五年级科学地形变化实验教学设计

一、教学目标（一）知识与技能1.认识风化、侵蚀、沉积等外力作用对地形的影响，能结合实例描述典型地形（如平原、三角洲）的形成过程。2.理解“地形是动态变化的”科学概念，初步区分“内力（如地震、火山）与外力（如风、水）”对地形的塑造差异（五年级阶段侧重外力作用）。（二）过程与方法1.通过设计并完成3组模拟实验，提升观察、分析与归纳能力，学会用“实验现象→科学结论”的逻辑推导自然规律。2.小组合作中掌握实验操作规范，能清晰记录实验现象（如“石膏块表面出现碎屑”“泥沙分层沉淀”），并尝试用证据解释现象。（三）情感态度与价值观1.激发对地球科学的探究兴趣，体会“自然力量的奇妙与规律”（如“流水如何‘雕刻’出峡谷”）。2.树立环境保护意识，理解人类活动（如过度砍伐、围湖造田）对地形变化的加速影响。二、教学重难点（一）教学重点通过模拟实验，直观理解“风化、侵蚀、沉积”等外力作用如何缓慢改变地形。（二）教学难点1.设计有效实验变量（如“水的作用时长”“地形坡度”），控制无关因素（如泥沙水的含沙量均匀）。2.从“微观实验现象”推导“宏观地形规律”（如“石膏风化→山体岩石破碎”的联系）。三、教学准备（一）实验材料实验类型材料清单作用说明------------------------------风化实验石膏块（或页岩碎片）、滴管、清水、放大镜、硬纸板（接碎屑）模拟“岩石+水”的风化过程侵蚀实验长方形沙盘（长约30cm，一侧垫高5cm）、湿润泥土（过筛去大颗粒）、喷壶（装温水）、细水管（模拟水流）模拟“流水侵蚀斜坡土壤”沉积实验透明烧杯（2个）、泥沙水（搅拌均匀，含沙量约10%）、滤纸、漏斗、玻璃棒模拟“流水减慢时泥沙沉积”（二）辅助工具PPT：含“地形景观图（如黄土高原沟壑、长江三角洲）”“实验安全提示”。实验记录表（每组1份）：记录“实验前→实验中→实验后”的现象。小奖品（如“观察小达人”贴纸）：鼓励细致观察的小组。四、教学过程（一）情境导入：“地形的‘变身’之谜”播放短视频《地球的地形变迁》（截取3分钟，含“喜马拉雅山的海洋化石”“黄河入海口的平原扩张”片段），提问：“喜马拉雅山曾是海洋？黄河入海口的平原从哪来？是什么力量让地形悄悄改变？”（引发认知冲突，导入“外力作用塑造地形”的主题。）（二）新知建构：外力作用的“秘密武器”结合生活实例讲解：“岩石在风吹日晒、水冻冰融下碎裂（风化），流水把泥土‘搬走’（侵蚀），泥沙在下游‘安家’（沉积）……这些‘看不见的手’就是外力作用。今天我们用实验模拟其中三种力量！”（三）实验探究：模拟地形变化的“微世界”实验1：水的风化魔法——探究水对岩石的破坏作用实验目的：观察水长期作用下“岩石”的变化，理解风化的缓慢过程。操作步骤：1.小组观察石膏块（模拟岩石）的初始状态：用放大镜看表面（是否光滑？有无裂缝？），用指甲轻划（硬度如何？），记录在表格。2.用滴管持续滴水在石膏块同一位置（保持湿润），放置在向阳处1天（课堂时间不足可提前准备“滴水24小时”的样本，课堂对比观察）。3.次日观察：表面是否出现碎屑？用指甲划是否更易留下痕迹？轻敲是否更易碎？现象与结论：石膏块表面变松软，出现白色碎屑，硬度降低。说明水的长期浸润会使岩石风化，逐渐破碎成小颗粒。实验2：流水的“搬运工”——探究流水对土壤的侵蚀实验目的：模拟降雨、河流对土壤的侵蚀，观察“斜坡地形”的变化。操作步骤：1.小组合作：在沙盘一侧垫高（形成5cm斜坡），铺3cm厚湿润泥土，用尺子刮平表面，模拟“原始地形”。2.模拟降雨：用喷壶从30cm高处均匀喷水（水流柔和，模拟小雨），观察泥土表面变化（是否有小沟壑？泥土是否下滑？）。3.模拟河流：将细水管（或饮料瓶扎孔）放在斜坡顶端，缓慢滴水（模拟小河），观察“河流”如何“搬运”泥土，沙盘底部（低处）的泥土有何变化？现象与结论：降雨使泥土变湿、下滑，形成细沟；流水将泥土带至低处，斜坡出现沟壑，低处泥土堆积。说明流水（降雨、河流）会侵蚀高处土壤，搬运至低处沉积，改变地形坡度。实验3：泥沙的“安家记”——探究流水的沉积作用实验目的：观察流水减慢时，泥沙如何分层沉积。操作步骤：1.搅拌泥沙水（含粗细沙粒），快速倒入漏斗（垫滤纸，漏斗下方接烧杯），观察滤纸表面的残留物质。2.另取一杯泥沙水，静置5分钟，观察杯底沉积物的分层（用玻璃棒轻搅后再静置，对比两次沉淀速度）。现象与结论：过滤时，粗沙先留在滤纸，细沙后被截留；静置时，粗沙快速沉淀，细沙缓慢下沉。说明流水速度减慢时，颗粒大的泥沙先沉积，颗粒小的后沉积，形成不同的沉积物层。（四）总结升华：“地形变化的‘时间轴’”小组讨论：“风化、侵蚀、沉积如何共同塑造地形？以黄河为例：上游岩石风化→流水侵蚀搬运泥沙→下游沉积形成平原。”（引导学生绘制“地形变化因果链”，如：岩石风化→碎屑被侵蚀→沉积成平原/三角洲。）五、教学评价（一）过程性评价1.实验操作：能否规范使用工具（如滴管滴水、喷壶均匀洒水），有无安全意识（如轻敲石膏时远离同学）。2.记录分析：实验表格填写是否清晰（现象描述、结论推导），能否用“因为……所以……”解释现象（如“因为水长期浸泡石膏，所以它变松软了”）。（二）成果性评价小组展示“地形变化海报”：用画图+文字说明的方式，呈现“实验现象→自然地形”的联系（如“我们的风化实验→黄山的怪石形成”），评选“最佳探究小组”。六、拓展延伸1.实地观察：周末观察校园花坛的土壤（雨后是否有侵蚀痕迹？落叶下的泥土是否更松软？），记录“身边的地形变化”。2.跨学科阅读：推荐《地球的故事》绘本，了解冰川、风力等其他外力作用（如沙漠中的沙丘如何