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教学目标
1. 初步了解岩石在风力、水力、机械等不同的条件下会破碎。
2. 知道岩石破碎以后,经过长期变化会形成碎石和土壤。
3. 能够利用资料分析和模拟实验,了解岩石是怎样破碎的。
探究问题
岩石是怎样破碎的?
学习成果评价
探究能力
层次1
对阅读资料无兴趣,不能分析地表岩石破碎的原因。
层次2
基本能阅读资料,但不能通过实验观察,分析地表岩石破碎的原因。
层次3
能认真阅读资料,并能够通过实验观察,分析地表岩石破碎的原因。
教学背景
本课引导学生了解地壳不但内部在不断变化,而且地表也在不断变化,初步知道引起地表岩石变化的主要原因。
本课从前课课后的结冰实验引入。学生从实验中可以发现,盛水的玻璃瓶由于结冰而导致破裂,从而延伸推导、理解自然界岩缝中,因为反复的结冰现象而得到扩张的力,会使已经破裂的岩石,将向着怎样的趋势发展,这种变化是急速的还是缓慢的,是个别的还是普遍的。
在上节课探讨火山和地震造成地壳运动的基础上,通过资料引导学生了解地壳一旦发生剧变,也会造成地表的岩石发生破碎和移位。
为了帮助学生理解风力和水力对岩石的破坏作用,本课将引导学生通过风吹沙丘的模拟实验,再通过相关图片资料,引导他们进行分析,理解风力和水力都会不断带走岩石表层的颗粒,使岩石不断遭到破坏,这种作用是长期形成的而且力量是巨大的。
对于水流的搬运作用,可以通过模拟实验直观地展现给学生,再通过资料帮助学生理解自然界水流的巨大作用,结合我国地形特点分析,了解这种地形形成的基本原因。
本课最后提到人为对岩石的切割、粉碎,也是岩石破碎的途径之一。
教学准备
材料:
沙石地形模拟盘、注射器、记录单。
准备:
教师提前准备好岩石风化的视频和图片。
教学过程

集中话题
1
交流上节课后在家里进行的玻璃瓶结冰实验,并展开讨论。
Ø 你发现了什么现象?
Ø 为什么玻璃瓶会破裂?
Ø 你觉得是什么力量使玻璃瓶破裂的?
Ø 这种力量大吗?

探索与调查
探究活动(一)
1
出示破碎岩石的图片,组织学生小组展开讨论。
Ø 这幅图片中哪里会积水?,寒冬的积水会出现什么现象?
Ø 结合你做的实验,想想是什么力量使山上的大块岩石产生变化?
Ø 这种现象在自然界是极个别的还是普遍存在的?为什么?
Ø 常年这样延续、发展下去,结果会怎样?
2
小组讨论、记录。(记录单)。
3
汇报交流。

4
出示右图,全班讨论。
Ø 这棵树的生长会对岩石产生什么影响?
探究活动(二)
1
出示汶川地震和火山爆发图片、风力侵蚀形成的岩石图片、海水冲刷形成的岩石图片,组织学生小组选题讨论。
Ø 这组图片中出现了哪些自然现象?
Ø 这些自然现象会使岩石发生什么变化?
Ø 这些地方的岩石形状有什么特点?
Ø 这些特点的形成和什么有关?
2
小组讨论、记录。(记录单)
3
教师组织学生讨论风力和水力对岩石产生的影响,并利用打气筒吹沙丘的某个局部,用较大注射器吸水冲击沙丘某个局部,模拟风力和水力侵蚀破碎岩石的过程。
Ø 风力和水力使沙丘发生了怎样的变化?
Ø 岩石在自然界风力和水力常年的冲击下,会形成怎样的结果?
4
教师出示沙石地形模拟盘,组织学生讨论流水对岩石的搬运作用。
Ø 你认为流水具有对岩石的搬运作用吗?这种搬运作用大不大?
Ø 在整个搬运过程中,这种搬运力量有变化吗?这种变化带来什么结果?
Ø 为什么下游的石头比上游小,而且越来越小?
Ø 根据这个趋势,土壤可能是怎样形成的?
5
汇报交流,并进行归纳总结。

回顾与解释
1
回顾。
Ø 通过本课学习,你对地球上的岩石的变化原因有了什么新的认识?
Ø 岩石可以通过哪些方式破碎?
通过阅读,了解岩石可以用不同的方法破碎,有自然方面的,如物理风化、水溶解、化学侵蚀等,也有人为的,如机械、爆炸等。
2
拓展。
Ø 岩石破碎后还会发生什么变化?
Ø 这种变化不断地延续在延续,最终的结果会是什么?
教学建议
1.本课共从6个方面引导学生进行分析和推测,教师可根据学生平时讨论习惯的养成情况,采取每小组分工两个专题重点研讨、记录,再在全班做重点介绍的方法组织教学。小组任务已经完成的,有时间可以再选择一个专题内容进行研究。
2.本课教学需要一定数量的适合的图片和视频,需要教师在课前充分准备。
3.对于树根对岩石的破坏作用,类似现象很普遍,教师可以在课前带领学生前往参观,也可以拍下照片,在课内观察讨论。
4.模拟风力和水力冲击沙丘实验,可以用潮湿沙子捏合成粗柱状,再利用较大的注射器(或打气筒)对某一部分吹气,让学生看到风力的破坏作用;同时可以用注射器吸水冲击沙丘的某一部分,让学生看到水流冲击的力量。不过在做水流力量实验时,除将沙盘做出高低地形外,还应略倾斜沙盘托板,使流水顺利流出。本活动操作时应注意安全教育,避免灰沙吹入学生眼睛。
5.做水流搬运实验,可在盘中利用石头、泥、沙等组合形成地形盘,有条件的也可以利用室外地形,进行更大范围的流水搬运、沉积实验。
教学参考资料
1.岩石的破碎方法
岩石可以用不同的方法破碎,有自然方面的,如物理风化、水溶解、化学侵蚀等,也有人为的,如机械、爆炸等。
自然情况下,热膨胀、水结冰、水力、风力、植物生长等可以使得岩石破碎;自然界中的化学物质和生物产生的化学物质也能使得岩石破碎;岩石水溶解也能使得岩石破碎;这些使得岩石分解的作用统称为风化作用。风化作用是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。松散堆积物后由水、冰、风及重力等移动与瓦解,这个过程被称为侵蚀作用。 人类有快速使得岩石破碎的方法,如使用炮炸、敲击等方法。

热膨胀风化作用使得岩石破碎
2.岩石破碎的实例
(1)台湾的“女王头”

“女王头”位于中国台湾台北县野柳风景区 ,野柳地区的地层由砂岩堆积而成,由于受海水、风雨蚀化风化、侵蚀的作用,逐渐形成蕈状石、烛台石、姜石、壶穴、棋盘石、海蚀洞等地质奇观,“女王头”是其中最出名的风景。
(2)美国大峡谷

席卷美国大峡谷的大风已经将这个暴露出来的砂岩侵蚀成了一个铁砧形状。相对周围岩石来说,风通过更加快速地侵蚀密度较低的岩石,再加上河水的冲刷作用,塑造出了这些梦幻的形状。
(3)美国帕利亚峡谷

帕利亚峡谷位于美国犹他州和亚利桑那州交界的狼丘,风蚀导致这些层状砂岩丘陵在帕利亚峡谷旋转,像波浪一样,所以这片地方叫做“The Wave”,即波浪,是一个由五彩缤纷的奇石组成的风景区。该地区占地45540公顷,跨越犹他州与亚利桑那州的边界。
(4)美国亚利桑那州的沙石灰华

石灰华是岩石中的钙质等化学元素溶解于水中后再沉淀形成的各种可观赏的形态。白雪皑皑日内华达山脉作背景,独特的侵蚀形成了沙石灰华,像巨大的花椰菜秸秆直立在亚利桑那州干燥的湖床上。在此碱性湖泊变干燥之前,当淡水从下面渗透上来并形成碳酸钙的沉淀物时,沙石灰华就形成了。当湖面的水位下降时,这些脆弱的形成物浮出水面,风开始行动,削除此沉淀物下方的沙土。
(5)钻孔

钻孔(化石网http://www.cnfossil.com/viewnews-342.html)
一种遗迹化石。指生物由于居住、寄生或觅食等原因在坚硬的岩石或其他动物硬体上钻蚀而成的孔穴。钻蚀生物有植物的菌、藻,动物的海绵、蠕虫等,它们的钻孔活动可以是机械的,也可以是化学的方法。若生物钻孔活动十分强烈便造成生物侵蚀(bioerosion)和破坏作用。
(6)矿业碎石机

用来粉碎煤、页岩、石灰石等矿石岩石的人工机器,常见于建材、砖瓦、煤炭、冶金、矿山、电力、轻工等工业行业。
(7)爆炸采石

被炸塌的山体
课后小记

小编整理了一些适用于幼儿园到小学不同年级的STEM活动教案,活动内容丰富多彩、形式多样、生动有趣,教师可以整理出来进行实践。家长也可以带领孩子们一起动手做。
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江苏汉博

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