石头与泥土 科学探究与实践 单元整体教学设计（小学一年级下册 苏教版）

石头与泥土科学探究与实践单元整体教学设计（小学一年级下册苏教版）

一、单元整体规划与设计理念

（一）【基础】单元教学内容解析

本单元是苏教版小学科学一年级下册的起始单元，主题为“石头与泥土”，属于“地球与宇宙科学领域”中关于地球物质（岩石、土壤）的启蒙内容。本单元由《捡石头》《玩沙子》《捏泥巴》三课构成，这三课在逻辑上呈现出清晰的并列与递进关系。从学科本质上看，石头、沙子、黏土（泥土的细腻成分）均是构成地球岩石圈的基本物质，它们之间的主要区别在于颗粒大小的不同以及由此带来的物理性质差异。本单元的设计立足于一年级学生熟悉的日常概念“石头”和“泥土”，通过一系列“玩”的活动，引导学生从感性层面去观察、描述和比较这些地球物质的显著特征。第一课《捡石头》聚焦于个体特征鲜明的岩石，培养学生运用多感官（眼、手等）进行细致观察的能力，并初步建立按标准分类的科学思维。第二课《玩沙子》将研究对象转向颗粒更细小、更松散的沙子，通过筛分、涂抹、称量等活动，让学生在动态操作中感知沙子的颗粒感、流动性与透水性。第三课《捏泥巴》则引入黏性更强的黏土，通过和泥、塑形，使学生亲身体验黏土的可塑性，并对比其与沙子的本质差异。整个单元以“颗粒大小”为主线，暗含着“物质的颗粒大小决定其宏观性质”的科学思想，为学生后续学习土壤的分类、岩石的风化以及物质的溶解与不溶解等内容奠定了坚实的感性基础。本单元不仅是对自然物质的认知，更是对学生科学观察、比较分类、动手操作等探究技能的奠基性训练。

（二）【重要】学情深度剖析

本单元的教学对象为小学一年级下学期学生，年龄普遍在7-8岁之间。这一阶段儿童的认知发展正处于皮亚杰所称的“前运算阶段”向“具体运算阶段”过渡的关键期，其思维活动具有极强的具体形象性，高度依赖于直观感知和动手操作。他们对周围世界充满好奇心，尤其是对于石头、沙子、泥土这类在生活中随处可见、可玩的自然物，有着天然的亲近感和浓厚的探索兴趣。学生在入学前及上学期已积累了一定的生活经验，大多有过捡石头、玩沙、踩泥巴的经历，但这些经验通常是零散、无序且停留在娱乐层面的。他们能说出石头有的大、有的小，沙子抓不住，泥土能捏成团，但对于如何系统、科学地描述这些特征（如颜色、纹理、光泽、粗糙度、颗粒感、黏性等），以及如何通过对比实验来揭示物质之间的本质差异，还缺乏明确的认识和方法。此外，一年级学生的注意力集中时间相对较短，精细动作（如筛土、捏塑）尚在发展中，小组合作意识初萌但规则感不强。因此，本单元的教学设计必须充分尊重学生的“前科学概念”，将学习任务转化为趣味盎然的游戏和挑战，在“玩”中渗透科学观察的方法，在“做”中引导科学思维的萌芽，同时注重课堂常规的建立和安全卫生习惯的培养。

（三）【核心】单元教学目标体系

依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》对于1-2年级的学段目标要求，结合本单元内容，确立以下教学目标：

1、科学观念（知识目标）：知道石头、沙子和黏土是地球上常见的物质。初步了解石头有颜色、大小、形状、斑纹、软硬、表面粗糙程度等多种特征。认识到沙子颗粒细小、松散、不具黏性、透水性好。知道黏土颗粒细腻、具有黏性、可塑性强、透水性差。建立物质的性质决定其用途的初步意识。

2、科学思维（能力目标）：【非常重要】学会运用多种感官（眼、手）和简单工具（放大镜）对物体进行有序、细致的观察，并能用简单的词语（如光滑、粗糙、硬、软、颗粒大、细腻）描述物体的特征。能够在教师的引导下，根据物体的一个特征（如颜色、大小、软硬）给物体（石头）进行简单的分类。能够通过简单的对比实验（如筛沙子与黏土、比较渗水性），初步感知并发现沙子与黏土的性质差异。能够运用比较与分类的方法，区分常见的石头、沙子和黏土制品。

3、探究实践（过程目标）：【非常重要】经历“捡石头”、“玩沙子”、“捏泥巴”的全过程，在真实的情境中体验科学探究的乐趣。初步学会使用放大镜观察细小物体，掌握筛子筛选混合物的操作方法，掌握和泥与捏塑的基本技能。能在教师指导下，围绕观察和实验现象进行简单的、有依据的猜想与假设。

4、态度责任（情感与价值观）：激发对身边自然物质的好奇心和探究欲，培养亲近自然、热爱自然的感情。在小组活动中，愿意倾听他人意见，乐于与同伴合作、分享自己的发现和作品。初步形成爱护环境、珍惜资源的意识，了解古人利用石头、泥土创造工具和艺术品的历史，感受人类的智慧与创造力。

（四）单元教学重难点与创新突破

1、教学重点：引导学生运用科学的方法（看、摸、掂、刻、放大镜观察）系统、细致地观察石头、沙子和黏土的外部形态特征，并能用准确的语言进行描述。通过亲身实践（筛、和、捏、浇水）比较沙子与黏土在颗粒粗细、黏性、可塑性、透水性等方面的显著差异。

2、教学难点：【难点】帮助一年级学生理解“颗粒大小”这一微观概念是导致沙子（松散、透水）和黏土（黏稠、不透水）宏观性质不同的根本原因，建立宏观现象与微观结构之间的初步联系。引导学生按照单一标准对石头进行持续、有效的分类，避免分类标准在过程中发生漂移。

3、创新突破：本设计引入“颗粒建筑师”的单元情境，将三节课串联成一个连续的探究故事。学生化身为小小建筑师，需要先了解不同“建筑材料”（石头、沙子、黏土）的特性，才能建造坚固的房子。这一情境化的设计不仅极大地激发了低年级学生的参与热情，更在潜移默化中渗透了“材料科学”的基本思想，使零散的三节课形成了一个具有内在逻辑的有机整体，实现了知识的深度整合与迁移。

二、课时教学实施过程（核心环节）

第一课时《捡石头》——认识“颗粒建筑师”的基石材料

（一）【基础】教学目标与准备

本课时旨在引导学生初步掌握观察物体特征的基本方法，认识石头的多样性。教学准备包括：教师收集多种多样的石头（如鹅卵石、雨花石、花岗岩、煤矸石、石灰岩等，确保安全无尖锐棱角），并为每组学生准备一个石头观察盒、一个手持放大镜；学生需提前收集自己最喜欢的2-3块石头，并清洗干净带入课堂。板书设计采用气泡图的形式，中心为“石头”，四周引出颜色、形状、大小、表面、斑纹等分支。

（二）教学过程

1、唤醒经验，创设情境（约5分钟）：教师首先播放一段混剪视频：古老的石桥、光滑的石板路、精美的石雕、孩子们在水边打水漂的画面。视频定格后，教师提问：“同学们，刚才的画面里，出现最多的是什么？”学生很容易答出“石头”。教师顺势引出单元情境：“从今天开始，我们要成立一个‘颗粒建筑师’小队，一起去认识大自然送给我们的三种神奇的建筑材料。今天，我们先来认识最结实的‘大块头’——石头。”这个导入从学生熟悉的生活场景切入，将科学学习与人文景观、生活经验相结合，迅速拉近学生与学习对象的距离。

2、自主观察，分享“我的石头”（约15分钟）：【非常重要】这是本课时的核心环节。教师引导学生拿出自己带来的石头，并提出挑战：“你能像一个小科学家一样，把你的石头朋友介绍给大家吗？”教师指导学生从“看一看”（颜色、形状、是否有花纹或小洞）、“摸一摸”（表面是光滑还是粗糙）、“掂一掂”（是重还是轻）三个方面进行有序观察，并鼓励使用放大镜仔细观察石头的纹理。为了帮助学生结构化表达，教师可以在黑板上绘制一个大型气泡图，并示范介绍自己的一块石头：“我观察的这块石头是灰色的，形状有点像鸡蛋，摸上去很光滑，掂起来沉甸甸的，用放大镜看，上面还有一些细细的白色条纹。”随后，学生在小组内轮流介绍自己的石头，教师巡视指导，鼓励每个孩子都开口说，并引导他们发现同伴石头之间的不同。这个环节充分尊重了学生的个体经验和自主权，将枯燥的观察任务转化为有趣的“自我介绍”，极大地调动了学生的参与度。

3、聚焦特征，学习观察方法（约5分钟）：在学生充分自主观察的基础上，教师进行总结和提升。“刚才大家介绍得真好！现在老师要教大家一个科学观察的‘法宝’——气泡图。”（指着黑板上的气泡图）教师将学生刚才提到的观察角度归纳为“颜色、形状、大小、表面、斑纹”等几个关键词，并填入气泡中，同时补充“软硬”这一特征。“有些石头很硬，有些则相对松软，我们可以用指甲、铜钥匙或小刀轻轻地划一划，但要注意安全，不能用力过猛。”这一环节意在将学生自发的、无序的观察引向科学的、有结构的观察，为学生构建起一个稳定的认知框架。

4、头脑风暴，给石头分类（约10分钟）：【基础】【高频考点】“现在，我们‘颗粒建筑师’小队要整理材料库了。这么多石头，混在一起可不行，你能帮它们分分类吗？”教师先请一位学生到讲台上，将自己小组的几块石头按照某种标准（如颜色）分成两类。然后引导全班思考：“他是按照什么来分的？还有没有不同的分法？”学生可能会提出按大小、按光滑粗糙、按形状等标准。教师强调：“每一次分类，只能用一个标准。比如这次我们按颜色分，就把所有红色的放一起，灰色的放一起。”接着，各小组在组内尝试用不同的标准给自己的石头进行多次分类，并讨论哪种分法最清晰。这一活动不仅巩固了学生对石头特征的认识，更重要的是训练了学生的逻辑思维——即按照一定标准对事物进行区分和归类，这是科学思维的重要起点。

5、拓展延伸，石头的“前世今生”（约5分钟）：【热点】教师展示一组图片：原始人使用的石斧、石刀，精美的玉石饰品，现代建筑中使用的花岗岩板材，粉碎后的石子用于铺路或搅拌混凝土。“古人用石头做武器和工具，现代人用石头盖房子、做工艺品。为什么石头能被用来做这么多东西？”引导学生再次回归石头的基本特征——坚硬、耐用、形态多样。最后，教师布置一个课后小任务：回家后，和爸爸妈妈一起找一找，家里或小区里哪些东西是石头做的，下节课来分享。这不仅将课堂学习延伸到了课外，也进一步强化了“性质决定用途”的科学观念。

第二课时《玩沙子》——探秘“颗粒建筑师”的松散材料

（一）【基础】教学目标与准备

本课时旨在让学生感知沙子颗粒细小、松散、不具黏性、透水性好的特点。教学准备包括：干沙子、干黏土（用于对比）、不同孔径的筛子（大孔、小孔）、塑料托盘、放大镜、用于装沙的不透明瓶子、水、滴管、记录单。板书设计采用对比表的形式，对比项目包括“看”、“摸”、“筛”、“渗水”等。

（二）教学过程

1、复习导入，引入新材料（约3分钟）：“上节课，我们认识了坚固的‘大块头’石头。今天，‘颗粒建筑师’小队迎来了一种非常细小的材料。它是什么？”教师出示装有沙子的瓶子，让学生摇一摇、听一听，猜一猜。引出课题《玩沙子》。

2、初步观察，对比石头（约7分钟）：【重要】学生分组领取干沙子。教师引导：“请大家像观察石头那样，用看、摸的方法来观察沙子。你可以用牙签轻轻拨开沙子，用放大镜仔细看。看看它和石头有什么不一样？”学生通过观察会发现：沙子是由很多很多非常细小的颗粒组成的；颜色比较单一；摸上去感觉涩涩的，不像石头那样一整块；它抓在手里会从指缝间流走。教师引导学生总结出沙子的第一个核心特征：它是由无数细小的颗粒组成的，非常松散，没有固定的形状。

3、动手操作，筛分体验（约10分钟）：教师出示一杯混有大小不一小石子和杂物的沙子。“这是我们工地上的沙子，里面混了一些小石子和土块，不够纯净，怎么办？”引导学生想到用筛子。教师介绍筛子的使用方法，并示范如何晃动筛子。学生分组尝试用不同孔径的筛子筛选沙子，观察什么留在了筛子上，什么漏了下去。学生发现：大筛孔能让沙子漏下，但小石子会留下；小筛孔甚至连沙子都很难漏下。这个活动让学生直观地理解了“颗粒大小”与“筛孔大小”的关系，加深了对沙子颗粒大小的认知。筛选出的纯净沙子将为后续活动准备材料。

4、比较探究，沙子与黏土的初步鉴别（约10分钟）：【非常重要】【难点】教师为每组提供一份干沙子和一份干黏土（外观相似但本质不同）。提问：“这里有两份材料，一份是沙子，另一份是黏土，你能不用任何工具，只用小手找出哪份是沙子吗？”学生调动触觉，通过捻、捏、抓等方式进行分辨。学生会兴奋地发现：沙子在手上一捻就散开了，而黏土感觉更细腻，能暂时粘在一起。这个对比活动是学生认知冲突的起点，他们第一次发现，原来都是“土”，手感却如此不同。

5、实验验证，探究透水性（约10分钟）：【高频考点】“作为‘颗粒建筑师’，我们得知道哪种材料更适合打地基，哪种材料更防水。我们来做个渗水实验。”教师演示实验装置：在两个相同的去底塑料瓶中分别装入等量的沙子和黏土，下方各放一个烧杯。然后请两位学生助手同时往两个瓶中倒入等量的水。全班学生屏息观察。奇迹发生了：沙子这一边的水迅速从底部流出，流入烧杯，水是清澈的；而黏土这一边，水在表面形成一个“小水洼”，过了很久才渗出几滴浑浊的水。实验现象一目了然。教师引导学生得出结论：沙子颗粒大，缝隙大，所以透水性好；黏土颗粒小，缝隙小，所以透水性差。这一结论直接回扣了观察和触摸环节的发现，实现了从宏观现象到微观结构的初步关联。

6、联系生活，总结用途（约5分钟）：教师展示沙漏、沙画、建筑工地上的沙堆、过滤装置等图片，引导学生思考：“人们利用沙子能流动、能透水的特点做了什么？”学生结合生活经验畅所欲言。教师总结：沙子虽然松散，不能像石头那样直接用来盖房子，但它和水泥、水混合后，可以变成坚固的混凝土，同样是重要的建筑材料。

第三课时《捏泥巴》——塑造“颗粒建筑师”的可塑材料

（一）【基础】教学目标与准备

本课时旨在让学生深入感知黏土的黏性和可塑性，并能动手制作简单的泥塑作品。教学准备包括：上节课筛选出的细土、黏土粉末、水、和泥盆、湿布、简单的泥塑工具（如塑料小刀、牙签、小棒）、陶艺作品的图片或视频。学生需穿上不怕脏的罩衣或带上围裙。板书设计围绕“黏土的特性”展开：细腻、黏稠、可塑、不透水。

（二）教学过程

1、回顾实验，聚焦“黏土”（约5分钟）：教师引导学生回顾上节课最后的渗水实验，提问：“水和沙子赛跑跑得快，水和黏土赛跑谁赢了？这说明黏土的颗粒是怎样的？”学生回答后，教师总结：“黏土的颗粒比沙子还要细小得多，它们紧紧地抱在一起，连水都很难钻进去。今天，我们就来和这位‘团结的小颗粒’做朋友，玩一玩《捏泥巴》。”

2、亲手和泥，感受变化（约10分钟）：【非常重要】“要捏泥巴，首先得让干干的黏土‘喝饱水’。”教师指导学生分组进行和泥活动。提示学生：要先将干土在盆中堆成“火山口”状，然后向中间的小坑里慢慢加水，一点一点地加，同时用手揉搓，直到泥土变得像面团一样软硬适中、不粘手为止。这个过程中，学生亲身经历了从干粉末到湿泥团的奇妙转变，直观地感受到了水的作用和黏土吸水后的变化。有学生可能会加水过多变成“泥浆”，教师引导其再加入少量干土调整，这是宝贵的试错学习过程。

3、自由创作，体验可塑性（约15分钟）：【热点】【难点】当每个学生都拥有一个光滑柔润的泥团后，教师播放一段轻松的背景音乐，宣布“泥塑创意大赛”开始。“请大家发挥想象力，用你的小手，把这块泥巴变成任何你喜欢的东西。可以搓成圆球（像汤圆），可以压成饼（像饼干），可以捏成小碗、小动物，或者你想象中的外星生物。”教师巡视指导，鼓励学生大胆尝试，利用牙签进行细节刻画或组合拼接。对于动手能力较弱的学生，教师可以示范如何将泥团放在手心搓圆或搓长。对于能力强的学生，则鼓励他们制作更复杂的造型。这一环节充分释放了学生的创造力和天性，让他们在“玩”中体验到黏土独有的、可以随意改变形状的神奇特性——即“可塑性”。

4、成果展示，交流分享（约8分钟）：创作结束后，组织“作品发布会”。各小组将作品摆放在铺有湿布的展台上，小作者向大家介绍自己作品的名称和创意来源。“我做的是一个蜗牛，用泥条卷起来的。”“我做了一个小杯子，里面是空的。”教师引导学生从形状、创意、制作的困难等方面进行点评和鼓励，尤其要肯定那些虽然不太精致但充满想象力的作品。同时，引导学生思考：“如果用沙子，能捏出这么复杂的形状吗？为什么？”再次回扣沙子和黏土的本质区别——黏性。

5、文化拓展，升华认识（约2分钟）：【基础】教师播放一段视频或展示图片，介绍古老的陶器制作和精美的泥塑艺术（如天津泥人张、无锡惠山泥人）。“几千年前，我们的祖先就像你们今天一样，发现黏土可以捏成各种形状，然后他们用火把它烧硬，变成了陶罐，用来装水、存粮食。今天我们捏的小作品，如果烧制一下，也能变成一件永不褪色的艺术品。”这段文化拓展将学生的个人体验与人类文明发展史联系起来，极大地提升了学习的意义感和价值感。

三、单元教学评价设计

本单元评价摒弃传统的纸笔测试，采用过程性评价与表现性评价相结合的方式，全面考察学生在科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面的达成情况。

1、【基础】课堂观察评价：教师在每一节课的巡视和互动中，关注学生的参与度、观察的细致程度、描述的准确性、操作的规范性以及小组合作的表现。例如，在《捡石头》中，看学生能否至少从三个角度描述石头；在《玩沙子》中，看学生能否正确使用筛子并描述现象；在《捏泥巴》中，看学生能否独立完成和泥与捏塑。教师可采用简单的符号或语言在记录本上进行即时记录。

2、【重要】表现性任务评价：将每节课的核心探究活动设计为可评价的表现性任务。例如，《捡石头》的“石头介绍员”任务，评价标准是“能用气泡图的方式，至少说出石头的4个特征”；《玩沙子》的“材料鉴别员”任务，评价标准是“能通过触摸和渗水实验，准确区分沙子和黏土”；《捏泥巴》的“创意建筑师”任务，评价标准是“能利用黏土的特性，独立捏出一个有一定造型的作品，并能说出自己的想法”。教师根据学生完成任务的质量，给予星级评定。

3、【核心】学习记录单评价：设计贯穿单元的学生活动手册或记录单。《捡石头》一课，记录单上是半成品的气泡图，学生需将观察到的特征填入并画下自己的石头。《玩沙子》一课，记录单上