五年级上册实验：《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,及时记录。
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,通过模拟实验并结合文字、视频等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。
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。
…………………………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: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700—1200℃,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。