1、第三单元第三单元 岩石和土壤岩石和土壤 单元解读单元解读 单元设计意图单元设计意图 矿物是人类生产生活的重要资源。矿物资源是人类的生命基石，是国民经济发展的 物质基础。人类的衣食住行各方面都离不开矿物资源。在世界范围内，80%以上的工业 原料、70%以上的农业生产资料均来自矿物资源。从建筑到道路，从汽车到手机，从电 脑到药品，工程师们在创造一切东西时都会用到矿物。除了珠宝玉石，大多数物品中的 矿物已经和它们原来的模样大相径庭，使得普通人渐渐淡忘了矿物的重要性。人们还在 岩石的内部建造隧道，在岩石上面建造桥梁和高大的建筑物。不仅如此，岩石是原始社 会时期劳动工具的重要来源，在人类进化史上具有重要
2、意义，以使用石器为标志的人类 物质文化发展阶段被称为石器时代。 岩石和矿物不仅是地质学家和工程师的研究对象，也是小学阶段研究物质科学与地 球科学的重要内容。小学四年级学生在一年级科学课上玩过石头，观察过石头，根据外 部特征给石头做过简单分类，也知道石头能用于收藏、观赏、盖房铺路。千姿百态的岩 石和矿物在学生眼中既神秘又稀有。由于小学生缺乏生产经验，所以不能把各种日用品 的成分和岩石、矿物建立联系，难以理解岩石和矿物是重要资源。日常生活中，小学生 缺少接触不同岩石和矿物的机会，因此绝大多数学生不能准确识别、细致描述常见岩石 和矿物的特征。科学观察与描述岩石、矿物的特征，能满足学生认识身边事物的愿
3、望， 进一步激发他们探究地球内部秘密的兴趣。 土壤是地球的重要资源，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等 组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有 机质、土壤生物以及水分、空气、腐殖质等组成。液体物质主要指土壤水分。气体是存 在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系， 互相制约，为作物提供必需的生活条件，是土壤肥力的物质基础。 小学生对于岩石和土壤有一定的了解，但是并不熟悉，更谈不上研究，而对于矿物 就非常陌生了。因此本单元的教学主要意图是激发兴趣，引发学习动机和探究意愿，为 今后学习岩石和土壤的知识并饱有持续
4、探索热情埋下一颗兴趣的种子。引导学生认识并 了解岩石、矿物和土壤，并懂得保护这些资源的重要性。 单元整体介绍单元整体介绍 本单元隶属于地球宇宙科学领域。 知道岩石和土壤的相关知识； 初步掌握一些科学观察方法； 激发学生对探究岩石和土壤的兴趣； 提升保护自然资源的意识。 本单元的组成本单元的组成 第三单元第三单元 岩石与土壤岩石与土壤 1 岩石与土壤的故事 2 认识几种常见的岩石 3 岩石的组成 4 制作岩石和矿物标本 5 岩石砂和粘土 6 观察土壤 7 比较不同的土壤 8 岩石、土壤和我们 单元编写思路单元编写思路 本单元总体结构为总分总。 第 1 课是开篇课。主要意图是激发兴趣，引发学习动机
5、和探究意愿，为今后学习岩石和 土壤的知识并饱有持续探索热情埋下一颗兴趣的种子。 第 24 课是关于岩石（矿物）的学习。第 2 课是对三种主要岩石的观察描述；第 3 课 从岩石组成的角度了解矿物的知识；第 4 课时动手制作岩石和矿物标本，增强实践性与 趣味性。 第 5 课，是学习岩石、土壤之间的一个过渡课。将岩石和土壤建立关联。 第 6、7 两课是对土壤的学习。 第 8 课是总结课。将岩石、矿物与土壤之间关系进行系统分析与总结，并且从重要资源 的角度提升保护意识。 本单元编写思路背后的思考本单元编写思路背后的思考 本单元编写时注重了以下几个方面的特点： 1.减少容量，降低难度 岩石：2 课1 课
6、，只研究三种常见岩石表面特征。 矿物：4 课1 课，从认识岩石的角度来了解矿物。 2.增加土壤内容，完善知识结构 土壤：1 课2 课，保留原有对土壤成分的学习（第 6 课），增加了不同类型土壤的探 究（第 7 课）。 3.关注学习动机与实践活动 增加第 1 课岩石和土壤的故事意图就是增强学习动机、兴趣。 增加第 4 课制作岩石和矿物本。其它课增加了许多观察实践活动。 旨在顺应学生年龄特点，提升学习兴趣。 4.凸显大单元结构优势 单元内部，将零散的知识点置于学生概念框架中，促进概念不断建构。 单元间重视与低、高学段单元的关联，推进概念的理解与持续发展。 单元内容编写依据单元内容编写依据 4.地球
7、上有大气、水、物、土壤和岩石,地球内部有地壳、地幔和地核。 学习内容 学习目标 1-2 年级 3-4 年级 5-6 年级 14.3 陆地表面大 部 分 覆 盖 着 土 壤,生存着生物。 观察并描述周围 的土壤上生长着 的植物和生活着 的动物。 知道土壤是地球上重要的资 源。知道组成土壤的主要成 分。观察并描述沙质土、黏 质土和壤土的不同特点:举 例说出沙质土、黏质土和壤 土适宜生长不同的植物 14.4 地球表面覆 盖着岩石。 知道岩石是由矿物组成的。 观察花岗岩、砂岩、大理岩 的标本,认识常见岩石的表 面特征。知道矿产是人类农 业生产的重要资源。 14.5 地球内部可 以划分为地壳、 地幔和地
8、核三个 圈层。 描述地球内部有地壳、地幔 和地核三个圈层。 知道地壳运动是地震、火山 喷发等自然现象形成的原 因。 说出地壳主要由岩浆岩、沉 积岩和变质岩三大类岩石构 成。 15.地球是人类生存的家园 16.人们为了使生产和生活更加便利、快捷、舒适，创造了丰富多彩的人工世界。 本单元的学习目标来自课程标准本单元的学习目标来自课程标准 3 3- -4 4 年级的下列相关习内容。年级的下列相关习内容。 4.3-1 知道土壤是地球重要的资源。 14.3-2 知道组成土壤的主要成分。 14.3-3 观察并描述沙质土、黏质土和壤土的不同特点;举例说出沙质土、黏质土和壤土 适宜生长不同的植物。 14.4-
9、1 知道岩石是由矿物组成的。 14.4-2 观察花岗岩、砂岩、大理岩的标本,认识常见岩石的表面特征。 14.4-3 知道矿产是人类工农业生产的重要资源。 15.1-2 说岀人类利用土壤进行农业生产的例子,树立保护土壤资源的意识。 15.1-3 说出人类利用矿产资源进行工业生产的例子,树立合理开采利用矿产资源的意 识。 6.1-1 区分生活中常见的天然材料和人造材料。 单元教学目标单元教学目标 科学概念目标科学概念目标 岩石和土壤记录了地球的形成和演化历史。 花岗岩、砂岩、大理岩等常见岩石具有不同的特征。 岩石是由一种或多种矿物组成的，不同矿物有不同的形态特征。 土壤的形成是岩石风化作用的结果。
10、 土壤具有一定的成分，按成分含量不同可分为沙质土、黏质土和壤土。 岩石和土壤都是地球上的重要自然资源。 科学探究目标科学探究目标 能利用观察、实验、比较等多种方法，描述和记录岩石、矿物和土壤的特征。 在教师指导下，能运用分析、推理等思维方法，将事实与认识相关联，形成对问题的解 释。 能根据岩石、矿物和土壤的特征，对照有关资料对它们进行识别。 会制作岩石和矿物标本。 科学态度目标科学态度目标 欣赏岩石和矿物晶体的美。 培养收集研究岩石和矿物的兴趣。 认识到使用多种方法认识岩石和土壤的重要性。 科学、技术科学、技术、社会与环境目标、社会与环境目标 认识到岩石、矿物和土壤是人类生产生活的重要自然资源
11、，应该保护自然资源并合理开 发与利用。 学生可以通过以下表现来展示理解学生可以通过以下表现来展示理解 能举例来讲述岩石和土壤记录地球历史和演化的故事。 了解并能运用科学方法（从颜色、纹理、颗粒大小、粗糙程度等方面）开展对三种常见 岩石表面特征的观察与描述，并能概括出三种岩石的表面特征。 能对花岗岩从矿物组成的角度进行细致观察（从颜色、条痕、光泽、透明度等方面观察、 描述三种矿物的特征）。 掌握区分岩石、沙、黏土不同（位置、特征）的实验方法，并能用证据对岩 石和土壤 的关联加以说明。 会做土壤成分的鉴定实验，观察并区分土壤中的各种成分。 能通过控制变量的实验探究出土壤的不同类别。 说出岩石和土壤
12、形成的大致时间及其在生产生活中的用途。 岩石和土壤记录了地球的形成和演化历史。 花岗岩、砂岩、大理岩等常见岩石具有不同的特征。 岩石是由一种或多种矿物组成的，不同矿物有不同的形态特征。 土壤的形成是岩石风化作用的结果。 土壤具有一定的成分，按成分含量不同可分为沙质土、黏质土和壤土。 岩石和土壤都是地球上的重要自然资源。 单元主要学习方法单元主要学习方法 方法多元方法多元 观察描述对岩石、矿物、土壤的学习，都要通过细致的观察，准确的描述来认识他 们的特征。观察与描述贯穿本单元学习的始终。 比较对岩石的特征的学习借助与岩石样本的比较；对矿物光泽的观察借助参照物来 比较的方法；岩石、沙和黏土特征的比
13、较；三种类型土壤的特征认识要在比较中分辨， 澄清。 阅读写作搜集资料阅读资料是本单元的重要学习方法。对岩石和土壤的用途及意义 的了解、岩石图鉴的学习、土壤类型与种植植物的关系等都需要搜集资料，并通过阅读 获得相关认识与理解。最后一课“土壤的污染与保护”调查小报告的撰写。 分课内容介绍分课内容介绍 1.1.岩石与土壤的故事岩石与土壤的故事 科学概念目标科学概念目标 岩石和土壤是自然界中天然存在的物质，它们的形成过程记录了地球形成与演化的历 史。 岩石和土壤是地球上重要资源，用途广泛。 科学探究目标科学探究目标 能通过阅读资料，了解岩石和土壤形成的过程及用途。 能用班级记录表记录、整理有关岩石和土
14、壤的知识。 在教师指导下，能运用分析、推理等思维方法感悟学习岩石和土壤的意义与价值。 科学态度目标科学态度目标 发展研究岩石和土壤的兴趣。 愿意倾听，积极分享。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到自然环境为人类的生活和生产提供了丰富的资源。 教学建议教学建议 1.重视课前资料搜集。 2.注重学习方式的多元。尤其要重视培养学生搜集处理信息的能力。（处理好教师的指 导与学生自主学习的关系。） 3.注重培养学生表达交流，归纳概括的科学思维。 4.重视科学记录单，处理好个人与班级记录单的使用。 2.2.认识几种常见的岩石认识几种常见的岩石 科学概念目标科学概念目标 花岗岩、砂
15、岩、大理岩等常见岩石具有不同的特征。 科学探究目标科学探究目标 会用感官对花岗岩、砂岩、大理岩的特征进行观察。 会使用简单工具对花岗岩、砂岩、大理岩的特征进行更细致的观察。 会用科学词汇描述、记录岩石的特征。 科学态度目标科学态度目标 积极参加观察岩石特征的探究活动，保持对岩石的研究兴趣。 认识到认真细致地观察、比较、描述和记录是十分重要的。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到科学技术可以帮助人类更好地认识自然。 教学建议教学建议 1.注意三种岩石选择要典型，便于学生观察到更多的细节。 2.注重观察岩石的方法学习（与典型岩石样本比较，来观察了解三种岩石的特征）。 3.
16、注重科学知识与科学方法的共生发展。 4.注意观察活动的安全。 3.3.岩石的组成岩石的组成 科学概念目标科学概念目标 岩石都是由一种或几种矿物组成的。 花岗岩主要由石英、长石和云母三种矿物组成。 不同矿物具有不同的形态特征。 颜色、 条痕、 透明度和光泽是识别矿物的重要依据， 矿物的条痕比它的外表颜色更可靠。 科学探究目标科学探究目标 会用放大镜观察花岗岩的组成。 能够用科学方法观察矿物的颜色和条痕、透明度和光泽等特征。 能用科学词汇描述矿物的特征，并能够做好记录。 科学态度目标科学态度目标 培养对矿物观察研究的兴趣。 认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。 科学、技术、社会与
17、环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到矿物和岩石是组成地壳的重要物质，与人类关系密切。 认识到矿产资源是大自然留给我们人类的宝贵资源。 教学建议教学建议 1.从认识岩石的角度来学习矿物的相关知识。从认识岩石的组成引出矿物三种矿物 的观察（观察方法的学习）花岗岩成分的再次观察（找出三种矿物） 2.引导学生学习观察矿物特征的方法(借助参照物)。 3.注意教学具的结构性（金属光泽、非金属光泽：玻璃、丝绢、蜡状）。 4.做好一些资料的补充，丰富学生对矿物的了解。 4.4.制作岩石和矿物标本制作岩石和矿物标本 科学概念目标科学概念目标 岩石和矿物的不同特征是识别它们的依据。 科学探究目标科学探究目标
18、 能够用采集来的岩石和矿物制作标本。 能够对照标本图鉴，根据岩石矿物的特征识别采集到的标本。 科学态度目标科学态度目标 体会到制作岩石和矿物标本的乐趣。 培养认真细致的科学态度以及团结合作的精神 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 岩石矿物标本的制作为科学研究提供重要依据。 常见岩石的特点：常见岩石的特点： 教学建议 1.课前准备要做好。（师生都要做好准备图鉴和岩石） 2.课上指导学生制作岩石矿物标本。（步骤要清楚，图鉴人手一份） 3.通过制作活动，加深学生对岩石、矿物特征的认识，增强鉴别能力。 4.做好与课下的延伸，不断丰富标本盒，适时可以召开展示交流活动。 5.5.岩石、
19、沙和黏土岩石、沙和黏土 科学概念目标科学概念目标 岩石碎裂后会形成沙、黏土。 岩石、沙和黏土的特征各不相同。 科学探究目标科学探究目标 能够观察、比较岩石、沙和土壤三者的不同特征。 能够根据事实对岩石的变化进行推测。 科学态度目标科学态度目标 敢于根据观察到的现象，提出猜想，大胆表达自己的观点。 建立自然界的事物在不断变化的观点。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 热爱自然，意识到大自然为人类提供了丰富的资源。 教学建议教学建议 1.重视对岩石、沙、黏土所在地点的观察与描述，建立起之间的关联。 2.开展好岩石、沙、黏土的观察比较活动，注重方法的指导，形成对各自特征的认识。
20、3.重视对观察现象的描述，比较特点的不同为研究土壤成分及土壤的类别做知识铺垫。 4.重视培养学生分析、推理的科学思维。 6.6.观察土壤观察土壤 科学概念目标科学概念目标 土壤包含岩石风化而成的大小不同的颗粒（小石子、沙、黏土）以及腐殖质、水和空气 等。 科学探究目标科学探究目标 能够通过观察实验的方法了解土壤的组成成分。 会用土壤沉积的方法观察到土壤成分按颗粒大小分层。 科学态度目标科学态度目标 认识到土壤是地球的重要资源。 认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到土壤对生命以及人类生产生活具有重要意义。 教学建议教
21、学建议 1.重视土壤的采集与筛选，保证内容的丰富，支撑概念建构。 2.做好几个观察、实验活动。注意操作的规范性。 3.重视活动前的猜测活动，提供观察实验活动的研究方向，并以此为依据进行活动方案 的设计。 4.重视与之前认识的回顾与反思，感受自我的提升。 7.7.比较不同的土壤比较不同的土壤 科学概念目标科学概念目标 土壤按成分含量不同可分为沙质土、黏质土和壤土。 不同的土壤适合种植不同的植物。 科学探究目标科学探究目标 能够运用观察和实验的方法对三种土壤的特性进行细致地观察、比较。 能够观察、描述、记录三种土壤的特性。 能通过查阅资料的方法，了解不同植物的生长与土壤类型的关系。 科学态度目标科
22、学态度目标 认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。 认识到土壤对人类的重要作用。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 认识到人类生活的许多需求都来源于土壤。 教学建议教学建议 1.用多种方法观察、描述三种土壤，归纳总结三种土壤的特征。 2.指导学生做好渗水性的对比实验。（基于预测开展对比实验的设计与实施） 3.重视不同土壤对植物生长的影响分析，建立起不同植物生长在不同的土壤中。 4.教师可适当补充一些关于土壤与植物生长的资料，丰富学生的认识。 8.8.岩石、土壤和我们岩石、土壤和我们 科学概念目标：科学概念目标： 岩石和土壤的特性决定了它们的用途。 岩石和土壤
23、在生产和生活中用途很广，人类的生存离不开岩石和土壤。 岩石和土壤是地球上的重要资源，我们要很好地保护和利用。 知道矿产是人类工农业生产的重要资源，不可再生。 科学探究目标科学探究目标 通过调查、阅读资料等形式，了解岩石和土壤的用途。 通过调查、访问、交流等形式，了解人类在开发、利用、保护岩石、矿物和土壤等方面 的行为。 能够基于调查的情况撰写调查报告。 科学态度目标科学态度目标 关注人类在开发、利用、保护岩石、矿物和土壤等方面的种种行为，树立保护、合理利 用岩石、矿物和土壤的意识与自觉。 乐于在课外继续从事有关岩石、矿物和土壤的探究活动。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 具有参与环境保护活动的意识。 了解人类的生活和生产可能造成对环境的破坏。 愿意采取行动保护环境、合理利用资源。 教学建议教学建议 1.引导学生用图表的形式构建起岩石、矿物、土壤之间的联系。 2.通过教材呈现的图片， 让学生对岩石、 矿物和土壤在生产生活中的用途有进一步了解。 教师还可补充一些图片或视频资料丰富学生的认知。 3.组织学生开展好“我和土壤”的游戏，从角色扮演中获得体验与感受。 4.组织学生开展土壤调查活动，撰写调查小报告，尝试科学学习的一种方式。
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