小学科学一年级下册《身边的石头》探究式教案

小学科学一年级下册《身边的石头》探究式教案

一、课标依据与核心素养指向分析

本教学设计严格依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“物质科学领域”与“技术与工程领域”的相关要求，针对小学1-2年级学段学生特点进行构建。课标明确要求此学段学生应“认识周围常见的物体和材料，并了解其简单性能；通过观察、描述、比较、分类等方法，认识事物的特征”。本课《身边的石头》正是这一要求的具体化实践。

本课致力于培养与发展学生以下核心素养：

1.科学观念（核心基础）：建立“石头是自然界中常见的物体，具有多样性”的初步观念。理解石头具有颜色、形状、大小、纹理、硬度等可观察与描述的属性，并认识到石头在人类生活与自然环境中的广泛存在与应用。

2.科学思维（关键能力）：重点培养“比较与分类”这一基础科学思维。引导学生依据单一或多个特征（如颜色、大小）对石头进行有序观察、比较和初步分类，经历从具体感知到初步归纳的思维过程。同时，萌芽“提出问题”的意识，鼓励学生对观察到的现象产生好奇与疑问。

3.探究实践（主要途径）：通过“寻找校园里的石头”、“用多种感官和简单工具观察石头”、“给石头分类”等系列化实践活动，培养学生的观察能力、动手操作能力和简单的描述记录能力。强调在真实情境中开展探究，将学习场所从教室延伸至校园。

4.态度责任（价值引领）：激发学生对自然界中常见物质（石头）的好奇心与探究兴趣。初步培养认真细致、尊重事实的科学态度，以及在小组活动中乐于合作、愿意分享交流的行为习惯。渗透“爱护环境、珍惜自然资源”的意识，认识到石头是地球的重要组成部分。

二、深度学情分析

授课对象为小学一年级下学期学生，其认知与心理发展特征是本教学设计逻辑起点的根本依据。

认知发展层面：

1.具体形象思维主导：学生的思维依赖于具体事物和直观表象。他们对“石头”这一概念的理解建立在个人零散的生活经验上（如路上见过的、玩具里的、公园里的），尚未形成系统的认知结构。因此，教学必须提供大量真实的、可触摸的石头样本，并创设丰富具体的活动情境。

2.观察的随意性与片面性：一年级学生的观察往往是无序的、不持久的，容易被物体最鲜明的特征（如鲜艳的颜色、奇特的形状）吸引，而忽略其他属性（如纹理、硬度、光泽）。教学中需提供明确的观察指导框架（如“一看、二摸、三掂、四听”），引导其进行有目的、有顺序、多角度的观察。

3.语言表达处于发展阶段：学生能够用词语或短句描述所见所感，但词汇量有限，描述可能不准确、不完整。教学中需搭建“语言脚手架”，提供如“光滑/粗糙”、“坚硬/有点软”、“灰色/有花纹”等描述性词汇，鼓励并示范如何将感官体验转化为科学描述。

先前经验与迷思概念：

1.经验基础：大多数学生知道“石头”，能识别典型的石头，部分学生有收集“漂亮石头”的经历。他们对石头的“硬”有基本感知。

2.潜在迷思概念（前科学概念）：可能认为“石头都是灰色的、硬邦邦的”、“石头和砖头、水泥块是一样的”、“漂亮的（如雨花石）不是石头，是‘宝石’”。这些迷思概念是教学需要关注和转变的关键点。

社会性发展层面：

1.具备初步的小组活动意愿，但分工协作能力较弱，容易发生争抢或旁观现象。需要设计角色明确、任务简单的合作活动，并强化活动规则与分享礼仪的训练。

2.好奇心强，乐于动手操作，但活动持久性有限，注意力集中时间约15-20分钟。教学设计需采用“多活动、快节奏、勤转换”的模式，并融入游戏化、故事化元素以维持engagement。

三、单元整体视角与课时定位

本课可作为“我们周围的材料”或“认识常见物体”单元的第一课时或核心课时。在本单元中，其承上启下的作用如下：

1.承上：衔接上学期对“植物”、“动物”等生命体的观察，本学期转向对“非生命体”的探究，是学生科学观察对象的重要拓展。

2.启下：通过对石头多种属性的探究，为后续学习“不同材料的特性”（如比较石头、木头、塑料）、“石头与土壤的关系”乃至中高年级学习“岩石与矿物”、“地球物质”等内容奠定经验、方法与兴趣基础。本课聚焦的“观察与描述”、“比较与分类”方法，是贯穿整个科学学习的基础科学方法。

四、教学目标

基于以上分析，确立以下三维教学目标：

(一)科学知识与技能

1.通过实地寻找和收集，知道在我们身边（如校园、公园、路边）存在着各种各样的石头。

2.能运用多种感官（眼、手、耳）并借助简单工具（放大镜）对石头的颜色、形状、大小、花纹（纹理）、表面粗糙程度、硬度等至少4种特征进行有序观察和描述。

3.能根据石头的一个或两个明显特征（如颜色或大小），对自己收集的石头进行简单的分类。

(二)科学探究与思维

1.经历“提出问题—收集证据—处理信息—表达交流”的简化科学探究过程，重点发展“有目的观察”和“依据标准分类”的能力。

2.在观察比较中，尝试发现不同石头之间的相同点与不同点，并能用语言或图画进行初步的汇报交流。

3.能对自己或他人的分类结果进行简单的思考和质疑（如“为什么这样分？”），萌芽批判性思维的种子。

(三)科学态度与价值观

1.对观察和探究身边的石头产生浓厚的兴趣，体验发现和探究的乐趣。

2.在小组活动中，愿意与同伴合作，能轮流观察、轻声讨论，初步养成合作学习的习惯。

3.感受自然界中石头的多样性与美感，产生珍惜、爱护自然资源的情感。

五、教学重难点

1.教学重点：引导学生在活动中运用多种方法，对石头的多种特征进行细致观察和比较，并能用合适的词语进行描述。

2.教学难点：如何指导学生从随意观察转向有序、多角度的观察；如何帮助学生建立初步的分类标准，并依据标准进行分类活动。

六、教学资源准备

(一)教师材料

1.多媒体资源：包含各种奇特石头（钟乳石、鹅卵石、珊瑚石、矿物晶体等）的精美图片或短视频；石头在不同场所（建筑、道路、艺术品、自然景观）应用的图片；动画短片《小石头旅行记》（简述石头风化、搬运过程）。

2.示范观察材料：一组特征对比明显的石头（如：光滑的鹅卵石与粗糙的砂岩石；颜色深浅不同的石头；有层理花纹的页岩等），分别放置于透明观察盒中。

3.辅助工具：大号展示板、不同类别标签卡、磁贴。

4.记录工具：板贴式大型观察记录表。

5.安全保障设备：小型医药箱（备创可贴等）。

(二)每组学生材料（4人一组）

1.观察材料袋：内含5-6块特征各异的石头（提前在校园或安全地点采集，确保清洁、无锋利棱角）。材料袋编号。

2.观察工具：

1.3.手持放大镜（塑料，安全）4个。

2.4.用于测试硬度的塑料片（或旧钥匙）和铜钥匙（或指甲）各1。

3.5.小木棒（敲击听声用）1根。

4.6.装有半杯水的透明塑料杯1个（观察石头是否沉底、是否冒泡）。

5.7.白色卡纸或托盘1个（便于放置和观察石头）。

8.记录工具：

1.9.“我的石头观察记录单”（A4纸，含画图区和简单词汇勾选或填写区）。

2.10.彩色铅笔或蜡笔。

3.11.分类用的小圈（毛根圈或画在纸上的圈）或小盘子若干。

12.个人防护：每人一副轻便的劳动手套（观察粗糙石头时使用）。

七、教学过程实施（详细阐述）

第一课时：发现与初探——石头在哪里？

(一)情境创设，激趣引问(预计时间：8分钟)

活动1：故事导入——“石头的悄悄话”

1.教师讲述：“同学们，今天老师要给大家介绍一群我们既熟悉又陌生的朋友。它们不会说话，却已经在地球上生活了亿万年；它们看起来沉默冰冷，却藏着许多有趣的小秘密。它们就藏在我们身边，猜猜它们是谁？”（学生会猜各种答案，教师最后揭晓：是石头！）

2.播放短片：快速播放一组石头在自然和生活中不同形态的图片（山岳、河滩鹅卵石、建筑石材、玉石雕塑、路面石子等），配以轻快的音乐。

3.聚焦问题：“看了这些图片，关于石头，你现在最想知道什么？或者你有什么发现想说？”（引导学生提问，教师将关键词记录在黑板一角，如“石头从哪里来？”、“石头为什么颜色不一样？”、“石头有什么用？”）

4.确立任务：“大家的想法真棒！要了解石头朋友，首先我们得找到它们。今天，我们就化身成‘小小地质侦察兵’，到我们的校园里去‘侦察’一下，看看哪些地方藏着石头朋友？它们长什么样？”

【设计意图】利用故事和视觉冲击力强的图片，瞬间抓住学生注意力，将普通的石头“陌生化”，激发探究欲。鼓励学生提出问题，尊重其主体性，即使问题本节课无法全部解答，也保护了好奇心，为后续学习埋下伏笔。

(二)校园探秘，实地采集(预计时间：12分钟)

活动2：“校园石头寻宝记”

1.安全与规则教育：

1.2.安全第一：强调行动范围（划定区域）、不攀爬、不触碰电器设备、不进入花坛踩踏植物。提醒石头可能有棱角，观察时戴好手套，不用石头敲击硬物或投向他人。

2.3.任务明确：每组一个材料袋。任务：在指定区域内（如操场边、花坛边缘、楼前空地、小径等）寻找并收集3-4块你认为“不一样”的石头。强调“不一样”（大小、颜色、形状等均可），鼓励多样性。

3.4.文明探索：轻声细语，不影响其他班级；爱护环境，不破坏原有的铺设和景观；采集后洗手。

5.分组行动：教师与助教（或提前培训的小干部）分区域巡视指导。重点指导学生如何安全地捡拾、如何判断“不一样”。

6.返回与初分享：学生返回实验室或教室。小组内将采集的石头放在白色托盘上，互相展示“我最特别的石头”，并用一句话说说它特别在哪里。（“我的石头是白色的！”“我的石头像饼干一样扁！”）

【设计意图】将学习场景扩展到真实环境，让科学探究与学生的直接经验无缝对接。“寻宝”游戏的形式符合儿童心理，任务（找“不一样”的）驱动学生主动进行比较观察。实地活动满足了低年级学生好动的天性，也为后续室内观察提供了丰富的第一手材料。

(三)聚焦观察，学习描述(预计时间：15分钟)

活动3：“我的石头名片”

1.引入观察工具：“侦察兵们带回了这么多石头‘朋友’，我们得好好认识它们，给它们做一张‘名片’。怎么认识呢？我们可以请‘小助手’帮忙——我们的眼睛、小手、耳朵，还有这个（出示放大镜）。”

2.示范观察方法：

1.3.教师演示：选取一块特征明显的示范石，边操作边讲解。

1.2.4.一看（眼+放大镜）：“我们先请眼睛将军和放大镜助手看看。它的颜色是？（灰色带白点）形状像什么？（椭圆形）表面有什么花纹吗？（有一些线条）用放大镜仔细看，能看到更小的点点吗？”

2.3.5.二摸（手）：“再请小手侦探摸摸看。感觉表面是光滑的还是粗糙的？是干干的还是有点润？”（戴上手套示范）

3.4.6.三掂（手）：“用手掂一掂，感觉是轻轻的，还是重重的？”

4.5.7.四听（耳）：“用小木棒轻轻敲一敲，听听声音是清脆的还是闷闷的？”（安全提醒：轻轻敲）

5.6.8.五试（简单工具）：“用指甲划一下，能划出印子吗？（测试软硬）把它放进水里看看，会发生什么？（下沉，可能冒小气泡）”

7.9.板书观察维度：将“颜色、形状、大小、花纹、光滑/粗糙、轻/重、声音、软/硬”等关键词配以图标贴在黑板上，作为观察提示。

10.学生分组观察与记录：

1.11.每组学生从采集的石头中选定一块，作为重点观察对象。

2.12.发放《我的石头观察记录单》。记录单设计为半开放式：一部分是画图区（画下石头的样子）；一部分是勾选或简单填写区（如：颜色：___；表面：光滑□粗糙□；我觉得它：有点软□很硬□）。

3.13.学生轮流使用放大镜等工具，按照提示的维度进行观察，并在组内交流自己的发现。教师巡视，重点指导：

1.4.14.如何正确使用放大镜（对准物体，调节距离）。

2.5.15.如何用恰当的词语描述感受（提供“词汇银行”：光滑、粗糙、颗粒感、坚硬、有点软、灰色、褐色、有斑点、有条纹等）。

3.6.16.鼓励学生用比喻描述形状（像心形、像面包、像星星）。

17.分享与交流：

1.18.邀请2-3个小组展示他们的记录单，并介绍自己的石头“名片”。

2.19.教师和其他学生进行补充或提问，如“你说它很硬，是怎么发现的？”“它的花纹像什么？”

3.20.教师适时总结：“原来，用这么多方法观察，我们能发现石头这么多小秘密！每块石头都是独一无二的。”

【设计意图】这是突破教学重点的关键环节。通过教师示范，将“观察”这一抽象技能具体化为可操作的步骤（“一看二摸三掂四听五试”），提供了清晰的“方法支架”。记录单作为“思维支架”，引导学生有序记录。分享环节促进语言表达，并将个体发现转化为集体认知，初步建构关于石头属性的知识网络。

(四)课堂小结与延伸(预计时间：5分钟)

1.总结：“今天，我们成了合格的‘侦察兵’，在校园里找到了石头朋友，还学会了用各种方法仔细观察了它们。我们发现，石头们虽然都不说话，但它们有不一样的颜色、形状、花纹……真奇妙！”

2.延伸任务：

1.3.家庭小调查：回家后，找一找家里哪些地方有石头做的东西？（如：地板、窗台、装饰品、鱼缸里的石子等）可以拍照或画下来。

2.4.阅读推荐：推荐绘本《好忙好忙的石头》、《石头汤》。

5.整理材料：指导学生将石头放回材料袋，整理工具，清理桌面。

第二课时：比较与分类——石头家族大不同

(一)回顾旧知，引发新题(预计时间：5分钟)

1.展示交流：简要分享上节课的家庭小调查（“我在我家阳台花盆里发现了小石子！”“我家鱼缸底有彩色的石头”）。

2.回顾观察：快速展示上节课部分学生的观察记录单，复习我们从哪些方面认识了石头。

3.提出新挑战：“大家观察得真仔细，发现了石头朋友们这么多不同。老师这里有个难题：我们每组都有好几块石头，它们各不相同，堆在一起有点乱。我们能不能帮它们‘排排队’、‘分分组’，让石头家族变得整齐有序呢？今天我们来学习一个新本领——给石头分类。”

(二)探究实践，学习分类(预计时间：20分钟)

活动4：“给石头分家家”

1.理解“分类”概念（游戏化导入）：

1.2.教师请6-8位学生上台，给出指令：“请穿红色衣服的同学站到左边，穿其他颜色衣服的同学站到右边。”学生照做。

2.3.提问：“老师刚才是根据什么来让大家分开站的？”（衣服颜色）“对，这就是‘分类’，我们按照‘衣服颜色’这个标准，把大家分成了两组。”

4.尝试单一标准分类：

1.5.任务一：“现在，请小组同学一起，先试着用一个标准，给你们的石头分分类。比如，按大小分，按颜色分，或者按光滑粗糙分。分好后，用这些小圈把同一家的石头圈在一起。”

2.6.学生小组讨论并操作。教师巡视，捕捉典型分法（如按颜色、按大小、按形状是否规则），也注意发现有问题的分法（如标准模糊）。

3.7.中期分享：请两个用了不同标准的小组上台展示。

1.4.8.小组A：“我们是按颜色分的，深色的放一起，浅色的放一起。”

2.5.9.教师追问（深化思维）：“‘深色’和‘浅色’就是你们的分类标准。那这块有点深又有点浅的石头，你们是怎么决定的？”（引导学生意识到边界情况，可以讨论决定，标准可以自己定，但要一致）。

3.6.10.小组B：“我们是按大小分的，大的放一起，小的放一起。”

4.7.11.教师引导比较：“大家看，同样一组石头，用不同标准分，结果一样吗？这说明什么？”（初步渗透“分类标准不同，结果不同”的思想）。

12.挑战双标准或多标准分类：

1.13.任务二（可选，视学生情况提升）：“同学们真厉害！现在加大难度：你们能不能先按一个标准分（比如颜色），然后在同一颜色的石头里，再按另一个标准分一次（比如大小）？就像先把所有人按男生女生分开，再把男生里戴眼镜和不戴眼镜的分开。”

2.14.能力较强的小组可以尝试。教师提供层级式的分类记录纸（大圈里套小圈）供学生摆放石头或画图记录。

【设计意图】分类是科学思维的基础。通过从学生自身的分类游戏导入，使抽象概念具体化。任务设计有梯度，从简单的单一标准分类开始，让学生容易获得成功体验；通过追问和比较不同小组的结果，引导学生关注“分类标准”这一核心，并初步理解标准的相对性和结果多样性。挑战性任务为学有余力的学生提供了发展空间。

(三)拓展应用，深化认知(预计时间：10分钟)

活动5：“石头有什么用？”——联系生活

1.小组头脑风暴：“我们认识了这么多石头，它们在我们生活中有什么用处呢？小组讨论一下，看哪个组想得多。”

2.全班交流与图片补充：

1.3.学生可能提到：盖房子、铺路、造桥、做雕像、做砚台、放在鱼缸里、玩游戏（抓石子）、做首饰（玉石）……

2.4.教师根据学生的回答，展示预设的对应图片（古代石器、现代建筑、石材雕塑、工艺品、园林景观石等），拓宽学生视野。

5.播放动画与情感升华：播放简短的《小石头旅行记》动画，展示一块山上的大石头如何经过风吹日晒、水流冲刷，慢慢变小、变圆，成为河滩鹅卵石，最后被人们拾起利用。

1.6.教师总结：“石头是地球妈妈送给我们的宝贵礼物。它们不仅是自然风景的一部分，还被聪明的人们用来建造家园、创造美丽。很多石头要经过千万年才能形成。所以，我们要珍惜、爱护这些不会说话的朋友。”

【设计意图】将科学知识与生活实际、社会应用紧密联系，体现科学-技术-社会-环境（STSE）的联系。动画的引入将静态的石头动态化、故事化，帮助学生初步理解石头是变化的，并渗透自然演变与资源珍贵的观念，落实态度责任目标。

(四)总结评价与展示(预计时间：5分钟)

1.知识梳理：师生共同总结：“这两节课，我们找到了身边的石头，观察了石头的特点，分类整理了石头，还知道了石头的很多用处。我们成了真正的‘石头小专家’！”

2.学习成果展示：

1.3.每组选择一种最喜欢的分类方式，将石头在展示台上摆好，并贴上自己写的标签（如“大石头家”、“小石头家”、“光滑石头家”）。

2.4.将《我的石头观察记录单》和分类成果拍照，用于制作班级科学墙报。

5.激励性评价：颁发自制的“小小地质侦察兵”奖章（贴纸），表扬在观察仔细、合作良好、想法独特等方面表现突出的个人和小组。

6.整理与告别：学生可以选择一块自己最喜欢的石头（来自自己采集或教师提供），经过允许后带回家，作为本次探究学习的纪念。再次强调安全与卫生，整理实验室。

八、板书设计（动态生成）

第一课时板书框架：

身边的石头

——小小地质侦察兵

我们想知道：石头从哪来？为什么颜色不同？……

侦察任务：找一找（校园里的石头）

认识朋友：做一张“石头名片”

一看（眼、放大镜）：颜色、形状、花纹……

二摸（手）：光滑/粗糙？

三掂（手）：轻/重？

四听（耳）：声音？

五试（工具）：硬/软？在水里？

第二课时板书延续与生成：

（接上）

整理家族：给石头“分家家”

→按一个标准分：颜色、大小、光滑粗糙……