教材培訓 | 巖石與礦物

註：

① 本文為2020-2021學年第一學期通州區期末教材培訓內容之一。

② 本文著作權屬於北京市通州區教師研修中心沈文炎所有，如需轉載，請註明著作權所有者姓名。

作者簡介

沈文炎：北京市通州區教師研修中心科學教研員，北京市骨幹教師。

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圖1 大家好，我是通州區教師研修中心的沈文炎老師，今天我給大家簡要介紹一下四年級下冊，第四單元《巖石與礦物》單元的內容。

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圖2 一、本單元對應課標所在的位置

《巖石與礦物》單元隸屬地球與宇宙領域中的，地球有大氣、水、生物、土壤和巖石這一部分。

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圖3 具體來來說，隸屬地球與宇宙領域的第4點內容：地球表面覆蓋著巖石，三四年級要學習的內容有三小點，分別是1、知道巖石是由礦物組成；2、觀察巖石，認識巖石的表面特徵；3、知道礦產的用途

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圖4 本單元學習後將實現以下四維目標。1、科學知識，知道巖石是由礦物組成的等；2、科學探究，培養學生的思辨能力等；3、科學態度，點燃對巖石學習的興趣等；4、科學、技術、社會與環境，具有節約能源的意識。

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圖5 接下來，我們回到課本，首先是第四單元的首頁，這裡面有四句話，包含一個了問題分析問題。我們按照單元首頁的上下順序，逐一分析。（點）首先是一個石獅子，意在前測學生對於巖石的用途，那麼其他巖石還有哪些巖石用途呢？（點）我們再來看第一句話，巖石形態千萬種，層狀片狀容易混。這是在說不同巖石其結構和樣子不同。（點）長石雲母和石英，形狀獨特分得清，這是在說巖石的鑑定方法，不同巖石有不同的特徵（點）最後一句，礦物、巖石啥關係？需要研究變清晰，這是在說不同的礦物可以組成巖石的結構，一種巖石包含一種或者多種礦物成分，每種巖石都有其特定的礦物組成。（點）首頁是對學生認識巖石、辨別巖石、巖石用途的一個很好的前測。

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圖6 我們來看第一課《認識巖石》，首先呈現了三張圖片，非常具有典型意義，意在讓學生知道，巖石處在地表的各個地方，裸露在土層之上的，有在土層之下的，也有海底巖石。（點）為學生認識地殼是由巖石圈組成的奠定了基礎。裸露的巖石可以直接看見，海底有巖石可以從課文中的照片看出來，或者海邊有巖石、礁石延伸到海底底部，都能讓學生想到海底有巖石，土層之下有巖石嗎？（點）深挖法，比如，鑽進，挖隧道，深層挖礦，挖石油，都能碰見土層下的巖石。

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圖7 這是本節課的指南車信箱，三幅圖精煉概括了人類認識巖石、利用巖石的時間順序。從圖中我們還要發現，開始是石器，後來是從巖石中提煉高純度物質做工具，（點）也為材料的發展做了有機的整合。其次，圖中由巖石提煉礦物質冶鍊金屬，（點）也為下一節課《認識礦物》做了鋪墊。

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圖8 這是本課的主要活動，辨別巖石。這些是我們常見的巖石，組成了涵蓋地殼的三大類巖石：巖漿巖、變質巖和沉積巖。

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圖9 那麼怎樣辨別巖石，可以引導學生進行討論，從不同的角度去辨別巖石，對於學生說出的方法、方案是否具有可行性，我們該怎麼進行評價與引導是老師們需要思考的。例如，學生說可以比一比誰更硬，那麼怎麼比？方法是什麼？這樣對於巖石標本的損壞程度是什麼樣子的，（點）都需要教師去提示，引導學生思維、思考。而不是讓學生盲目去討論，怎樣辨別巖石。

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圖10 學生經常會說從顏色、結構，輕重，光澤，粗糙度，硬度去比較辨別巖石，我們教師該怎麼進行整理，把學生的想法納入到探究範圍之類，或者學生說的辨別巖石的這種方法，具不具有辨別巖石的價值，是我們老師需要思考的。

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圖11 這幅圖裡最大的特點就是借用工具來觀察辨別巖石。使用放大鏡觀察什麼？是細微的環節，肉眼看不太清楚的細節。例如顆粒大小，不同成分的嵌入等。學生在低年級就學會了使用放大鏡，對放大鏡是有使用和認識基礎的。（點）然而銅鑰匙和鐵釘用來判斷比較硬度，學生似乎沒有認知基礎，為什麼要用鐵釘和銅鑰匙刻劃判斷巖石的硬度。我們老師可不可以給學生建立一個認知情景。（點）碑文篆刻，玉器雕刻，都是利用硬度差異來做事情

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圖12 學生做完觀察和記錄後，就需要按照相關巖石的特徵對號入座，確定是哪種巖石，就需要相關的資料閱讀，（點）這時候巖石小字典就派上用場了。關於記錄單，我在這裡強調一點，就是有關其它發現一欄兒，（點）有亮閃閃的顆粒，我們可以追問一下，這可能是什麼？它有什麼作用，就自然和下一節課《認識礦物》產生了聯繫。起到承上啟下的作用。

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圖13 接下來，我們來看本單元的第二課，《認識礦物》。本課是在上一節課的基礎上，繼續對巖石組成成分進行認識。繼而發現巖石有不同的物質成分組成，巖石所含不同物質的成分不同，有的成分多，有的成分少。注意（點）對於巖石成分中對我們人類有利用價值的，可以開採利用的是礦物質。

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圖14 為什麼要選擇花崗巖作為研究對象？因為花崗巖在幾種常見巖石中，不同顆粒組成的特點非常顯著。帶領學生進行擊碎觀察時，學生能把不同的成分逐一觀察挑選出來。便於學生從整體到局部觀察，也方便學生從局部歸納概括。學生能夠用肉眼宏觀的感受到花崗巖的組成成分。比其他巖石更具說服效率。

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圖15 本課的第二個活動是欣賞不同的巖石，我們來看最上面的三個礦物，分別是長石、雲母和石英，（點）這是對上一個活動觀察花崗巖是由不同物質組成的再一次呼應。再次，（點）我們發現在欣賞這些礦物的過程中，我們發現不同的巖石成分，如果是人類需要加以利用的，我們可以叫這種成分為礦物。不是所有的巖石成分都對人們有用，也不是所有巖石成分我們都叫它礦物。

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圖16 我們再以銅礦石為例，它也是巖石，只是這種巖石裡富含銅或者銅的化合物，我們人類只是需要含有銅元素的部分，如圖（點）紅顏色包裹的部分是人類需要的部分，對其進行提煉、加工得到銅，而紅顏色意外的部分，就是對人類利用價值不到的部分。這兩部分構成了這種巖石，這種巖石裡富含銅礦。

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圖17 這裡光看圖欣賞不是主要目的。建議給學生發放礦物標本盒。（點）觀看真實的巖石礦物標本，體會礦物巖石的美。教師還要提出相應的觀察和思考任務，促使學生有目的觀察。思考巖石與礦物的關係。

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圖18 本課是這個單元的最後一課，《巖石、礦物和我們》，（點）本課一上來就提出了這節課的一個關鍵性的問題，巖石和我們的生產、生活 有什麼關係？通過圖片我們可以歸納概括出巖石的主要用途：就是用於建造。當然巖石還有其他的用途，例如（點）工藝品、雕塑等，可以做成硯臺，可以做成石雕石獅，還可以做成石雕盆景。在這裡我建議老師讓學生思考一個問題。（點）不同的巖石用途不同，它們具有什麼樣的特徵？

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圖19 關於礦物的應用，我發現了一個有趣的線索，就是本單元的三節課裡都出現了花崗巖，在這裡具體闡述花崗巖不同成分的用途。（點）長石中含鉀量豐富沒可以做化肥原料，石英裡含矽量豐富，可以做玻璃，石英具有耐高溫、絕緣的特性，可以用來做電器元件的絕緣部分。當然，（點）不同的礦物還有其他的一些用途，例如，有的礦物藥用，有的礦物可以製作貴重飾品，有的礦物可以提煉稀有元素，能發揮巨大裂變威力。建議，多擴充一些不同礦物的知識和圖片，欣賞礦物的美，和人類科技的進步。

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圖20 本頁的閱讀意在告訴學生，礦物與礦產的區別。一般情況下巖石裡或多或少都有礦物。但是，只有聚在一起具有開採價值的才叫礦產。（點）大家有沒有想一個問題，開採金礦與鐵礦、銅礦有什麼區別？金礦往往以單質的形式存在，而銅礦、鐵礦往往以化合物的形式存在。思考：礦物的開採是不是取之不盡、用之不絕的？我們可以讓學生想一想煤和石油這些礦物是不是取之不盡用之不竭的？這樣有一個思考的抓手。

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圖21 謝謝，如有不妥，請大家批評指正。