2026秋小学湘科版科学六年级上册第一单元 延续和进化《3 化石里的学问》教学设计

2026秋小学湘科版科学六年级上册第一单元延续和进化《3化石里的学问》教学设计一、教材分析（一）单元定位本课属于2026年秋湘科版小学科学六年级上册第一单元“延续和进化”的第3课，本单元以生物的遗传、变异、进化为核心逻辑，前两课分别引导学生认识了生物的遗传变异现象、适者生存的自然选择规律，本课作为单元核心实证课，承接前两课的理论认知，将抽象的进化规律与具象的化石证据结合，为学生构建完整的生物进化知识体系提供事实支撑，同时对接2026版《义务教育科学课程标准》中“生命的延续与进化”学习主题要求，明确指向“知道化石是生物进化的直接证据，了解生物进化的基本历程”的学段目标，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养的培养。（二）内容结构本课教材内容分为三个递进式板块：1.认知板块：通过展示不同类型的化石图片，引导学生明确化石的定义与分类；2.探究板块：通过动画演示、模拟实验，帮助学生理解化石的形成条件与过程；3.应用板块：通过典型化石案例分析，引导学生掌握利用化石推演古生物特征、古环境特点、进化关系的方法，同时融入我国澄江生物群、热河生物群等世界级古生物研究成果，渗透爱国主义教育。（三）教学价值本课是连接宏观进化规律与微观实证研究的桥梁，既能帮助学生纠正对化石的片面认知，又能培养学生基于证据推理的科学思维，同时让学生体会古生物学研究的严谨性，树立尊重事实、崇尚科学的意识，为后续初中生物的进化相关内容学习奠定坚实基础。二、学情分析（一）知识基础课前对授课班级45名学生的前概念测查显示：89%的学生通过科普读物、纪录片、博物馆参观等渠道知晓恐龙化石等典型化石，能说出“化石是古生物变成的石头”，但仅12%的学生知道化石包含遗物、遗迹类，7%的学生能说出2项及以上化石形成的必要条件，32%的学生知道化石可以用于证明生物进化，说明学生对化石的认知停留在表层具象层面，缺乏对化石本质、形成逻辑、研究价值的系统认知。（二）能力基础六年级学生已经具备2年以上的科学探究经验，能独立完成观察记录、小组合作实验、简单的逻辑推理任务，能基于给定的证据推导基本结论，但跨知识点的逻辑串联能力不足，很难自主将化石特征与生物进化、古环境变迁建立关联。（三）认知特点六年级学生以具象思维为主，对抽象的地质作用、进化历程理解难度较大，对动手实验、情境推演类活动兴趣较高，容易被新奇的古生物相关内容吸引，但注意力集中时长有限，需要通过多元化的活动设计维持探究兴趣。（四）前概念误区学生普遍存在三个认知误区：一是认为所有古生物死亡后都能形成化石；二是认为化石仅指古生物的骨骼、外壳等遗体部分；三是认为化石只能用来还原古生物的外形，没有其他研究价值，需要在教学中通过实证活动逐一纠正。三、教学目标（一）知识与技能目标1.能准确说出化石的定义，区分遗体化石、遗物化石、遗迹化石三类化石的差异，能列举3种以上常见的化石类型；2.能清晰描述化石形成的4个必要条件（快速掩埋、缺氧环境、矿物质填充、漫长地质作用），知道古生物形成化石的概率不足百万分之一；3.能举例说明化石是生物进化的直接证据，掌握始祖鸟化石、澄江生物群化石两个典型案例的研究价值，知道我国澄江化石地是亚洲唯一的古生物类世界自然遗产；4.能根据给定的化石组合特征，推演古生物的食性、运动方式以及对应地层的古环境特点。（二）过程与方法目标1.通过观察化石实物标本，提升对比观察、特征归纳、分类整理的能力；2.通过完成化石形成模拟实验，掌握控制变量的探究方法，能梳理实验变量与实验结果的对应关系；3.通过小组合作完成古环境推演任务，提升基于证据的逻辑推理能力、团队协作能力、公开表达能力。（三）情感态度价值观目标1.体会化石作为古生物遗存的稀缺性与科学价值，树立尊重实证、实事求是的科学意识；2.了解我国古生物学研究的世界级成果，增强民族自豪感，树立投身科学研究的理想信念；3.初步形成生物进化的科学观念，感悟生物与环境的协同演化规律，树立人与自然和谐共生的意识。四、教学重点1.化石的定义、分类与形成条件；2.化石作为生物进化直接证据的核心价值；3.基于化石特征推演古环境的基本方法。五、教学难点1.理解化石形成过程中地质作用的影响机制；2.基于化石证据梳理生物的进化亲缘关系。六、课前准备（一）教师准备1.实物材料：三叶虫化石、硬骨鱼化石、恐龙蛋化石、苏铁树叶化石、恐龙足迹化石模型各4套，保证每小组1套观察标本；2.多媒体资源：云南澄江生物群考古发掘现场纪实短视频（3分钟）、化石形成过程三维动画（2分钟）、始祖鸟与兽脚类恐龙、现代鸟类骨骼对比高清图、不同地质年代地层化石分布示意图、中华龙鸟等我国特有化石研究成果资料；3.实验材料：每组1套模拟实验套装，包含彩色橡皮泥2块（分别模拟不同时期的沉积层）、贝壳/小型爬行动物骨骼模型1个（模拟古生物遗体）、喷水瓶1个、配重块1个、软毛刷1个；4.教学辅助材料：每生1份学习单，包含观察记录表、实验记录页、推演任务单、课堂练习题；制作地层结构模型1个，直观展示不同地层的年代差异。（二）学生准备1.提前收集自己感兴趣的化石相关科普资料，整理1-2个自己好奇的化石相关问题；2.准备1个硬质小物件（如小塑料动物、小石子、干树叶），用于模拟古生物遗体。七、课时安排本课共安排1课时，总计40分钟。八、教学过程（一）导入环节（5分钟）1.教师活动：（1）拿出提前准备的恐龙股骨化石碎片，向学生展示：“同学们，这是老师从省地质博物馆借来的霸王龙股骨化石片段，距今约6600万年，它曾经属于一头体长12米、体重约8吨的霸王龙。大家想一想，几千万年前的动物已经完全消失了，科学家是怎么知道它的体长、体重、食性，甚至知道它生活在什么样的环境里的？”（2）待学生自由发言后，追问：“大家都提到了化石，那化石是怎么形成的？为什么有的古生物能变成化石，有的不能？化石除了告诉我们古生物长什么样，还藏着哪些秘密？今天我们就一起来探究化石里的学问。”2.学生活动：（1）观察化石实物，结合自己的已有知识发言，提出自己对化石的疑问；（2）明确本课的核心探究问题。3.设计意图：通过真实的化石实物快速激发学生的探究兴趣，聚焦核心探究问题，唤醒学生的已有认知储备，为后续学习奠定基础。（二）新授环节（15分钟）1.认识化石的定义与分类（1）教师活动：依次展示三叶虫化石、恐龙蛋化石、恐龙足迹化石的实物与图片，引导学生观察三类化石的差异，提出问题：“这些都是化石，它们分别是古生物的什么部分变成的？大家试着给这三类化石起名字。”（2）学生活动：观察对比标本，小组讨论后回答：第一类是古生物的身体部分变成的，第二类是古生物产的蛋，第三类是古生物留下的脚印。（3）教师总结：明确化石的科学定义——保存在地层中的古生物的遗体、遗物、遗迹都叫做化石，对应分为三类：遗体化石（骨骼、贝壳、叶片等古生物本体部分形成的化石）、遗物化石（蛋、粪便、古人类使用的石器等古生物遗留的物品形成的化石）、遗迹化石（足迹、爬痕、洞穴等古生物活动留下的痕迹形成的化石），同时结合前概念误区强调：不是所有古生物变成的石头都是化石，只有距今1万年以上的古生物遗存才能被称为化石，河里捡到的现代贝壳不属于化石。2.探究化石的形成过程（1）教师活动：播放化石形成过程的三维动画，分步骤讲解形成过程：第一步：古生物死亡后，快速被泥沙、火山灰、冰川等物质掩埋，避免被食腐动物破坏、被风化作用分解；第二步：掩埋后的古生物处于缺氧、高压的环境，遗体中的有机质逐渐被分解，周围地层中的矿物质慢慢渗透填充到遗体的孔隙中，形成与原遗体形状完全一致的石质结构；第三步：经过几百万年甚至上亿年的地质挤压、抬升运动，埋藏化石的地层逐渐接近地表；第四步：经过自然风化、雨水侵蚀或者人工考古发掘，化石露出地表被人类发现。（2）教师补充数据：“古生物学家统计，古生物形成化石的概率不足百万分之一，绝大多数古生物死亡后都会被完全分解，不会留下任何痕迹，而已经形成的化石中，被人类发现的还不到万分之一，所以每一块化石都是非常珍贵的科学研究材料。”3.梳理化石的核心研究价值（1）教师活动：出示不同地质年代地层化石分布示意图，引导学生观察：“大家看，地层就像一本记录地球历史的书，每一层的化石就是书页上的文字，越深的地层形成的年代越久远，大家看看不同地层的化石有什么规律？”（2）学生活动：观察后回答：最古老的地层里只有单细胞生物、海洋生物的化石，上层地层里出现了陆生植物、爬行动物的化石，最顶层的地层里有哺乳动物、人类的化石。（3）教师总结：化石是证明生物进化最直接、最可靠的证据，化石的分布规律证明生物的进化遵循从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生的基本规律。随后出示始祖鸟化石与兽脚类恐龙、现代鸟类的骨骼对比图，引导学生找共同点：始祖鸟既有和爬行动物一致的牙齿、骨质长尾，又有和鸟类一致的羽毛、翅膀结构，证明鸟类是由兽脚类爬行动物进化而来的。（4）教师播放澄江生物群考古的短视频，讲解：我国云南澄江发现的5.18亿年前的寒武纪澄江生物群化石，完整记录了寒武纪生命大爆发的真实情况，是20世纪最伟大的古生物学发现之一，2012年澄江化石地被列入世界自然遗产，是亚洲唯一的古生物类世界自然遗产，为全球生物进化研究提供了不可替代的实证材料。（三）小组合作环节（12分钟）教师提前将学生分为4人小组，明确分工：1人负责实验操作、1人负责记录、1人负责代表小组发言、1人负责补充质疑。1.活动一：模拟化石形成实验（7分钟）（1）教师明确实验步骤：①将第一块橡皮泥揉平，模拟远古时期的沉积层，将自己准备的小物件或实验材料里的贝壳放在橡皮泥表面；②盖上第二块橡皮泥，用喷水瓶喷少量水模拟沉积环境的水环境，用配重块压住橡皮泥5分钟，模拟地层的高压环境；③拿开配重块，小心剥开两层橡皮泥，用软毛刷清理掉“化石”表面的橡皮泥碎屑，观察形成的化石印记。（2）教师提出思考问题：如果我们放的是一片新鲜树叶，能不能形成清晰的化石印记？如果没有用配重块压实，会出现什么情况？如果掩埋之前古生物的遗体已经被破坏，能不能形成完整的化石？（3）学生活动：小组合作完成实验，记录实验现象，讨论思考问题，得出结论：只有硬质结构的古生物遗体更容易形成化石，必须经过高压压实才能形成清晰的印记，只有快速掩埋、遗体保存完整才能形成完整的化石。（4）教师巡堂指导，纠正部分小组操作不规范的问题，比如橡皮泥压合不均匀、喷水过多等。2.活动二：古环境推演任务（5分钟）（1）教师给每个小组发放任务单：某考古队在同一地层的同一层位发掘出了以下化石：硬骨鱼化石、水藻化石、芦苇化石、小型植食性恐龙的足迹化石、三叶草化石，请大家推演这个地层形成时期，当地的环境是什么样的？你的依据是什么？（2）学生活动：小组讨论，结合每类化石对应的生存环境推演，得出结论：该地区当时是淡水湖泊或者河流沿岸的湿地环境，既有水生生物生存，又有陆生植物生长，植食性恐龙会到这里觅食、饮水。（3）每个小组派代表发言，其他小组补充质疑，教师点评：所有的推演结论都要有对应的化石作为证据，不能凭空猜想，这就是古生物学研究的核心原则——用证据说话。（四）课堂练习环节（5分钟）教师组织学生完成学习单上的4道练习题，当堂完成当堂批改：1.选择题：下列物品中属于化石的是（）A.海边捡到的现代贝壳B.恐龙蛋化石C.人工雕刻的恐龙模型D.恐龙玩具答案：B2.选择题：下列不属于化石形成必要条件的是（）A.快速掩埋B.缺氧环境C.有氧暴晒D.漫长地质作用答案：C3.判断题：所有古生物都能形成化石，我们已经发现了所有曾经存在过的古生物的化石（）答案：×4.简答题：为什么说始祖鸟化石能证明鸟类是由爬行动物进化而来的？参考答案：始祖鸟化石同时具备爬行动物的特征（有牙齿、骨质长尾）和鸟类的特征（有羽毛、翅膀），是两类生物之间的过渡物种，证明了鸟类的进化起源。教师统计正确率，针对错误率较高的题目进行集中讲解，及时纠正学生的认知偏差。（五）课堂小结环节（2分钟）教师引导学生共同梳理本课核心知识点：今天我们学习了化石的定义和三类划分，掌握了化石形成的四个必要条件，知道了化石是生物进化最直接的证据，学会了基于化石证据推演古环境的基本方法，也了解了我国在古生物学研究领域的世界级成果。（六）作业布置环节（1分钟）设置分层作业，满足不同学生的学习需求：1.基础作业：完成学习单上的剩余习题，将本节课学到的化石知识讲给家长听；2.拓展作业：有条件的学生可以到当地地质博物馆参观化石展区，拍摄1张自己最感兴趣的化石照片，下节课带来和同学分享；3.探究作业：查阅资料了解我国辽西热河生物群的研究成果，制作1张100字以内的资料卡。九、板书设计化石里的学问1.化石的定义与分类→定义：地层中距今1万年以上的古生物遗体、遗物、遗迹→分类：遗体化石、遗物化石、遗迹化石2.化石形成条件→快速掩埋、缺氧环境、矿物质填充、漫长地质作用→形成概率不足百万分之一，十分珍贵3.化石的研究价值→还原古生物特征、推演古环境→证明生物进化（始祖鸟、澄江生物群）十、教学反思（一）预设成功之处1.教学环节设计符合六年级学生的认知规律，从实物导入激发兴趣，到新授讲解构建知识体系，再到实验、推演活动深化理解，最后通过练习巩固落实，层层递进，能有效落实预设的教学目标；2.融入我国古生物学研究的本土成果，将爱国主义教育自然渗透到科学教学中，符合2026版新课标对态度责任核心素养的培养要求；3.模拟实验将抽象的地质作用转化为具象的动手操作，有效降低了学习难度，推演任务突出了对学生证据推理能力的培养，落实了科学思维的核心