護每一塊石，每一方

±。在此基礎上，教師可以讓學生充分地講述自己了解到的相關故事。這對引發學生

的學習興趣和下一步的教學都是具有意義的。

在上述三個探索活劫中，學生應在觀察、交流的同時，完成學生活動手冊的相關

內容。這樣可以使學生的學習過程有跡可循，更加完整與嚴謹。

探索活動4：請學生根據活動手冊中的記錄，在全班內進行交流“關于巖石和土

壤，我們知道了什么“。交流過程中，教師可以指導學生補充、完善，形成

10/49

班級記錄表，作為后面探究活動的線索。

研討

在之前的探究過程中學生已經表達了對巖石和土壤的一些認識。在研討部分，教

師可以請學生再針對教材的三個話題進行交流。這里可以先給一些時間讓學生開展小

組討論，然后再請學生進行全班分享。

拓展

在拓展部分，教師可以根據當地的實際情況，指導學生尋找合適的地方開展巖石

和土壤的調杳，注重當地巖石和土壤的特點和演變過程的調杳。叮囑學生注意安全。

活動手冊采用氣泡圖的方式，讓學q焉土壤r

生把巖石和土壤分別從四個方面進行填

寫。把每一個教學環節的內容對應在每

一個氣泡中，將教學內容進行了很好的

梳理。使學生從整體上建構對巖石和土

壤的認識。

活動手冊的內容是讓學生隨著教學

進程將大家交流后個人的收獲記錄在氣

泡圖中。可以用簡單的詞語進行記錄，

表達清楚即可。

教學中，教師可以將這個圖表制成

(五)學生活動手冊說明

“班級記錄單”的形式,，在交流討論時將學生的觀點記錄、匯總，為后續的學習

提供線索。

本節課是單元的起始課，是對巖石和土壤的初步認識，后續的學習內容會對本節

課形成的認識逐一深化，培養學生自我反思的能力。埒懷學習IS的玄石利:茶的知口分劃壩噴村吐的磺中.

第2課認識幾種常見的巖石

(-)背景與教學目標

理解了研究巖石和土壤的重要意義后，學生將從本課開始對巖石和土壤進行更為

11/49

細致、科學地觀察研究。第2-4課主要圍繞巖石進行研究。作為認識巖石的第一課，

本課將指導學生用科學的方法觀察幾種常見的巖石一一花崗巖、砂巖、大理巖的特征。

不僅要觀察巖石的顏色、形狀等外部特征，還要像科學家那樣對巖石的多方面的特征

進行細致觀察，以便對巖石的特征有更加全面的認知。

四年級的學生對觀察物體已掌握了一些方法，可作為本節課觀察巖石的基礎，但

對巖石觀察還有一些獨特的方法，這些方法是學生比較陌生的，但這正是本節課學生

要學習和掌握的，是能力發展點。

通過本課學習，學生不僅能夠認識幾種常見巖石的特性，進一步提高科學探究能

力，更重要的是學會用科學家的視角和方法去研究巖石。

科學概念目標

?花崗巖、砂巖、大理巖等常見巖石具有不同的特征。

科學探究目標

?會用感官對花崗巖、砂巖、大理巖的特征進行觀察。

?會使用簡單工具對花崗巖、砂巖、大理巖的特征進行更細致的觀察。。

?會用科學詞匯描述、記錄巖石的特征。

科學態度目標

?積極參加觀察巖石特征的探究活動，保持對巖石的研究興趣。

?認識到認真細致地觀察、比較、描述和記錄是十分重要的。

科學、技術、社會與環境目標

?認識到科學技術可以幫助人類更好地認識自然。

(-)教學準備

為學生準備：花崗巖、砂巖、大理巖，放大鏡、手電筒、小刀、銅鑰匙、小鋼

鋰

教師準備：巖石標本和教學多媒體課件

(三)教科書解讀

12/49

本課在教科書上共三頁，分為4個部分。

1.聚焦

教科書第44頁用整個頁面展示了一副巖石的圖片。聚焦的問題是“巖石的種類

繁多，它們的性質也多種多樣。讓我們了解一下幾種常見的巖石有什么特征。”從圖

片到聚焦的問題都指明了本節課的研究內容一一認識幾種常見巖石的主要特征。

2.探索

13/49

這部分是本課的重點內容，設計了3個活動。首先引導學生用眼睛和放大鏡初步觀

察三種巖石的外部特征，進而再學習科學家的方法，借助其他工具對巖石于學生據

進行更加細致的觀察，同時將觀察到的結果記

錄在表格中。教材所選取的三種巖石標本極具

代表性，而且比較普遍，容易得到u右下方虛

線方框里標明了學生在探究活動中所需要的工

具。

探索活動1：初步觀察三種巖石標本，描述

它們的特征。教材中要求先用肉眼觀察，再用

放大鏡觀察，使學生對這三種巖石標本的外部

特征形成初步的認知。

探索活動2:“更細致地觀察這三種巖石標

本”。在這里，“細致觀察”指的是從多個角度

觀察巖石。教材中對觀察內容及方法進行了詳

細地指導，學生要像科學家那樣，借助工具運

用科學的方法對花崗巖、砂巖、大理巖進行觀

察。

教材中將觀察分為5步展開：一是對三種

巖石是否有紋理、分層，是否有斑點、小孔的

觀察。教材提供4種巖石圖片，這4種巖石是

給學生提供一個參照樣本，即分層、有紋理，

有斑點、有小孔的巖石是什么樣子的，便

此觀察、描述花崗巖、砂巖、大理巖的相關特征。

二是對巖石組成物質的觀察，涉及顆粒大小和組成物質是單一還是多種的兩個方

面。教材同樣提供三種巖石圖片作為參照樣本，讓學生對照三種巖石樣本來測察、描

述花崗巖、砂巖、大理巖的相關特征。

三是對巖石光滑、粗糙程度的觀察，教材沒有提供參照物和方法，因為學生在之

14/49

前的學習中已獲得相關經驗，主要還是借助感官來做細致觀察。

四是對三種巖石光澤的觀察，教材提供了讓學生通過手電筒光照射到不同物體上

的反光程度來與巖石的反光程度比較的方法，從而描述出花崗巖、砂巖、大理巖的光

澤度。教材先安排了用手電筒分別照射鋁箔包裝紙、地板、黑板和窗戶上的玻璃，判

斷這些物體的光澤程度，并定出標準。再著手每一塊巖石的觀察，看看它們的光澤和

哪種物體的反光程度相類似。

五是對三種巖石硬度的觀察，教材借鑒了鑒別礦物軟硬的方法，并以資料形式給

出判斷軟硬的標準，意圖是引導學生嘗試用指甲刻畫、用鑰匙刻畫、用小刀刻畫的方

法去了解三種巖石硬度的差異。

總之，對巖石更細致的觀察主要借助比較的方法，指導學生認識到三種巖石的更

多特征，同時學會用比較的方法觀察事物，知道比較是一種重要的學習科學的方法。

教材還提供了科學詞匯，便于學生使用科學詞匯對巖石進行準確描述。

探索活動3：將觀察的結果記錄下來。教科書上的表格與學生活動手冊上的表格完

全一致。目的是讓學生邊觀察邊記錄。對幾種常見巖石的特征形成比較完

整的認識，也便于學生匯爽交流。

BI唱像的JMCHtuaib?住下比的?糾中.

3.研討

在這一活劫中，應當讓學生明確兩個問題。第

個問題是三種巖石各有哪些特征？要求學生選擇恰

的詞匯記錄和描述，從而使學生能更好地把握巖石

特征，以及去比較各種各樣巖石的不同。第二個問

是“我們如何去觀察、描述一種未知的巖石”。這

問題強調的是要引導學生學會知識與技能的遷移，

已學過的方法去解決未知的問題。這對學生能力的

高具有重大意義。

4,拓展

教科書拓展部分，要求學生分別用小鋼鋰在巖石的一角鋰出粉末，讓粉末散落在

反差明顯的紙上，主要是便于觀察粉末顏色，通過顏色來感知巖石內部物質是否一樣。

這一內容旨在引導學生從對巖石外部觀察轉向對其內部的觀察，為研究巖石的組成做

鋪墊。

15/49

（四）教學建議

1.聚焦

教師可以采取復習引入的方式導入教學：“上節課，我們知道了許多巖石和土壤

的故事，今天老師帶了幾種巖石，你們知道這幾種巖石的名稱嗎？它們的特征一樣

嗎？”由此引出探索部分的內容，并激發起學生的柔究興趣。

2.探索

探索活動1.教師可先讓學生用肉眼和放大鏡現察三種巖石，引導學生對它們的

外部特征形成初步認知。

探索活動2,對巖石更細致的觀察，教師可根據觀察的五個方面內容，采用比較的

方法逐一對學生進行觀察指導。

首先，引導學生先用肉眼觀察巖石標本是否有紋理、分層，是否有斑點、小孔。

然后教師依次提供“有斑點的巖石”、“有小孔的巖石”、“有條紋的巖石”、

“有層次的巖石”四幅圖片或實物讓學生觀察，并提問：“你知道有條紋是什么意思

嗎？有層次是什么意思？”對于學生不懂的名詞給出解釋。接著引導學生對照參照

物來細致觀察花崗巖、砂巖和大理巖的相關特征，及時將觀察結果填寫在活動手冊的

記錄表中。

對于三種巖石的顆粒大小和組成物質（單一的還是多種的）的觀察，教師指導學

生先用放大鏡觀察花崗巖、砂巖、大理巖這三種巖石標本，“每種巖石都是由顆粒組

成的嗎？顆粒大小一樣嗎？可以看出是由一種物質還是多種物質組成的嗎？“隨后

出示顆粒不同的巖石圖片或實物做參照，讓學生對比進行觀察和描述。在這一環節中，

教師應讓學生一邊觀察、描述，一邊記錄巖石的特征，寫得越詳細、越準確越好。例

如，斑點可區分大小、形狀，小孔可區分大、中、小。

對三種巖石光滑、粗糙程度的觀察，可以提問：“我們除了用眼睛看的方式觀察

巖石外還可以怎么觀察？”引導學生說出“我們還可以用手摸一摸……”在學生摸

的時候，一定要讓學生注重手上的感覺。最好能啟發學生聯系上一環節說出“顆粒細

密的巖石比較光滑，顆粒粗大的巖石比較粗糙。”

對于巖石光澤的觀察，教師可以告訴學生，“除了直接用感官進行觀察，我們還

可以借助工具進行觀察。”教師可以從物體的反光情況引入，對于反光學生還是有一

定生活經驗的。比如他們知道鏡子、金屬表面反光很強。教學時，教師可指導學生用

手電筒光分別照射鋁箔包裝紙、地板、黑板和窗戶上的玻璃，先確定這些物體的光澤

16/49

程度；再照射每一塊巖石，并與剛才的物體進行比較，把它們的光澤進行排序。引導

學生用“耀眼”“很亮’“暗淡”“不夠亮”等詞匯進行描述。

最后，在指導學生觀察巖石的硬度時，可以讓學生先說一說自己對巖石硬度的理

解，而后告訴學生地質工作者在野外鑒別礦物硬度時常用的方法是用指甲、銅鑰匙、

小鋼刀作為測試工具展開觀察，并讓學生通過閱讀資料和討論，采用自學的方式理解

測試的方法。教師要通過提問，確保學生真正明白了測試方法后，再組織學生分組對

巖石進行測試，并提醒學生一定要注意安全”

3.研討

在前面的學習中，學生已經分小組觀察巖石的特征，學會了一些觀察巖石的方法。

在研討部分，教師可以請學生歸納總結花崗巖、大理巖、砂巖的特征，嘗試讓學生有

條理地說出每一種巖石的多種特征。在此基礎上進行提問：我們如何觀察、描述一種

未知的巖石？將本節課用到的方法進行總結。如果學生能說出更多觀察巖石的方法，

只要是合理的，教師應給予肯定。

4.拓展

在這一環節中，教師可按照教科書上的方式指導學生用小鋼鋰在巖石的一角鋰出

粉末，來觀察粉末的顏色。教學時注意巖石的選擇，通過散落的粉末能感知巖石內部

物質是否一樣，為下節課學習巖石的組成做鋪墊。同時要選取與巖石粉末顏色差異較

大的紙張，作為接落粉末的襯紙，以便觀察效果明顯。這一活動對于學生來說是陌生

而感興趣的。因此，教師應更加注重指導，特別是安全方面的提示。

（五）學生活動手冊說明

17/49

學生活動記錄手冊的內容是讓學生在教學進.

程中隨時觀察隨時進行記錄的。由于本節課需馬

學生觀察的巖石種類及每一種巖石的特征較多，

因此記錄表的使用是非常必要的。教師應組織

學生在細致觀察的基礎上充分用好記錄表。

第3課巖石的組成

（一）背景與教學目標

在上節課的學習中對三種巖石進行了細致觀察：知道了其各自的特征。這節課來

了解巖石的組成，從另一個角度加深對巖石的認識。巖石是由一種或多種礦物有規律

組合而成的礦物集合體。地球上已知的礦物有近4003種，常見的有五六十種。各種礦

物都具有一定的外表特征和物理性質，可以作為鑒另J礦物的依據。

對于學生而言，礦物既熟悉又陌生。熟悉是因為他們的生活中離不開各種礦物，

也聽說過常見礦物的名稱。但是，他們并不了解礦物是巖石的組成部分，也沒有對礦

物進行過觀察。因此，本喋對礦物的學習從巖石組成的角度切入，引導學生以花崗巖

的組成成分：石英、長石、云母三種礦物為觀察對象，對其顏色、條痕、透明度、光

澤進行觀察、比較與描述，掌握三種礦物的特性，學會觀察的方法。最后向學生介紹

更多的礦物，豐富他們對礦物的認知。

科學概念目標

?巖石都是由一種或幾種礦物組成的。

?花崗巖主要由石英、長石和云母三種礦物組成。

?不同礦物具有不同的形態特征。

?顏色、條痕、透明度和光澤是識別礦物的重要依據，礦物的條痕比它的外表顏

色更可靠。

科學探究目標

?會用放大鏡觀察花崗巖的組成。

?能夠用科學方法觀察礦物的顏色和條痕、透明度和光澤等特征。

?能用科學詞匯描述礦物的特征，并能夠做好記錄u

18/49

科學態度目標

19/49

?培養對礦物觀察研究的興趣。

?認識到認真、細致的觀察、比較、記錄、描述是十分重要的。

科學、技術、社會與環境目標

?認識到礦物和巖石是組成地殼的重要物質，與人類關系密切。

?認識到礦產資源是大自然留給我們人類的寶貴資源。

（二）教學準備

為小組準備:花崗巖、石英、長石、云母等常見巖石和礦物標本或圖文資料。

放大鏡，白色的無釉瓷板，手電筒，金屬，絲綢，泥土，實驗記錄單

教師準備:介紹礦物的多媒體課件或標本。

（三）教科書解讀

本課在教科書上共3頁分為4個部分。

1.聚焦

聚焦環節首先用圖片呈現出美麗的礦

物晶體，使學生形成感性認識的同時，意識

到礦物與他們觀察過的巖石是不一樣的。

然后，用一段簡短的文字向學生講述了巖

石與礦物的關系以及認識礦物對研究巖石

的意義，幫助學生明確本課學習與前面所

學內容的聯系，使他們更好地進入新的學

習歷程。繼而提出問題“礦物是什么樣

的？有哪些方法可以幫助我們識別礦物

呢？”揭示了本課的主要研究內容，激發

學生進一步觀察研究礦物的興趣。

2.探索

這部分內容按照一聚焦研究內容，深入觀察識別，拓展豐富認知”的層次設計了

4個活動。活動的重點是以觀察花崗巖的組成為線索，引導學生對石英、長

石和云母三種礦物進行觀察、比較和描述，認識三種礦物的特性，理解巖石是由礦物

組成的這一事實。難點是觀察花崗巖中三種礦物的形態，并把它們和這三種

20/49

單獨的礦物晶體進行比較，從中發現它們之間的聯系。

探索活劫1:觀察花崗巖的組成。這個活動是貫穿本課探究活動的一條主線。教科

書之所以選用花崗巖作為認識礦物的典型代表，是因為花崗巖是一種比較常見的巖漿

巖，礦物顆粒比較粗，長石、石英和云母三種礦物I!粒的顏色、形態不一樣，容易區

分。因此，活動要求學生“先用肉眼觀察，再用放大鏡觀察”，方法簡單直接，重點

在于引導學生對巖石顆粒的觀察：組成花崗巖的幾種顆粒分別是什么樣的？希望學生

通過觀察可以發現三種不同顏色和形態的顆粒，引發學生產生疑問：“它們分別是什

么呢？”引導學生對礦物進行深入地觀察，學會觀察礦物的方法，認識它們的特性。

探索活劫2：觀察三種礦物。這是觀察識別花崗巖組成的第一步：用科學的方法

觀察長石、石英和云母三種礦物，對它們的形態、特性形成更加科學準確的認知。比

如顏色和條痕、透明度和光澤以及硬度、形狀都是礦物特性的具體體現，是辨別它們

重要依據。

教科書中呈現了石英、長石、云母比較完整的晶體，同時用氣泡圖的形式告訴學

透明度和光澤的觀察進行詳細地指導。

顏色是礦物最明顯最直觀的物理性

菱富姐二種了iw疝色?滋G莎果情它收金白色的兒怕說扳，

質。不同的礦物有著自身獨特的顏色，因此W.ftfi?IT拎外色

和550的帕色Wujt

有許多礦物以顏色命名，如赤鐵礦是紅色

的、褐鐵礦是褐色的、黃銅礦是黃色的……

同一種礦物由于所含的雜質不同也會有不

同的顏色，如不含雜質的石英是無色透明

的，而當石英含有雜質時會呈現不同的顏

色；長石呈現肉紅、淺黃色、白或灰白；

云母顏色呈現黑?棕紅、白、淺灰等。

條痕指的是礦物粉末的顏色。將礦物

放在白色的無釉瓷板上擦劃，瓷板上留下

生：顏色、光澤、硬度、紋理都是重要的線索。隨后，分別對顏色和條痕、

的粉末痕跡，就是礦物的條痕。由于條痕可以消除雜質和其它的一些物理因素的

21/49

蕊岸利澧觸原安支汗??

好財置的Hu.

影響，所以礦物條痕的顏色更加固定、可靠。比如赤鐵礦的顏色有鐵黑色和紅褐色

等，但條痕的顏色總是櫻紅色。條痕對不透明礦物的鑒定很重要，而對透明礦物的

來說，意義不大，因為他們的條痕都是白色或接近白色。對于教材提供的石英條痕

是白色或接近于白色；長石的條痕是白色或淺灰色；云母的條痕是白色。

關于顏色和條痕的觀察，教材的一段文字指導，意在讓學生先觀察三種礦物的

顏色，在此基礎上再觀察礦物的條痕，通過顏色和條痕的對比觀察認識到礦物的表

面顏色與條痕是不同的，教師通過指導性說明，最終讓學生理解鑒別礦物時條痕比

顏色更加可靠。

礦物的透明度和光澤也是礦物的重要特征。透明度是指礦物可以透過可見光的

程度。一般將礦物透明度分為3級：透明、半透明、不透明。教科書中對透明度的

觀察方法及判斷標準做了明確指導：“通過觀察礦物碎片邊緣是否能看見其他物體

來衡量礦物的透明度”。

光澤是指礦物表面對光的反射能力。觀察方法，繼續延用上節課學習的方法：以

具體物體金屬、絲綢、玻璃、泥土和蠟燭的反光特性作為參照，采用比較的方法觀

察、描述三種礦物的光澤。如果礦物能像金屬一樣反射光線，我們就可說它具有金

屬光澤。不具有金屬光澤的礦物看上去有可能很光亮，也有可能很暗淡。對于這些

礦物的光澤，我們可以用玻璃狀、蠟質、土狀、油狀或絲綢狀來描述。教材48頁右

惻插圖學生們所描述的“金屬反光最強”“泥土反光暗”“玻璃反光比金屬暗，比

泥土強”。是對金屬光澤、泥土光澤和玻璃光澤做一個比較，讓學生知道金屬光澤

最強，玻璃次之，泥土反光最弱。通常情況下石英晶體是透明或半透明的，但不透

明的幾何狀態也存在，光澤為玻璃光澤或油脂光澤。長石晶體為半透明的，具有玻

璃光澤。云母晶體為透明或半透明，白云母具有珍珠光澤。

22/49

教材提供的記錄表是讓學生伴隨著觀察活動完成的，幫助學生對三種礦物的特

性形成整體的認知,同時作為識別花崗巖中礦物或霸箭董嬖裱攜對除此之外，教材

書址船石英.6峪處丘石…依於云也.

的第48頁末尾還告知孩子們硬度和形狀也是觀察礦物的重要線索。

探索活動3:辨別花崗巖中的礦物顆粒。對三種礦物進行了深入觀察，掌握其特

性后，還要回到認識巖石組成的活動，辨別花崗巖甲酒顆粒分別是什么礦物。將花

崗巖的顆粒分別與這三種礦物晶體進行比較，發現它們之間的聯系，從而識別花崗

巖的礦物組成，由此確定花崗巖是由石英、長石、云母三種礦物組成的。在這個過程

中，學生需要經歷再次觀察，分析、比較的過程，他們的觀察能力、解雒能力均會

Q先足下休

有所提升°2.對于素石和獷區.

fTwswaosffi柳

探索活動4：認識更多的礦物。認識了花崗町的蘭秤獷物啟^教材總贏通幾

件風?

也仃忌甲忌卜不咨女

種常見礦物的圖片，作為資料介紹給學生。旨在引導學生認識到自然電或和器物是

多種多樣的，豐富他們對礦物的認知，對學習程度不做要求。J.

研討

研討壞節設計了3個問題幫助學生對所學內容進行回顧、梳理。通過對第一個

問題的研討，可以提煉觀察、識別礦物的方法，再次加深對礦物特性的認識。第2

和第3個問題的研討，則引發學生對巖石和礦物之間聯系的思考，把兩節課所學失

于巖石、礦物零散的知識串聯起來形成完整認知，加深理解。

拓展

這一活動要求學生課下采集巖石和礦物，并做好記錄。教科書第49頁的小提示

非常的重要：告知學生在采集標本時和采集標本后應該如何做。為下一節課學習活

動的開展做好物質和知識準備。

（四）教學建議

1.聚焦

23/49

24/49

教師首先結合上節課學習的內容向學生講述：“上節課，我們對幾種常見的巖

石進行了細致地觀察。其實所有的巖石都是由礦物組成的。有些巖石由多種礦物組

成，有些僅由一種礦物組成。”使學生明確巖石與礦物的關系，然后指出本課研究

的主要內容及核心問題：“研究巖石的一種方法就是尋找巖石中的礦物。那么，礦

物是什么樣的？有哪些方法可以幫助我們識別礦物呢？”激發學生學習新課探求新

知的欲望，自然地引入到新課的教學中。

2.探索

探索活動1:觀察花崗巖的組成

教師為每組學生提供一塊巖石，并讓學生辨認出這塊巖石是花崗巖。引導學生

先用肉眼觀察，再用放大鏡仔細觀察，描述“組成花崗巖的幾種顆粒分別是什么樣

的？它們的形狀、光澤如何？”在觀察時，教師應提示學生多注意觀察花崗巖的斷

面。引導學生細致觀察，發現三種不同顆粒在顏色、形狀、光澤等特性方面的不同。

然后，提出問題：“這幾種顆粒分別是什么呢？”

探索活動2：觀察三種礦物

教師可利用課件播放石英、長石和云母的礦物標本。讓學生在知道云母、長石、

石英三種礦物的基礎上，再近距離的觀察這三種礦物。

在進行觀察之前，老師預設問題：“你打算從哪些方面觀察這三種礦物？用什

么方法來觀察呢？”引導學生調用自己的己有知識，與教師共同確定觀察的內容及

方法。教師要做出準確指導。接下來讓學生帶著問題去觀察。教科書中提示框里的

內容是需要學生在觀察的基礎上發現的。

①礦物的顏色和條痕

本活動的重點是掌握觀察礦物顏色和條痕的方法，并付諸實踐。使學生知道觀

察礦物條痕比觀察礦物的顏色更可靠。

教師應先讓學生認識什么是礦物的顏色及條痕，以及怎樣觀察和描述。礦物的

顏色比較好理解，就是礦物表面的顏色。礦物表面的顏色有的可能變化，所以鑒別

時必須用新鮮斷面。對顏色的描述一般用標準色譜（紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫）

來描述；有時為了區別同種顏色，加上深淺、濃淡等副詞，如深紅、淺綠、淡黃等；

如果礦物不只是一種顏色時，可用雙重的顏色表示，如黃綠，橙黃，紅紫等，后者

為主要顏色；還可以使用形象的食物比喻，如橘紅、檸檬黃、土黃櫻紅、鐵灰等。

25/49

“礦物的條痕”對于學生來說是一個全新的概念。教師要演示并講解：“條痕

是指礦物在白色無釉姿板的粗糙面上擦劃時，姿板二留下礦物粉末的顏色。”并且

強調：“條痕不是礦物刻畫甕板，在瓷板上產生的刻痕。”如果是淺色礦物和透明

礦物，如石英等，要在深色瓷傳上擦劃。

實驗前，先讓學生觀察礦物表面的顏色，然后讓學生猜測它們各自條痕的顏色。

接著分別把這些礦物在瓷板上擦劃，觀察條痕的顏色并記錄，并引導學生觀察這些

條痕和礦物外表的顏色是否一致。于是，學生可能會想到：“為什么礦物的顏色和

條痕的顏色會有不同？”對這個問題，教師可先讓學生根據自己的理解回答，然后

補充講解。交流后，可以讓學生說說“在辨別礦物時，觀察礦物條痕和觀察礦物的

顏色哪個更可靠？”除了鼓勵學生自己動腦筋外，還可以啟發學生從參考資料中尋

找答案。

②礦物的透明度和光澤

物體是否透明學生還是具有一定生活經驗的。因此在指導學生觀察礦物的透明

度時，可以讓學生先說說芻己對物體透明度的理解。然后讓學生區分透明、半透明、

不透明的紙或其他物體，并讓他們說說自己的理由。衡量礦物透明度的標準，教材

中有所提示。待學生明確標準后，再指導學生用同樣的方法觀察礦物的透明度。

對“光澤”和光澤的觀察與描述，學生在上一節課時有所接觸，己不再陌生了。

對礦物光澤的觀察、描述，是以金屬、玻璃、泥土'絲綢、蠟燭等作參照物的。因

此，在觀察礦物的光澤前，要指導學生仔細觀察金屬、玻璃、泥土、絲綢和蠟燭的

光澤。再采用比較的方法來觀察、描述這三種礦物的光澤。

在上述的觀察中，教師應指導學生邊觀察，邊把結果記錄在學生活動手冊中。將

花崗巖的組成及每一種成分的特性以氣泡圖的形式加以呈現。

除了顏色和條痕、透明度和光澤，教師還應該像學生做以說明：硬度、形狀也

是觀察礦物的重要線索，使學生形成較完整的認知。

探索活動3:花崗巖顆粒與三種礦物的比較

在分別認識了石英、長石和云母晶體后，教師可帶領著學生再拿出之前觀察過

的花崗巖，把花崗巖的顆粒與這三種礦物進行比較。此時，教師可以告訴學生，

26/49

石英，長石，云母都是自然界的礦物，礦物在自然界中很少單獨存在，通常都是好

幾種混雜