《山脈的變化》教學設計

金衛國 徐旦 楊明曄

● 創新整合點

（一）多媒體作用的不可替代性

在多媒體技術運用方面，我們團隊的思考是：運用多媒體技術一定要實用，且多媒體技術的使用必須能突破教學重難點，具有不可替代的作用，不能為了使用而使用，一定要注重實效。

1.利用多媒體的優勢，展現無法實驗的過程。教材中有一個模擬水結冰膨脹對巖石破壞作用的活動。將用水填充的氣球放入石膏中，等石膏變硬后放入冰箱冷凍室，24小時后觀察其變化。這個活動教材中安排的是小組活動，但無論從實驗器材上（實驗中一般是不配備冰箱的），還是實驗時間跨度上（實驗需要24小時）都是很難實現的。如果利用多媒體的空間優勢，這一難題就可以迎刃而解了。我們利用數碼照相機每隔數小時拍攝記錄一次，這樣就可將完整的實驗過程與現象展示給學生看，使學生從無法實驗到比較直觀地觀察到實驗現象，為學生構建“風化作用”的科學概念打下基礎。

2.利用多媒體的優勢，展現較難觀察的實驗現象。雖然教師引導學生通過設計模擬實驗探究山脈變化的原因，初步體驗到了巖石的變化，但這種模擬實驗與山脈變化的實際還是有一定的區別，巖石在受到多種自然力量的共同作用下發生的緩慢變化，學生很難觀察到，缺乏直觀的感受。所以通過課件的視頻展示，可以將山脈（巖石）長時間在多種自然力量作用下的變化（特別是內部變化）展現出來；同時也可以利用視頻補充“風化作用”的相關內容，幫學生構建“風化作用”的科學概念。

（二）課件設計交互性強

課堂是動態、生成的。學生在提出山脈變化的假說時，其答案呈現的次序與教師課前預設的有所不同。如何根據課堂的動態生成展開課堂教學，這就需要制作的課件有強大的交互性。于是我們將課件設計成能夠根據學生的回答，動態出示相應的學生山脈變化的假說，使我們的課堂更加的靈動、有效。

（三）為學生自學建構概念提供媒體平臺

山脈的變化是多種自然力量共同作用的結果。與其教師一一去介紹，不如利用“山脈的變化”主題網站，讓學生在上網自學中自主獲取知識。既大大激發了學生的學習主動性，更讓他們學會如何在網站中自主獲取知識，解答自己的疑問，將主動探究與概念建立巧妙地結合起來。

● 教材分析

《山脈的變化》是河北版小學《科學》五年級下冊第四單元“地表緩慢變化”的第一課，是在上學期學習了“地表劇烈的變化”單元的基礎上，探究影響地表緩慢變化的諸多外力因素。因此，本課通過四個相關聯的活動，用觀察、假設和探究的方式，讓五年級的小學生經歷一次研究山脈的變化過程。第一課時完成第一至第三個活動的教學，第二課時完成第四個拓展活動的教學。本教學設計主要針對的是第一課時。

● 學生分析

在五年級上冊“地表劇烈的變化”單元的學習中，學生已經利用多種方式，探究了由于地球內部物質、能量的不斷作用與平衡所導致的地球表面的板塊運動、造山運動以及地震、火山噴發等自然現象?；菊莆樟艘恍┨骄糠椒?，對探究活動的基本過程也有了一些總體的認識。

● 教學目標

知識與技能目標：能解釋“老年山脈”和“幼年山脈”的含義；能用自己的話解釋造成地球表面的巖石不斷破碎的原因。

過程與方法目標：能有根據地推測“幼年山脈”后期的形態特點；用模擬實驗的方法驗證巖石破碎的假設；能通過分析模擬實驗的結果推測出使巖石破碎的各種因素。

情感態度與價值觀目標：能用發展的觀點看待地球表面巖石的變化。

● 教學過程

（一）情境導入

師:同學們你們喜歡爬山嗎？咱們來欣賞一些著名山脈的風光。同學們在欣賞的同時不要忘記仔細觀察，這些山的外部形態有什么特點？剛才同學們對山脈的形態進行了描述，那山脈的形態會不會發生改變呢？今天咱們就一起來探究山脈的變化（板書課題)。

（二）作出假設

教師利用多媒體出示山脈圖片（如圖1），引導學生尋找兩組山脈的區別。

猜一猜：“幼年山脈”在千萬億年以后可能是什么樣的？

想一想：山脈的變化可能受到哪些自然力量的影響？并說說你的理由。

教師根據學生的回答，適時板書。引導學生用實驗的方法驗證自己的觀點。

（三）自主探究

教師具體研究對象順序視學生回答情況靈活處理。

研究一：溫度變化對巖石的作用。

小組討論模擬溫度變化對巖石的作用需要哪些材料與怎樣的環境，并匯報討論結果。

教師相應演示酒精燈加熱巖石的過程，并提示使用酒精燈時的注意事項，出示課件。

學生在實驗前，觀察巖石摸樣；加熱、冷卻時，觀察巖石變化；反復進行上面的實驗，繼續觀察巖石變化，并將小組研究的結果記錄在實驗記錄單上。

教師利用電子白板展示一些小組的實驗結果，引導學生比較實驗結果，并課件出示白天和夜晚的冷熱差別對巖石造成變化的錄像。

研究二：酸雨侵蝕對巖石的作用。

學生實驗，觀察并及時記錄。

師：為什么平時下雨時看不到冒泡的現象呢？說明自然界中雨水的酸性不大，對巖石的改變是一個緩慢、細微、長期的過程。（課件出示酸雨侵蝕樂山大佛圖片）

研究三：通過主題資源網站，自主學習其它自然力量對巖石的作用。

教師打開主題網站，引導學生觀察引起山脈變化的其他因素（如圖2）。

（四）認識風化

師：通過研究，我們發現自然界中的溫度變化、酸雨、生物確實可以使巖石發生變化。我們將這些自然力量對巖石造成的破壞，稱為風化作用。板書：風化（課件出示風化概念）其實在自然界中，巖石的變化或者說山脈的變化往往是受溫度變化、水、空氣、生物的共同作用的結果（課件出示風化動畫，如圖3）。

（五）小結、延伸

師：今天我們通過研究發現，山脈的變化是多種自然力量共同影響的結果。除了山脈，地球上還有很多不同種類的地形地貌，如蘑菇石、沙洲、鐘乳石、丘陵……（播放課件）它們是怎么形成的呢？它們的變化會受到什么自然力量的影響呢？請同學們課后收集相關資料、繼續研究，探索。

● 教學反思

(一)精雕細琢，優化實驗材料

教材中第一個探究活動選用“普通玻璃”代替巖石模擬溫度變化對巖石的破壞作用。雖然，從普通玻璃中能清晰地看到在受溫度變化后逐漸出現裂紋、逐漸剝落的細微變化，但普通玻璃在受到冷熱變化后容易爆裂，存在一定的安全隱患。所以，我們選用了透明的玻璃彈珠來進行實驗，這樣在實驗中既可以保證每個小組看到“巖石”逐步龜裂的細微變化，同時在操作中確保學生安全。

（二）活用教材，優化教學內容

教材中第二個探究活動采用石膏代替巖石，模擬水結冰對巖石的破壞作用。但這個實驗時間的跨度較大，熟石膏變硬至少需要4個小時，然后變硬的熟石膏在冰箱中冷凍需要24個小時……其次，現在的實驗室一般是不配備冰箱的，所以這個實驗不適合在課堂上開展。基于此，我們設計了學生能自主探究的替代實驗——模擬雨水侵蝕。用白醋模擬雨水，用滴管滴在石灰巖上模擬雨水侵蝕作用。這個實驗效果明顯，器材易于準備，學生操作簡單。這樣讓學生更多地參與科學探究活動中，在充足的探究活動中感受“風化作用”，使課堂的教學更高效。

（二）運用媒體，優化教學方法

1.利用多媒體的優勢，展現無法實驗的過程。教材中采用石膏代替巖石，模擬水結冰對巖石破壞作用的實驗，實驗器材（實驗中一般是不配備冰箱的）、實驗時間（需要24小時）都是在課堂上很難實現的。于是我們利用數碼照相機每隔數小時拍攝記錄一次，并將照片放到主題資源網站上。這樣就可將完整的實驗過程與現象展示給學生看，使學生從無法實驗到比較直觀地觀察到實驗現象。

2.為學生構建科學概念提供自學媒體平臺。山脈的變化是多種自然力量共同作用的結果，在課堂的時間內是無法一一探究的。與其一一介紹，不如利用“山脈的變化”主題網站，讓學生在網上的自學中自主獲取知識。既大大激發了學生的學習主動性，又讓他們學會如何在網站中自主獲取知識，解答自己的疑問。這樣將主動探究與概念構建巧妙地結合起來。