教科版（2024）五年级上册（2024）5. 岩石的类别与变化教案设计

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一、课程标准依据
本课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中"地球系统"领域，核心概念为"通过阅读资料和模拟实验，认识岩石的三大类别及其形成过程，探究温度变化对岩石的影响"。学生认识岩浆岩、沉积岩、变质岩三大岩石类别，并通过热胀冷缩实验模拟自然界中温度变化对岩石的风化作用，理解岩石在不断变化中。
二、单元分析
本课是单元第5课，在上一课认识岩石基本特征的基础上，深入学习岩石的分类和变化。学生通过阅读资料了解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因和特征，并通过"加热—冷却"模拟实验探究温度变化对岩石的影响。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。
三、教学目标
（一）科学观念
1. 知道岩石分为三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
2. 初步了解三大类岩石的成因：岩浆冷却→岩浆岩，风化沉积→沉积岩，高温高压→变质岩。
3. 知道化石主要存在于沉积岩中。
4. 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。
（二）科学思维
1. 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。
2. 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。
3. 能综合分析多种因素（温度、水、生物等）对岩石变化的影响。
（三）探究实践
1. 能阅读岩石分类资料，提取关键信息填写记录单。
2. 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）。
3. 能记录实验现象并思考岩石变化与自然因素的关系。
4. 能制作化石模型。
（四）态度责任
1. 认识到岩石也在不断变化，建立动态的地球观。
2. 体会漫长地质时间尺度下自然力量对岩石的"雕刻"作用。
3. 对化石所记录的地球历史产生兴趣。
【教学重点】认识岩石的三大类别和成因，通过模拟实验探究温度对岩石变化的影响。
【教学难点】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。
四、课前准备
（一）学生准备
1. 预习岩石分类的科普资料。
（二）教师准备
1. 岩石分类资料（含三大类岩石的成因和图片）。
2. 化石图片（菊石化石等）。
3. 岩石加热实验材料：小块岩石（可用石灰岩）、酒精灯、护目镜、冷水盆、坩埚钳。
4. 记录单。
五、教学过程（40分钟）
环节一：聚焦问题（5分钟）
【教师活动】
1. 展示各种岩石图片，提问："岩石可以分为哪几类？不同岩石的形成原因一样吗？"
2. 展示自然环境中表面布满裂纹、已经破碎的岩石图片："岩石的模样会改变吗？是什么力量让它们变化的？"
3. 板书课题：岩石的类别与变化。
【学生活动】
1. 观察情境，思考并讨论问题。
2. 提出自己的猜测和假设。
3. 产生探究兴趣。
【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激发探究欲望。
环节二：探索实验（18分钟）
【教师活动】
1. 指导学生阅读岩石分类资料，了解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因和典型代表。
2. 展示菊石化石图片，讲解化石的形成和在沉积岩中发现的特点。
3. 引导学生思考："岩石变化与哪些自然因素有关？"展示阳光照射、水结冰、树根生长、穴居动物等图片辅助思考。
4. 指导"岩石加热实验"：用坩埚钳夹住小块岩石在酒精灯上加热，然后放入冷水中，反复几次，观察岩石变化。强调戴好护目镜和安全操作。
【学生活动】
1. 阅读资料，填写"我对岩石成因的认识"记录单。
2. 思考并讨论影响岩石变化的因素。
3. 分组完成"岩石加热实验"，记录每次加热后岩石的变化（是否出现裂纹、有无碎渣脱落等）。
【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据，发展科学探究能力。
环节三：研讨交流（10分钟）
【教师活动】
1. 讨论："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？"（花岗岩→岩浆岩，砂岩→沉积岩，大理岩→变质岩）
2. 讨论："地球表面的岩石变化受哪些因素的影响？除了温度，还有哪些因素？"
3. 引导思考："岩石变化有怎样的趋势？最终可能会变成什么？"（大岩石→小岩石→沙粒→土壤）
【学生活动】
1. 各小组汇报探究发现。
2. 参与班级研讨，补充观点。
3. 根据证据得出结论。
【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生从证据走向结论，发展归纳推理能力。
环节四：拓展应用（5分钟）
【教师活动】
1. 制作化石：用石膏或黏土制作化石模型。
2. 了解当地岩石的类型和特点。
【学生活动】
1. 尝试完成拓展任务。
2. 联系生活，举例说明。
【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣。
环节五：课堂小结（2分钟）
【教师活动】
1. 总结三大类岩石及其成因。
2. 强调：岩石在自然力量（温度、水、风、生物等）的作用下会不断发生变化。
3. 预告下一课："水是怎样改变地球表面的？"
【学生活动】
1. 回顾探究过程，总结发现。
2. 明确课后探究任务。
【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。
六、板书设计
七、教学反思
1. 岩石分类的概念较抽象，建议配合实物标本进行讲解（花岗岩—岩浆岩，砂岩—沉积岩，大理岩—变质岩），学生更容易建立对应关系。
2. 岩石加热实验效果明显，但需注意安全（酒精灯使用、护目镜、热岩石防烫）。
3. 学生很难理解"地质时间"概念，可以用形象的比喻帮助理解（如：把46亿年地球历史压缩为1年，人类出现在最后1分钟）。
八、跨学科融合设计说明
1. 历史：化石记录了地球历史的演化过程，了解化石对研究生物进化的意义。
2. 语文：阅读关于岩石和化石的科学短文。
3. 数学：用饼图或柱状图表示三大类岩石的相对比例。
九、学生疑难解答（附常见问题的应对策略）
十、附件
附件一：第5课 岩石的类别与变化 · 活动记录单
一、我对岩石成因的认识
日期：__________
二、岩石加热实验
三、影响岩石变化的自然因素
附件二：班级记录单（黑板用）
岩石的类别与变化
日期：__________
三大类岩石：
• 岩浆岩：岩浆冷却结晶形成 → 花岗岩
• 沉积岩：碎屑沉积固结形成 → 砂岩（含化石）
• 变质岩：高温高压变质形成 → 大理岩
影响岩石变化的因素：
• 温度变化（热胀冷缩）
• 水在裂缝中结冰（体积膨胀）
• 树根生长（劈裂岩石）
• 穴居动物（钻洞）
变化趋势：
大岩石 → 小石块 → 沙粒 → 土壤
附件三：学习评价表
附件四：学习评价表（对照学习目标）

疑难问题
解答策略
花岗岩为什么属于岩浆岩？
花岗岩是岩浆在地表以下缓慢冷却结晶形成的。地球深处的岩浆温度很高（可达1000℃以上），当岩浆沿着裂缝上升但未喷出地表时，在地下缓慢冷却，其中的矿物依次结晶，形成了花岗岩。所以它属于岩浆岩的一种。
砂岩为什么属于沉积岩？
砂岩是由沙子（岩石风化的碎屑）在水底一层层沉积下来，经过漫长的时间在上层沉积物的压力下固结而成的。砂岩中的层状纹理就是一层层沉积的证据。因为沉积岩中常保存着化石，所以砂岩中也可能找到化石。
温度为什么能让岩石破碎？
岩石中的不同矿物成分热胀冷缩的程度不同。白天温度高岩石膨胀，晚上温度低岩石收缩，一胀一缩反复进行，岩石内部会产生微小的裂纹。水分渗入这些裂纹后，如果结冰体积膨胀，会进一步撑大裂纹。久而久之，完整的岩石就会破碎成小石块甚至沙粒。
大理岩是怎么形成的？
大理岩是由石灰岩或白云岩在高温高压的地质环境下经过变质作用形成的。原来的石灰岩在高温高压下，其中的矿物重新结晶，形成了更紧致、更美观的大理岩。这也是为什么大理岩比石灰岩更坚硬、更适合做装饰材料。
岩石类别
成因（可用图示）
举例
岩浆岩
岩浆冷却结晶
花岗岩
沉积岩
风化碎屑沉积固结
砂岩
变质岩
高温高压变质
大理岩
加热次数
岩石的样子
加热前
第1次加热后
第2次加热后
第3次加热后
因素
怎样影响岩石
温度（热胀冷缩）
水（结冰）
植物（树根）
动物（穴居）
评价内容
自评
师评
我能说出三大类岩石的名称和成因
☆☆☆
☆☆☆
我能举例说出各类岩石的代表
☆☆☆
☆☆☆
我能完成岩石加热实验并记录现象
☆☆☆
☆☆☆
我能说出影响岩石变化的因素
☆☆☆
☆☆☆
我认识到岩石也在不断变化中
☆☆☆
☆☆☆
评价维度
合格
良好
优秀
能准确描述实验现象
能说出
能详细描述
能描述并解释
能运用证据进行推理
能简单推理
能合理推理
能完整推理
能与同伴合作交流
能参与
能主动交流
能积极合作
对本课知识点掌握程度
基本了解
理解并能应用
深入理解并能迁移