初中科学单元教学设计

初中科学单元教学设计

教材：牛津上海版七年级科学第二学期第十三章

单元主题：地球、矿物和材料

教学说明：

本单容说明

地地球圈层结构结合人们对地球的认识发

球地壳的结构与物质组成展过程

岩石与土壤

土地沙漠化与防治

矿物资源的种类联系学生身边的事物，启

地我国矿物资源的特点及分布发学生了解矿产资源在现代生活

球上的矿矿物的组成与元素中的重要性。

物资源地球上矿物资源在岩石圈中的存在形式

材单质与化合物联系人类文明的发展与金

料及其金属属提炼和使用的关系

应用塑料关注“白色污染”的危害

废充材料带来的环境问题

材常见的复合材料新材料的应用整理有关新材料的开发与

料开发应用对我们生活影响的资料，并

作合理分析。

教材分析：

本单元主要是让学生了解地球的结构和材料的应用与开发。知道地球上与人类关系密切的矿物

资源种类，我国矿物资源的特点及分布，了解矿物的组成和有关元素。从地球的内部圈层到地壳的

物质组成，从矿物的简单理化性质，到材料的应用与开发，这在知识领域上有很大的跨度，但是却

体现了本课程的综合性特点，也能使学生初步感悟到“人与地球”、“人与自然”、“人与资源”是

需要建立和谐的关系，也让初中学生从“亲近自然”进入了“亲近科学”。这是--种超越学科的学

习体验，并把知识的学习与技术的应用，以及科学技术对社会的影响都一脉相承地联系起来了。这

种认识方法和学习体验，对中学生在后继的学习中会有很大的影响的。

单元教学内容：

本章主要介绍了地球的形状和圈层结构以及地球上的矿产资源，并让学生了解一些人类利用

地球矿产资源开发材料和应用材料的历史。通过一系列活动，让学生体会到材料的用途是由其性质

决定的;体会到材料对人类生活方式和生活质量、社会经济发展以及环境的影响，并能加强保护地球

环境的意识和展望新材料的开发与研究为人类带来的前景。

本单元的核心概念是“犷物与“材料”。

矿物是存在于地壳中的化学元素在地质作用下所形成的天然化合物或单质。自然界中的矿物与

人们的生活与生产活动有密切联系，矿物主要存在于岩石之口，而岩石存在于地壳之中。地壳又是

地球圈层之一。所以，本单元的知识联系，是从地球的圈层结构一-地壳的结构与组成一岩石、矿

物与土壤一矿物资源一我国与世界的矿产资源特点与分布而展开的。

学情分析：

在小学自然中学习有关地球方面的知识，是把地球作为一个自然天体来加以认识的，着重让学

生了解地球的自然特征与概貌。而本主题则是以“矿物”与“材料”为核心，从矿物存在于地壳之

中，扩展到了解地球的圈层结构：再从矿物入手初步认识元素，进而认识单质与化合物，并以金属

与塑料为例，使学生对日常所见的材料有初步的认识。材料普遍存在于学生的生活之中，是为学生

非常熟悉的，所以学习过程中宜从生活经验出发认识什么是材料：建立对有关材料、复合材料和新材

料方面的认识。

单元教学目标：

1.知识与技能：

了解地球内部的圈层结构，知道地壳的结构与物质组成，知道岩石和土壤的土要成分，列举与人类

关系密切的矿物资源，了解矿物组成和有关的元素，知道单质和化合物，认识金属在自然界中的存

在形式，列举石油产品的主要用途，认识复合材料及其性能，知道新材料及其用途，根据观察到的

物质特性，区分金属与非金属。

2.过程与方法：

描述几种金属的特性及其用途，从观察或实验所得的结果，推断出某些复合材料的优良性能，描述塑

料的一些特性，根据已有的证据，推断人类是否应该使用塑料。

3.情感、态度、价值观：

关注废物材料所带来的环境问题，乐于参加防止废物污奥环境的活动。

单元教学重点：了解地球的圈层结构，知道岩石的基本分类和土壤的主要成分：认识与人类关

系密切的一些矿物，了解矿物组成；初步了解用一氧化碳提炼金属的方法；认识一些常用金属和合

金的特性，并能与它们的用途相联系；了解常见塑料的一些特性，明白使用塑料的利弊:关注弃置金

属和塑料所带来的环境问题;体会到新材料的开发改变了人类的生活。

单元教学难点：学会根据材料的特性确定它们的用途，形成对废弃材料的辨证认识和和处理的

良好习惯。

教学方法设计：讲授法,讨论法.观察法,实验探究法.网上查询，参观，调查法。

课时安排：

地球（3课时）；

地球上的矿产资源（1课时）；

材料及其应用（6课时）；

材料开发（I课时）。

地球圈层结构

一、教学目标

1.知识与技能：

1.验证地球是圆形的。

2.掌握地球的六大圈层。

3.初步r解组成地球各个圈层的基本概况。

2、过程与方法：

通过简单的模拟实验和讲授使学生在获得知识的同时培养了能力。

3.情感态度与价值观：

树立科学是需要证据的意识。

二，重点与难点

重点：

1.推测地球是个球形结构。

2.知道地球的圈层结构。

难点：

如何建立模拟实验。

三、教学准备

与地球相关的多媒体材料、篮球、铅笔、不同内部结构的球体。

四、教学组织

1、教学流程

，工•动I

地球的形设计实验

成、基本找出地球是验证实验

概况球体的证据,得出结论

活,动2提出假设，设

导入探索地球内计模拟实验,

进行相关信息

地球的形部的圈层

探究

成，地球

的基本概

活动3

找出所有外

探索包围部物质，归

在地球外纳相关信息

2、部的圈层,

教学内容学生活动、/教师指导——‘设计说明

导入学生将课前收集关于地深教师在学生介绍前进行引出课题。

形成方面的资料做介绍。指导。

学生根据先前已有经验进行教师对学生表述不准确的地学生在此环节一定要

发言，谈一谈关于地球的相方进行纠正。说到“地球是圆

关知识。的”，为下面的讲解

做好铺垫。

活动1找出地学生同意地球是圆的。教师通过“天方地圆说”引承上启下，同时指出

球是球体的证学生会提到在海边看到水天导学生：你是怎样否定它的科技在进步，我们要

据。相接或看到远去的船先是船呢？不断保持上进心。

身“消失”后是船的上部

“消失。”

学生小组讨论，设计模拟实教师拿出了铅笔和一个篮科学的探究过程。

验。球，能不能模拟演示远去的

轮船？

学生动手操作，观察现象。教师给予适当的提示和指动手能力的培养。

导。

根据实验观察和之前提到的教师可指出地球其实是椭球尊重事实。

现象总结得出“地球是球形的。

体”的结论，

活动2探索地学生思考并初步猜测。教师提出地球内部是统一的学会猜测。

球内部的圈层还是分层的何题。

是分层的。地球半径有6千多公里，人

类发明的最先进的钻机只能

到地下1万多米怎么知道分

层？

学生通过体验不同？内质？教师大胆鼓励学生去想。超范围，鼓励学生的

球来设计方案。创造思维。

学生指出地球的内部结构包

括：地壳，地幔，地核.教师提供相关信息。

活动3探索包学生在老师的指导下找出地教师指导学生初步归纳地球学生可能提到高山

围在地球外部面以上的所有物质。外部的圈层。等，那也是地球上的

的圈层。结构，要强调是地球

以外的物质。

地球以外的物质从大体上可教师指导归纳。培养归纳总结能力。

包括：生物｛动物植物｝、

空气、各种水。

学生指出各层次之间的关系教师讲述知谖点，并引导学知识的相关性和统一

和与人类的关系。生讨论各层次的关系。性。

总结1.地球是一个巨大的球体

2.地球的内部圈层

3.地球的外部圈层

作业练习册P15.16部分题目

岩石和土壤

教学目标

1.知识与技能：

2.知道岩石的分类及转化关系

3.了解土壤的主要成分及其作用

4.过程与方法：

5.通过观察实际的岩石认识岩石的分类

6.通过实验更好掌握控制变量法的运用

情感态度与价值观：

通过小组的活动形式，乐于互助合作

二、重点与难点

重点：1.知道岩石的分类

2.了解土壤的主要成分及其作用

难点：运用控制变量法探究土壤中的成分对植物的重要性

三、教学准备

岩石标本、土壤、量筒、水、事先准备好的不同土壤下的植物等。

活动1观察二学生收集各种石头，进行展学生收集的石头各不相同,知道三种岩石的概

种岩石示。要指导学生通过石头的不念：知道三种岩石

学生观察教师展示的三种同的形成原因去分类。的转化

代表岩石：花岗岩、砂岩和由于学生的知识水平将收

大理石，集的石头通过形成原因分

学生观察不同种类岩石之类是不可能的，所以教师

间的相互转化。应引导学生通过观察已有

的岩石标本进行分类。

同样，很潍给学生演示和

让学生自己动手操作，所

以教师通过多媒体课件展

示岩石的相互转化过程和

条件。

同样，很速给学生演示和

让学生自己动手操作，所

活动2观察土壤学生借助放大镜肉眼观察教师给出土壤定义

土壤，应指出土壤中含有

腐烂的叶子、小树枝和小

的岩石颗粒等。教师提供土壤给各小组,

指导各组学生观察土壤。

各种岩石颗粒不一样。

各种岩石颗粒一样吗？

用吸水纸体验土壤中含有

的水分，结论：土壤中含有

教师给各个小组发放吸水

水。

纸，让学三体验土壤中的

水分。

说明水分对植物生长的重

要性；方法是控制变量

法。教师展示两盆植物，两盆

植物的土壤取同地同量,

但其中一盆土壤进行烘干

处理，其他条件一样。烘

干土的植物枯萎。请学生

思考这样做的目的和方

法？

活动3土壤与水混学生将50立方厘米沙土和讲清实验过程和方法，

合50立方厘米水混合，混合

前猜测混合后的总体积。请同学猜测混合结果。

混合后发现体积小于100立

方厘米，说明原来砂土中有指导学生实验并分析实验

空隙（空气）。结果。

混合后发现体积小于100立

活动4土壤中的学生根据教师展示的多媒教师展示苛分土壤中的动

动物和微生物体内容或平时的经验谈谈物。如：蚯蚓、田鼠等。

土壤中的动物是如何有利

于植物生长的。

学生根据教师展示的多媒分两种情况指导学生讨

体内容或平时的经验谈谈论。

土壤中的动物是如何不利

于植物生长的。

学生通过观看多媒体课件给出微生物分解残骸养分

描述土壤中数量巨大的微回归土壤的过程，指导学

生物的作用。结论：土壤中生进行描述。

的微生物可以改良土壤，进给出微生物分解残骸养分

行物质循环。回归土壤的过程，指导学

总结：1.岩石的种类:岩浆岩、沉

积岩、变质岩。

2.土壤的定义、成分及作

用

作业：我们人类应该怎样保护

切生物赖以生存的土壤

呢？

土地荒漠化与防治

一，教学目标

知识与技能：

I.知道什么是土地的荒漠化。

2.了解荒漠化的成因及其危害性。

3.找出防治荒漠化的方法。

过程与方法：

通过模拟实验的方法来体验茫理土地荒漠化的手段。

情感态度与价值观：

树立良好的环保意识，珍惜土壤资源。

二、重点与难点

重点

I.荒漠化的概念和成因。

2.防治荒漠化的方法。

难点

如何设计实验来证明荒漠化的治理手段。

三、教学准备

关于荒漠化的多媒体资料；若干盆沙土、一些植物、水；吹风机等。

四、内容组织

1.教学流程

教学内容学生活动教师指导说明

导入学生观看多媒体材料,指导学生观看多媒体教师应让学生广开思路畅所欲

能提出此类现象如果录像，提出这种现象的言，既激发了学生的探究欲望乂

继续恶化对人类的威后果。可以引出本课所要讲解的知识。

胁。

活动1了解什么是学生根据观看的PPT教师指出刚才看到的培养学生观察、概括能力。

土地荒漠化。来描述看到沙漠化的景象就是土地的荒漠

情景（即总结荒漠化的化问题，并给出定义。

定义）。

活动2探究土地荒学生回答：“风沙教师引导："概括荒在这些问题上教师不要被课本上

大,，，，干旱,，，，

漠化的成因和危漠化的成因？"（提的知识点和内容框住了学生的思

植物少”“无人管示刚才PPT中看到的都

害。Tffl,,维，尽量鼓励学生描述所有形成

是土壤直接暴露后产

“气候问题-----生的现象）。土壤荒漠化的原因，尤其是人为

-----引因素，要充分的列举。

起荒漠化”

"有人为的原因吗？”

回答所有人为造成土

壤暴露的原因。指导学生总结。

学生从自然和人为因

素全面总结土地荒漠

活动3通过实验了学生观察。教师给出实验楷材，用模拟土壤荒漠化。

解治理荒漠化的手吹风机来吹暴露的沙

段。土。

学生思考后动手多浇给出水，植物等提出如小组实验。

水，将植物种在土里。何来防止沙土被吹

走？

学生分析后得出结论:教师再用吹风机吹学教师提出植物可以调节气候使土

保持土墩湿润和栽种生处理过的土，和前一壤湿润。

树木可以使土壤不让次比较指导学生得出

风吹走。结论。

活动4畅想如何防学生尽量想象合理的教师指导学生发言。尽量发挥学生的想象力，只要说

止土壤荒漠化。方法来防止土壤的荒得合情合理教师都要『以鼓励。

漠化，如：如何防止

水土流失，如何调节

气候等等。

活动5制作防止土学生动手制作。教师动员。教师可预先准备一个宣传板，让

壤荒漠化的宣传标学生将做好的宣传标语粘在宣传

语。板上提高学生的热情。

总结：1.土地荒漠化定义

32•防治的‘姬4牌危害

作业：制作防止土壤荒漠化的宣传标语。（若课内时间较紧，可作为课

后作业）

矿物

一、教学目标

知识和技能

1知道矿物可以分为金属和非金属

2了解我国矿产资源分布特点

3知道一些常见的矿物及所含元素的名称。

4学会区分单质和化合物。

方法和能力

1.提高利用资料分析问题解决问题的能力

2.学会用简练的语言进行表达和交流

情感态度与价值观

1通过认识我国丰富的r物资源,增强民族自豪感。

2认识矿物是不可再生资源,应该合理开发和综合利用。

3在观察常见矿物活动中养成仔细辨认,善于聆听，乐于交流的习惯。

二、重点和难点

1认识与人类关系密切的一些矿物。

2知道单质和化合物在组成上的区别。

三、教学准备

PPT,一些矿物标本

四、内容组织

［教学流

/观看•录象•\

/生活中的\

\材料大多/一

'、以矿物为/

<_7\</Z分r类_金\\

V\属、非金/

\属矿物/

/一^\/\我国矿/

、产资源/

（1矿产资源分少\\?布/

\\

\/活动二：、

〈资源使）

'用年限/

1V

［活动设计］

活动一认识矿物

学生活动指导要点

♦观看多媒体教学软件：H常生活中用到的♦教师提问:通过刚才的PPT,你了解些什么？

材料大多以矿物为原料。1我们的生活中用到的材料很多是以矿物为原料

♦活动13.4矿物与我们的生活的。

2不同的矿物可加工成各种各样的产品

在观看了PPT,并讨论后完成活动13。4

♦在学生回答的过程中可出示整理的部分矿物名称，如

铁、镒、金、铜、硫、磷、钾、萤石…

♦这么多的矿物，我们可以根据它们是否是金属，分为两

大类：金属矿物

非金属矿物

活动二我国矿物资源

学生活动指导要点

♦观察我国矿物资源分布图♦在上个活动的基础匕首先试着区分金属矿物

和非金属矿物。老师引导学生认识我M矿物

资源总量大,种类也很多。

♦接着请学生找找这些矿物资源分布在哪里。在

此，老师可引导学生从整个中国地图来看。

在讨论中，要让学生达成共识：矿物资源分

布不均衡。

♦看出示资料一一地球上矿物资源够用年限，分♦让学生从中分析一下，矿物资源是怎样的一种

析矿物资源能象水资源那样反覆利用吗？资源？针对这种情况，你有什么好的建议？

让学生有了一-种直观印象后，最终可以理解

矿物资源是一种不可再生资源，我们必须合

理开发综合利用。

活动三观察矿物及其组成

学生活动指导要点

♦观察矿物照片或实物♦组织交流认识的矿物并指出矿物名称，同时老师应指出矿

活动13.5物是天然的物质，存在于地壳中。

♦观察活动13.5的表格♦说出矿物及其所含元素的名称

矿物、主要成分和♦其中哪些矿物的组成成分只有一种元素？哪些有两种或两种以

所含元素上？

单质：像金矿中的成分只有一种元素组成的。

化合物：而像其他的矿物的主要成分由两种或两种以上元素组成

的。

♦通过这张表格中这几种矿物的了解,你认为矿物是由单胰还是化

合物组成？大部分的矿物是由化合物组成。

总结：

1.矿物的分类

2.我国矿产资源的分布

3.矿物的组成

金属的发现和提炼

一教学目标

科学态度

懂得严格的实验操作步骤，培养严谨的科学态度科学知识与技能

知道用冲淘法提取金属。

用一氧化碳提炼金属的方法。

知道装置中燃烧一氧化碳的原因科学方法与能力

培养学生观察能力

学会举一反二的学习方法二重点难点

重点：知道从矿物中提取金属的方法。

难点：根据实验现象推测反应的生成物，写出反应式。

三教学准备

教师演示用：铁架台，酒精灯，锥形瓶，玻璃管，橡皮塞，导管，药匙，氧化铜，氧化铁，澄清石

灰水，一氧化碳。

四内容组织

［教学流程］

金屈的提

十左

活动一

教学过程:

教学内容学生活动教师指导设计说明

金属的发现与应用观看PPT展示资利用PPT的形式，让学引起学生对所学内容的

料1：器皿用生意识到金属在人类生兴趣。

具的使用历活中的重要性，

史：人类历

史上，先用

石块作工

具，后用天

然的铜块，

陨石作工

具，当发现

铜块石中可

提炼出金属

铜时，人们

用铜块制作

工具或用

品，但数量

少，价格贵,

不能普遍使

用。一千年

后。人们发

现从铁矿石

中可提炼出

金属铁，并

开始大量使

用铁器。可

见人类经历

了石器时

代，铜器时

代，铁器时

代。19世纪-

20世纪直至

21世纪的如

今，金属在

各行各业运

用更加广泛

了。

学生讨论回答同时启发学生人们在远意识到金属的重要性，

古时代使用石块为工能说出它的好处。

具，随着人类文明的发

展，人们逐渐使用金属

替代石头，它的好处有

哪些？

金属的提炼学生阅读书本P53淘金让学生理解金属在被使培养学生观察能力

用前必须提炼。而淘金

也是学生比较感兴趣

的，利用宜观的方式;使

学生更易理解。

思考、回答金属的提炼学会举一反三的学习方

方法还有什么？♦因为金是以单质形式法

存在于矿物中，可

直接将其开采。但

是，我们看到大多

数的金属与硫和氧

组成的化合物存在

于矿物中，此时该

如何提取金属呢？

♦观察活动13o7♦实验前，应让学生明知道用一氧化碳提炼金

学生通过观察看白：铁（铜）以化属的方法。

到氧化铁粉末呈合物的形式存在于

红棕色。矿石中,

学生记录装置各部不能用冲淘的简

分的作用及操作顺序。单方法分离。需

观察演示提将氧元素去除。

炼铁的实验出示实验室提炼

时，学生思考铁的装置.，让学

观察实验时应生观察氧化铁粉

观察颜色，状末。

态，有无沉实验前解释装置

淀，或有水生各部分的作用及

成。同时记录操忙顺序。期间

所观察到的实指出一氧化碳有

验现象。毒，引导学生理

观察演示提解尾气处理问题。

炼铁的实验

实验时，引导学

时，学生思考生从颜色，状态，

观察实验时应

有无沉淀，或有

观察颜色，状水生成几方面去

态，有无沉观察c

淀，或有水生

实验时，引导学

成。同时记录

生从颜色，状态，

所观察到的实

有无沉淀，或有

验现象。

水生成几方面去

学生交流实验现象与结组织各小组交流时，强培养学生的分析、归纳

论，完成文字表达式。调氧化铁粉末颜色的变能力

并从表达式分析实验原化，石灰水的变化。引

理。导学生分析实验原理。

总结1.金属的发现与应庄

2.金属的提炼

2、金屈的堤炼

金属的特性

一、教学目标

态度

建立以实验为基础的科学研究态度

知识与技能

1通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例,认识金属材料与人类生活和社会发展的密切

关系。

广了解金属的四个特性：金属有光泽，易传热，易导电及延展性。知道金属的性质在很

大程度上决定了金属的用途。

方法和能力

1自主实验探究金属的物理性质（重点探究导电、导热性等）。

2通过讨论探究物质的性质与用途的关系,提高综合分析问题的能力。

二、重点难点

重点：金属的特性

引导自主探究金属的物理性质。

三、教学准备

I.学生收集日常生活中的金属材料。

2.学生查阅有关金属材料发展前景资料。

3.酒精灯、火柴、铁架台、干电池、导线、小灯泡、砂纸、

铜丝、铁丝、铝丝、黄铜、铜、铁片、铅、铝片、塑料、玻璃、木块、陶瓷调羹等。

4.教师制作多媒体课件。

四内容组织

［教学流程］

教学过程

教学内容学生活动教师指导设计说明

认识金属

学生列举身边的金属材金属自古至今对人类文让学生了解金属材料在

高新技术、国防建设、

料。明起源与发展起到了重

美化生活中的广泛用途

要的作用，你们知道生

活中有哪些金属？

那么金属有些什么特性让学生感觉到我们的生

呢，今天这一节课我们活离不开金属材料

就来探究金属的特性。

探究金属的特性区分金属和非金属。说（提供足够多的金属♦让学生区分金属和非

明区分的理由和非金属材料）你能将金属活动的设计,

桌上实验盒内的金属找使实验探究更有针

出来吗？引导学生理对性，目的性。

解金属共有的特点就是

它的特性

学生利用已区分的金属组织学生讨论、观察或

材料，对金属共有的特实验的方法。♦探究方案的确立和实

点进行讨论，观察或实施，培养学生创新

验的方法。介绍实验探思维能力，加强学

究方法。生动手能力及合作

精神。体验科学发

现的过程，尝试探

究成功的快乐。

小纽实验探究培养动手能力

由此归纳出金属的特

性。

金属的应用♦学生根据资料讨论问出示•些金属性质和用

题。途。活动13o10

小结金属特性决

定金属用途，利用

金属的不同特性

可以制成不同用

途的产品。

小结金属特性决

考考你：（见练习册

P19）

总结1.认识金属

2.金属的特性

3.金属的应用

作业1.铝与铁相比,具有哪些优良的性质？

2、分别举出铁、铜、金的几利用途，这些用途各利用了它们的什么

性质？

3、1:网查阅有关金属材料发展前景的资料。

金属的改良

一教学目标

知识与技能

认识在金属中加热熔合某些金属或非金属可以制得合金，

知道生铁和钢等重要合金，以及合金比纯金属具有更广泛的用途。

方法与能力

1通过讨论探究物质的性质与用途的关系,培养综合分析问题的能力。

2通过查阅合金的资料，培养独立获取知识的能力。

情感态度与价值观：

通过调查认识科学的发展在开发新材料提高人类生存质量方面的重大意义和页献。

二重点难点

在交流学习中认识常见的合金并了解其广泛的用途三教学准备

学生：纯铝和铝合金，铜片和黄铜片

教师演不用：课件资料，带有三个凹洞的圆形铁片，铁架台，酒精灯，镶了，铅焊锡，锡，园内容

组织

［教学流程］

/1生活中\

\的合金/

AX

ATT；—\/活动二、/活动二、

/\/5：演小\/6：讨论\

\A稿）\A活动探〉fA举例生）

\W合金硬/\3w合金/\二中的/

/7：卜列\/活,一\

>/物品是\18；装、

\V合金制/\\金材/料/

教学过程

教学内容学生活动教师指导设计说明

导入倾听，思考