1、第四单元1.火山喷发教学设计【教学分析】本课是本单元的起始课。 火山喷发的本质是地壳运动。 地壳虽然就在我们的脚下,却无法直接看清其结构。 本课从可见的、剧烈的地表现象火山喷发入手,由浅入深地探究地壳。教材的第一部分是引入活动,学生根据图片或视频资料初步观察火山喷发,并通过观察现象大胆猜测导致火山喷发的原因。 为更好地帮助学生进行猜想假设,教师需提供较全面、细致的多媒体资料。第二部分是猜想假设,也是本单元重点培养的能力。 在第 1 课中,教师需给予方法的指导通过联想、类比等帮助猜想,再形成合理的假设。 教材边栏提供了猜想的方法,从学生们熟悉的生活中寻找类似的现象(例如:用力挤番茄酱袋,番茄酱会
2、喷出来)。 接着,挖掘该现象背后的原因(例如:因用力挤番茄酱袋,导致袋内压力增大),再思考将其原因放在火山喷发这一例中是否合理(例如:地下会产生压力,导致地壳下的岩浆喷出地表)。 若合理,则提出假设。第三部分为模拟实验。 先确定“我的假设”,再设计模拟实验。 教材给出了其中一种假设的模拟实验:用“土豆泥”模拟火山锥,“在中间挖个洞”模拟火山口和岩浆通道,用“番茄酱”模拟岩浆,“用酒精灯加热”模拟岩浆受热的情况。 土豆泥和番茄酱均为食材,容易获取,且混合加热较为安全。 因此,该实验既可进行分组实验,也可作为演示实验。 需要注意的是,教师要提前交代实验操作安全注意事项,并提示学生注意观察实验现象,
3、及时记录。第四部分则是搜集事实证据。 模拟实验不足以解释火山喷发的原因,教师需要提供与火山喷发相关的图片、视频、文字资料。 在设备允许的情况下,还可以让学生进行网络检索,但需另外提供获取信息、甄别信息的途径和方法。第五部分为得出结论。 这需要学生从江总的实验现象以及资料中,获取关键信息。 在整理信息的过程中,进行分类总结,从而判断是否支持自己的猜想假设,并得出结论。 在此过程中,教师不需要给出所谓的正确答案,鼓励学生在掌握证据的前提下,坚持自己的判断和观点也同等重要。【教学目标】(1)能基于所学的知识,对火山喷发的原因提出有针对性的假设,并说明假设的依据。(2)能在教师指导下,通过模拟实验并结
4、合文字、图片或视频资料初步探究火山喷发的原因。(3)能表现出对事物的结构、变化及相互关系进行科学探究的兴趣。(4)根据模拟实验结果与其他资料中的信息,检验自己的假设,并得出结论。【教学准备】(1)材料准备:土豆泥、番茄酱、蒸发皿、三脚架、陶土网、酒精灯、火柴、资料卡。(2)活动场地:科学教室。【教学过程】(1)教学导入。(播放课前视频“火山喷发”)师:这是什么自然现象?生:火山爆发。师:你能描述一下火山喷发的整个过程吗?生 1:我看见了地在震动,然后有岩浆从火山口喷出来。生 2:岩浆喷了好几次,不是一次全部喷出来的。师:是像喷泉一样喷出来的吗?生:更像烟花。师:还像什么?生:像一个大烟囱,但喷
5、出来的不仅有烟,还有大量火红的岩浆。师:火山爆发对生物产生什么影响?生 1:土地被烧焦,植物都烧没了。生 2:人和动物都要逃走,不然会被烧死。(2)猜想假设。师:是啊,火山爆发给动植物带来的危害极大。 在古代,人们认为这是天神为了惩罚人类,把地狱之火引到人间。 你赞同他们的想法吗?生 1:不赞同。 世界上根本没有天神,也没有地狱。生 2:我觉得地下是有火的,但不是从地狱放出来的。师:那你猜想是什么原因导致火山喷发的?生:地震把岩浆给震出来的。师:火山喷发的过程与生活中的什么现象比较相似?生:像喷泉。师:火山喷发的原因和喷泉一样吗?生:不完全一样。 喷泉下面有水源,而在火山的地下有源源不断的岩浆
6、。师:与火山喷发的情景联系,假设地下有源源不断的岩浆。 这是个很好的假设。 是什么作用把岩浆喷出来的呢? 大家有什么想法吗?生:岩浆是热的,会不会像煮粥那样,沸腾了就顶开盖子冒出来了。师:你考虑到了岩浆本身的温度,并联系了生活中加热的现象,于是你假设生:我假设是地下的热把岩浆像煮粥一样挤出来了。师:还有其他假设吗? 要把自己假设的依据也说出来。生:挤压喷水的水管,水会一下喷很远,说明挤压会产生压力,于是我的假设是地下产生了巨大的压力将岩浆挤出来了。师:说的非常好,不仅说明了依据,对假设的表述也非常清晰、完整。(3)模拟实验。师:同学们对于火山喷发的原因有许多的假设,但是我们很难通过实地调查来验
7、证我们的假设。 我们可以通过模拟实验的方法来初步验证我们的假设。 我们看看妙妙是怎么做的。(播放相关的操作视频,视频文案如下)操作视频文案我的假设是:岩浆受热涌出。首先,我要搭建一个火山,用土豆泥塑造成火山的形状;然后,在土豆泥中间挖一个“火山通道”;接着,将番茄酱倒进“火山通道”里模拟岩浆,并用少量土豆泥封住“火山口”;最后,用酒精灯给整个装置加热,观察加热后的“火山”会不会出现“岩浆”涌出的情况。师:这个实验是用来验证“岩浆受热涌出”这一假设的。 当然我们也可以设计其他实验方案来验证其他假设,比如“岩浆受压涌出”。 请每个小组选择一种假设来进行验证,并根据自己组的假设设计实验方案。(学生分
8、组商议实验方案)师:请商议好实验方案的小组根据实验方案来领取实验材料,然后搭建你们的“小火山”。(学生分组搭建火山模型)师:每个小组的“小火山”已经准备好了,下面要进入验证假设最关键的“喷发”环节了。请每个小组注意酒精灯的使用安全,带好护目镜,避免“岩浆”飞溅。(学生进行实验操作)(4)事实证据。师:在刚才的模拟实验中,你看到了什么现象?生 1:我看见番茄酱冒出来了。生 2:整个“火山”都在震动。生 3:我们小组的火比较大,番茄酱都喷出来了,流的到处都是。师:模拟实验的现象和真正的火山喷发现象有相同的地方吗?生 1:加热后,“岩浆”都会从“火山口”喷流出来。生 2:番茄酱和岩浆都是烫的。生 3
9、:都会冒烟。 但真正火山喷发的烟更大,而且是黑色的烟。师:有什么不同的地方吗?生 1:番茄酱很快就喷完了,真正的火山喷发会持续比较长的一段时间。生 2:真实的火山喷发不仅有岩浆还会有石头喷出来。生 3:土豆泥只能模拟土壤,不能完全还原火山的样子。师:所以模拟物的相似程度对于我们的实验结果和判断也是有影响的。 我们再看看验证其他假设的小组有什么发现。生:(5)得出结论。师:你们小组的实验能证明岩浆是因为受热才喷发出来的吗?生 1:能,番茄酱涌出来的效果和岩浆涌出来的效果很相似。生 2:我觉得可能还有别的因素影响,比如说挤压,这个模拟实验不能完全解释。师:你们小组的实验能证明岩浆是因为受到挤压才喷
10、发出来的吗?生:我们小组的实验说明岩浆确实能够通过挤压喷发出来,但我们不知道在实际情形中,这个压力是从哪里来的?师:看来模拟实验是解释现象的方法之一,我们还需要搜集更多的证据才能证实我们的假设。(教师出示资料卡)师:这些资料里面哪些证据能够支持我们的假设?生 1:岩石下面有一层软流层,是岩浆的主要发源地。生 2:岩浆的温度有 7001200 ,说明和温度有关系。师:哪些证据不支持我们的假设?生 1:地壳运动产生的压力,会导致岩浆向上喷发。 温度应该不是火山喷发的关键。生 2:岩浆本身就很热,我们的假设中番茄酱是要另外加热的。师:通过模拟实验的现象和资料的收集整理,你需要怎么完善关于火山喷发原因
11、的猜想假设呢?生:我认为地下能产生热量,导致岩浆变热。 如果突发地震,岩浆就在地壳的压力作用下从地壳薄的地方冲出来了。师:科学家也在不断搜集证据的过程中完善他们的假设。 在这过程中,我们既要敢于坚持自己的观点,还要尊重事实证据,这样才能越来越接近科学的真相。【教学反思】本课教学重在培养学生思考如何提出假设。 先让学生认真观看火山喷发的视频,了解整个喷发的过程。 在对火山喷发过程及其细节的描述中,初步建立对火山喷发的认识,为后续猜测火山喷发的原因及模拟实验的设计奠定基础。 通过对现象的分析,学生可大致推测火山喷发的原因。 教师可引导学生联系生活,思考生活中的类似现象,再让学生进一步考虑这些现象背
12、后的原因是否也适用于解释火山喷发现象。 接下来就是通过模拟实验搜集证据。 鉴于此处为本单元第一次使用模拟实验的方法来验证假设,为了让学生对模拟实验的方法有一个完整的感性认识,教师先用视频的方式呈现实验方法和过程。 因此学生可更集中精力关注于实验现象,也为后续查找资料争取了时间。 总结实验现象,筛选有用资料,综合分析,完善假说,让学生初步体验从提出假说到完善假说的过程,为后续的课程指明探究方向。【总结点评】本课的教学体现了教师具备的两个“意识”:一是尊重学生原认知的意识。 在教学中,教师鼓励学生对火山喷发的原因进行大胆猜想假设,并有意识地给学生提供“支架”帮助学生进行猜想假设。 对于学生的观点,教师不急于肯定或者否定,而是基于学生的元认知组织学生自主开展模拟实验来验证假设,做到了以学生为主体,尊重学生的原有认知。 二是运用多媒体辅助教学的意识。 在引入活动及实验操作过程中,教师恰当地运动多媒体技术,有效突破了教学中的难点。
