岩石和矿物

岩石和矿物一、单元概述地壳是由岩石构成的，而岩石是由一种或多种矿物有规律组合而成的。岩石、矿物不仅是组成地球外壳的重要物质，还是人类赖以生存的物质基础。人们种植农作物的土壤来自于岩石的风化，许多生产生活的原料及能源都取自于岩石和矿物。随着科学技术的发展，岩石和矿物将被更广泛地应用于我们的生产和生活中。不仅如此，由于岩石的特性反映了它产生的环境和条件，所以岩石还是研究地球运动变化历史的重要客观依据。岩石和矿物是科学(3~6年级)课程标准中的重要内容，小学生有必要学习一些有关岩石和矿物的知识。四年级的学生对岩石不会太陌生，山坡上、溪沟里、小路边、海边到处都有岩石。对于岩石他们也有许多问题，如“美丽的雨花石是从哪里来的？”“卵石为什么会这么光滑？”等，这正是引领学生研究岩石奥秘的兴趣之源。本单元以岩石为主要观察对象，通过“各种各样的岩石”“认识几种常见的岩石”“岩石的组成”“观察、描述矿物”“岩石、矿物和我们”等一系列主题的探究活动，引导学生们认识一些常见的岩石和矿物，获得一些关于“岩石和矿物”的简单知识；学习用多种方法观察、描述岩石和矿物的特点，获得观察、描述自然事物的新方法。在此过程中，增进对地球宝贵资源一岩石和矿物的认识。本单元各课内容如下。“各种各样的岩石”是本单元的起始课，启发学生对岩石已有的认识以及观察、分类方面的已有经验。让学生综合运用各种感官观察和描述各种岩石的特点，通过自选标准给岩石分类，认识岩石的基本属性，以及岩石是多种多样的。“认识几种常见的岩石”一课是通过对页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩结构和构造等特点的观察，进一步指导学生学习观察岩石的方法。“岩石的组成”由“美丽的花岗岩”和“常见矿物”两个活动组成。通过观察花岗岩的组成，使学生了解到“所有的岩石都是由一种或几种矿物组成的”。第4课和第5课是指导学生学习观察、描述矿物属性的基本方法。“观察、描述矿物(一)”重点学习观察矿物的颜色、条痕和软硬；“观察、描述矿物(二)”重点学习观察矿物的透明度、光泽和形状。“面对几种不知名矿物”，是通过对几种不知名矿物进行观察，并对照资料进行识别，引导学生综合运用本单元学到的观察、描述岩石与矿物的基本方法和技能。“岩石、矿物和我们”一课，一方面引导学生认识岩石、矿物的广泛用途，另一方面让学生树立保护和合理开发利用自然资源的意识。本单元的探究活动是以观察、比较、描述为主。对岩石、矿物的观察鉴别活动，日的在于引导学生经历这样的活动，培养学生的探究意识和能力。二、单元教学目标科学概念●地壳是由岩石构成的，岩石是一种或多种矿物组成的，岩石、矿物是组成地球的要物质。●不同的岩石和矿物有不同的形态、性质和用途。●人们识别岩石和矿物是根据它们的特性。●人类生产、生活用品的许多原料取自岩石和矿物。过程与方法●利用多种感官观察、比较、描述和记录岩石及矿物。●根据岩石和矿物的特性，对照有关资料对它们进行识别。●进行有关硬度、透明度、光泽的实验，记录并讨论实验的结果。●阅读更多的有关岩石和矿物的资料。●将先前所学的概念和技能应用于新问题的解决。情感态度价值观●懂得岩石和矿物是人类生产、生活的重要资源，应该保护和合理开发利用。●欣赏岩石的美、矿物晶体的美。●培养收集研究岩石和矿物的兴趣。●认识到认真细致的观察、比较、记录和描述是重要的。●认识到使用多种方法验证矿物特性的重要性。三、分课时教学建议第1课各种各样的岩石(一)背景和目标水、空气、岩石是地球上的重要物质。学生在三年级认识了水和空气的特性，本课将带领学生进入岩石的世界。岩石和水、空气等物质不同，有着自己的特点。岩石具有什么特点呢，我们怎么观察和描述它们呢？本课从学生的经验入手，让他们通过感官观察，选择恰当的词语对岩石特点进行描述，然后自己选定标准给岩石分类。通过观察活动，初步了解组成地壳的岩石是多种多样的，从而进入本单元的学习。本课教学内容分为两部分，第一部分：观察、描述岩石；第二部分：给岩石分类。科学概念●岩石是各种各样的，在颜色、花纹、颗粒大小、手感等方面有各自的特点。●岩石可以按不同的特点分成不同的类别。●不同的分类标准其分类结果也可能不同。过程与方法●综合运用各种感官对岩石进行观察。●用恰当的词语描述岩石的特点。●以岩石的某种特点为分类标准，给岩石分类。情感态度价值观●培养收集、研究岩石的兴趣。●感受岩石是各种各样的，也是美丽的。(二)教学准备小组实验器材：在课前布置学生收集各种各样的岩石，教师也应根据教学需要准备一些岩石，弥补分组实验岩石种类和数量的不足。观察工具：放大镜、盛水的烧杯等。教师演示器材：岩石标本、相关课件和图片。(三)教科书说明第一部分：观察、描述岩石本课观察研究岩石的活动是从“观察、描述岩石”开始的。用于观察、描述的石头需要学生们在课前自己收集。课文首先说明的是收集岩石的途径和方法。教科书上的三幅照片，说明了海边、山上、采石场等都可以找到岩石。小组学生的对话说明了不一定要像地质工作者那样带着专门的工具到野外去寻觅、挖掘，只要把自己身边能找到的、自己认为是岩石的带到学校就行，甚至可以把自己和家人外出旅游时拾到或购买的岩石带来。收集岩石，不仅是观察岩石活动的物质基础，而且在收集的过程中希望达到两个目的：一是培养学生对岩石的兴趣，我们可以这样设想，当学生们把从小溪边、山脚下、房前屋后、校园内等地方搜寻到的岩石或者珍藏在家里的岩石拿出来与大家分享时，他们肯定充满了成功的喜悦；二是通过收集岩石让学生了解我们周围哪里有岩石，什么是岩石。学生可能会从泥土中、山脚下、房前屋后等地方搜寻到岩石，自己或家人的岩石收藏品可能来自很多不同的地方。通过“向同学介绍自己的岩石是从什么地方找到的？”这一话题的交流，很自然地了解到岩石分布的广泛性。学生在欣赏各自带来的岩石时，可能会对某些岩石质疑，提出“这些石头都是岩石吗”的问题，这是四年级学生很有可能提出的问题。四年级的学生虽然对石头不陌生，但在收集过程中，也许有人会把砖头、瓦片甚至水泥块等当作“岩石”收集起来，这时就需要大家对其进行区别。什么是岩石呢？要让学生通过讨论，用学生自己理解的语言来总结。区别岩石和水泥块、瓦片、混凝土块，可从“石头”是从什么地方得到的，是不是天然的等方面去考虑。观察、描述岩石的特点是本课教学的重点，也是下面分类活动的基础。让学生们“把收集到的岩石装在盒子里，每人选择一块岩石”进行观察，是让他们有机会接触和观察到不同的岩石，了解更多岩石的信息；“充分使用自己的感官(味觉除外)来观察它，并把自己的发现记录到下表中”是对学生观察活动的要求。希望学生能用不同的手段，从不同的角度，全面细致地对岩石进行观察。教科书第66页插图中所展示的11种岩石，不是要求教师在教学中要照葫芦画瓢去准备这些岩石，也不要求学生去认识这些岩石的名称和特点。师生收集什么样的岩石都可以，但数量、种类要求足够多，最好有一定的结构。在“观察、描述岩石的特点”这一活动中，应当让学生明确：我是用什么方法对岩石进行观察的？我观察到了岩石的哪些特点？我怎样描述岩石的特点。这三个问题是有逻辑联系的，第一句话强调科学课对探究方法的培养，要引导学生采用多样的方法全面地观察岩石，如手摸、鼻闻、轻轻敲打等；第二句话则是要求学生把感觉和自己的经验结合起来，思考观察的结果；第三句话要求学生选择恰当的词汇记录和表述。为什么要这么关注学生如何描述呢，因为描述可以促进学生思维、深化观察结果，更好地把握岩石的特征，以及去比较各种各样岩石的不同。这不仅是观察活动本身的需要，更是对学生思维能力和科学态度的培养。教科书第65页的泡泡图，其周围的圆圈是留给学生填写的，要求学生把想到的描述岩石特点的词语填进去。描述岩石的词汇可以是闪亮、暗淡；光滑、粗糙；重的、轻的；透明、不透明等，通过这个环节的教学还希望能促进学生反复观察，从中能想到更多更恰当的词语。“再次观察，我们还能有新的发现吗？”是指学生应该在交流活动中，如果注意倾听别人的描述，可能会给自己在观察内容和方法上一些启迪，产生再次观察的欲望。在再次观察的活动中，学习别人的观察方法，可能会有新的发现。“各种各样的岩石有什么相同和不同？我们能告诉别人什么是岩石，岩石是什么样的吗？”这是对上面观察活动的总结。到此为止，希望学生能知道：岩石都是天然的、比较坚硬，它们在地球上广泛分布；岩石在颜色、软硬、轻重、表面有无花纹、光滑还是粗糙等方面是各种各样的。第二部分：给岩石分类这一部分的内容是“观察、描述岩石”活动的延续，两者既有联系又有区别。“观察、描述岩石”的目的在于让学生们研究不同岩石的个性特征，而“给岩石分类”目的则在于让学生们研究两块或几块岩石的共性特征。学生在前面的观察中已经发现这些岩石虽然各种各样，但有些岩石有相似之处。教科书指出分类是按两块或几块岩石的相似之处将它们划分为一类。要分类就要制定分类标准，分类标准要求学生自己提出，这是活动的前提和重点。学生们寻找分类标准的过程，不仅可以对岩石的特征有更多的了解，同时也是一次良好的科学思维训练。“能不能按大小和形状分呢？”这是根据不少学生的实际想法提出的一个有争议的话题。回答应是：“大小最好不要作为岩石分类的标准，而形状可以作为分类标准”。因为岩石块的大小并不反映某种岩石的特性，很多情况下是人为敲击形成的，而形状反映了一些岩石的特性。比如，页岩是层状的，板岩是板状的，卵石一般为近似圆形或椭圆形，等等。另外，学生带来的岩石中有可能有些是矿物或卵石，不少矿物的晶体有着规则的几何形体，比如方解石是菱形，石英晶体是六角柱。对于没有一定几何形体的岩石可以认为是无规则形状的。为了便于学生归纳总结分类活动的结果，提升认识。教科书提供了5个供学生思考的问题：●岩石分成了几类，是按什么标准分的？●不同的分类方法结果一样吗？●有没有岩石可以在不同的分类标准下归人不同的类别？●有没有一些岩石不属于任何类别？●我们知道岩石为什么是各种各样的吗？这5个思考问题，其思维内涵上呈由低到高的递进式发展。前3个问题主要是针对学生的岩石分类活动设计的，学生可以根据探究活动得出结论；后两个问题则是引导学生建立“在不同的分类标准下，分类结果就可能是不同的”的概念。这5个问题同时也蕴涵着“地球上的岩石是各种各样的”概念。(四)教学建议1.观察、描述岩石。课前的充分准备是观察、描述岩石的必要条件，而由学生自己去收集岩石又更具有一定的教育意义。因此教师在教授本课的前几天就要向学生提出收集岩石的任务，并把收集岩石的方法和途径，以及注意事项告诉学生。教师要提醒学生在收集岩石时，最好能了解到它的名称和来源。教师可要求每位学生收集3块以上的岩石，这样每个小组岩石的数量就比较适合学生的学习需求。除了布置学生去收集岩石，教师也要收集一定数量、种类丰富的岩石，其中最好有一些形态比较典型的岩石。学生收集的岩石如果能够提前交到教师处，是比较理想的，教师可以视学生收集到的岩石情况，把自己收集到的岩石补充进去，并合理地进行搭配。提供有结构的、能让学生展开充分探究的岩石，是保证本课教学顺利进行的关键。本课是单元的起始课，在观察岩石前，教师可让学生简单介绍一下自己的岩石是从哪里得到的，或者交流各自寻找岩石的经历。教师把学生收集这些岩石的地点板书在黑板上，并结合教科书中的单元首页的引导语进行新课引人。让学生领会到岩石在地球上分布很广，是组成地球外壳的重要物质。学生们收集到的岩石中，可能有一些并不是岩石，教师可以让学生自己对这些“岩石”进行区分：“这些石头都是岩石吗？”并陈述自己的理由。然后把大家都认可的那些不是岩石的拿掉。对一些大家有争议一时又无法鉴别是否是岩石的“石头”，可以暂时放在一边，课后再请教内行人士解决，下节课再把结果和理由告诉大家。通过这个活动会加深学生对什么是岩石的理解。分组观察时，要将小组的岩石装在盒子里，让小组中的每个学生选择一块感兴趣的岩石进行观察，并把自己的观察结果记录下来。因为四年级的学生对观察物体的特征已有经验，在教学过程中，教师可以先启发学生回忆已经学习过的观察物体特征的方法，并讨论“将用什么方法对岩石进行观察，观察岩石的