教學資源開發
本課是《巖石與礦物》單元的第二課。教材讓學生觀察認識一些石頭（礦物），發現它們都有成分集中及一定的結構，從而理解礦物的涵義；知道礦物是構成巖石的「積木」，巖石是由礦物組成的；再具體研究花崗巖，繪製花崗巖礦物的組成圖，通過描述、記錄自己的觀察結果和同伴交流，進一步了解到巖石是由一種或多種礦物組成的；最後通過親自動手製作、模擬花崗巖的礦物組成，體驗巖石形成過程，真正理解巖石是由礦物組成的。從而實現課程目標中所要求的：建立起礦物的概念；了解礦物與巖石關係；學會動手，體驗探究的樂趣。
在學習這一課之前，學生已通過對前一課《認識常見的巖石》的學習，知道了巖石的分布、巖石的種類及巖石在生活中的用途。從巖石外部的整體觀察研究到對巖石內部的研究，可以說作了較好的鋪墊。學生通過學習，學會用繪圖方法描述巖石結構，用模擬方法「人造花崗巖」，深刻理解巖石的組成和形成過程，並互相分享探究的樂趣，交流自己的感受和發現。
根據學生的經驗和實際情況，我們這樣處理教材：在教學目標的處理上，以學生的自主探究為主，通過對兩組石頭的觀察、對比、分析後發現它們的共性，歸納出礦物的含義；知道巖石是由礦物組成的天然集合體，由一種或幾種礦物結合而成，具有一定的結構構造；重點以花崗巖為例，通過繪製、模擬花崗巖的礦物組成，進一步理解巖石與礦物的關係，並意識到繪製、模擬等都是進行探究的好方法。重點目標放在如何使學生理解礦物的含義及與巖石的關係上。如果這些目標解決了，那麼重點也就得以落實。
在材料設計方面，要選取為學生學習服務的典型的、有結構材料。那麼，就應選擇最有利於學生觀察、能有所發現的石頭，來為學生理解礦物的含義服務。首先，讓學生回去收集有關巖石與礦物方面的資料，以備上課時用；然後為學生提供兩組觀察材料：第一組，選取花崗巖、礫巖等石頭，先讓學生觀察，說說名稱。再提供第二組，黃鐵礦、石英、石膏、赤鐵礦等能呈現礦物含義的結構材料。經過觀察、比較、分析後，學生會發現第二組石頭共同點：成分集中，並有一定的結構，歸納出礦物的含義；出示一些珍稀礦物的圖片，如金剛石、螢石、自然金等，讓學生說說它們的結構特點。再相互交流自己收集的資料，進一步理解；然後提供各組小塊花崗巖進行觀察、繪製其礦物組成；最後讓學生設計、模擬製作花崗巖。這裡教師要為學生提供套材：膠水、攪棍、白黑粉紅三色沙礫。並提供塑料量筒、90毫升紙杯和放成品的地方。
在教學過程設計上，力求以簡單、富有趣味的科學探究活動來開展整個教學過程。由於本課研究的是巖石與礦物，在不同的地方可有不同的教學要求，採用不同的教學方法。山區的學生對巖石並不陌生，而平原、水網地區的學生見到巖石較少，教學設計時應考慮這些因素。總之，儘量採用實物教學，讓學生親身體驗為主。整個教學流程設計為：實物觀察，對比分析——引導歸納，初步理解——繪圖描述，實物分析——動手模擬，深刻體會——總結反思，拓展延伸。目標達成上，以探究活動為依託，培養學生觀察能力，分析歸納能力，掌握探究方法，同時實現知識目標的達成，形成相應的情感、態度與價值觀。
本課的教學目標如下：
過程與方法
●能夠對兩組石頭進行認真、細緻的觀察；
●能通過對比、分析，發現第二組石頭的共同點，歸納出礦物的含義；
●能繪製並描述花崗巖的礦物組成；
●能動手模擬製作花崗巖，從而真正理解巖石是由礦物組成的。
知識與技能
●會繪製、記錄、描述自己的觀察結果；
●知道成分集中，有一定結構的石頭叫礦物；
●知道巖石是由礦物組成的。
情感、態度與價值觀
●願意親近巖石；
●體驗到動手模擬實驗成功的快樂。
教學過程設計
一、實物觀察，引導歸納
1、出示第一組觀察材料，認識這些石頭嗎？說說名稱，再分類並說出理由來。
2、出示第二組觀察材料，請仔細觀察這一組材料，先認識這些石頭，再觀察討論：
（1）這組石頭有沒有共同的地方？
（2）與第一組整體比較，說說第二組石頭的特點。
（3）討論、交流、匯報。
【說明】第一組石頭可以是花崗巖、礫巖等，由多種礦物組成的常見石頭。第二組為單質礦物如黃鐵礦、石英等。學生不知道的要作適當講解，以便學生了解認識。
3、歸納出礦物的含義。
4、用投影打出幾種珍稀礦物的圖片，再說說礦物的含義。
5、通過兩組巖石對比，啟發學生思考礦物與巖石的關係，並引導學生說出礦物與巖石的關係。
6、相互交流自己收集到的資料，進一步理解。
7、明確巖石可以由一種礦物組成，如大理巖主要由方解石組成，也可以由多種礦物組成。
【評析】一開始呈現的第一組材料，讓學生觀察，說名稱，分分類，是為了複習前面所學的內容，為本課的學習作一個鋪墊，同時也為了與第二組進行對照。第二組材料是為理解什麼是礦物服務的。本課的重點在於讓學生通過對這組材料進行觀察分析，對比從而發現共同點：成分集中，有一定的結構。關於這一點，與第一組材料對比是不難發現的。從而歸納出礦物的含義，理解巖石是由礦物組成的。交流收集的資料，可以互通有無，進一步的理解礦物與巖石的關係，了解巖石可由一種或多種礦物組成，這樣的理解可以更全面些。
二、繪圖描述，深化理解
1、談話：下面讓我們一起來研究一些巖石的具體礦物組成情況。
2、進行對花崗巖的礦物組成研究：
（1）明確觀察任務。先用放大鏡觀察，同時要將觀察到的礦物組成情況在書上的P88方框裡畫出來，並用彩色筆上色，比一比誰畫得像。
（2）交流評價。在實物投影上展示，對其礦物組成，用語言描述出來，並談談自己的發現。
【說明】在觀察繪圖前，明確觀察任務是非常重要的。所以，這裡教師可以直接作出要求。小結時可直接告訴學生三種礦物的名稱。
（3）引導小結。知道花崗巖是由白色、粉紅色、黑色三種顆粒狀的礦物組成，這三種礦物分別叫石英、長石、雲母。
【評析】在學生觀察花崗巖之前，對花崗巖的總體印象是花黑的，對其礦物組成很模糊，通過繪製放大鏡下的礦物組成，並用彩色筆上色時，將會驚奇的發現它基本上有三種顏色組成，並有一定的結構。從而知道了花崗巖是由三種礦物組成的。同學們經歷這一活動，將會意識到藉助放大鏡觀察，並繪圖，可以發現巖石的許多秘密，體會到運用這些探究方法，將有利於自己的探究。
三、動手模擬，深刻體會
1、談話：假如讓大家動手模擬，做一塊「花崗巖」，想一想可以怎麼做？
2、討論：哪種礦物成份應多些？哪種礦物成份應少些？為什麼？
3、教師指導學生模擬製作「花崗巖」：
（1）用塑料量筒分別量出各種沙礫：
15毫升粉紅色的沙礫（代表長石）
5毫升的白色沙礫（代表石英）
25毫升的黑色沙礫（代表雲母）
5毫升的膠水
（2）把5毫升的膠水倒入紙杯中，用攪棍攪拌直到完全混合。
（3）不同顏色的三種沙礫倒進一個90毫升的紙杯裡，然後混合。
（4）寫好組別，姓名，將標籤貼在紙杯上。
（5）放在實驗室存放角，放置一天，直到完全乾了。
【注意】膠水應選用強力的無害膠水。攪拌時要小心，不可膠水翻出。這裡，小組的分工合作顯得非常重要。
4、教師講述：下節課，我們再來看看大家的「花崗巖」產品做得如何。
【評析】從初步觀察礦物——重點觀察花崗巖，繪圖其礦物組成——動手調配「礦物」，做「花崗巖」，是一個循序漸進、逐步深化理解的過程。這一環節，將把學生的探究活動引向高潮。動手做是學生都喜歡的，「學以致用」在做中將體驗到做「巖石」的樂趣，把非常抽象的礦物、巖石的組成等知識變得形象、具體，可以感知。
四、總結反思，拓展延伸
1、說明：下節課我們來看看自己做的花崗巖，還用放大鏡觀察繪圖，是否與今天畫的礦物組成圖相似。
2、總結：今天我們主要研究了什麼？通過研究你知道了什麼？今後可以怎樣去研究巖石的礦物組成？
3、反思：大家在研究過程中，有哪些自己值得肯定的地方？還存在哪些需要改進的地方？
【注意】鼓勵學生發言，說出自己真實的想法，教師應作針對性的評價。
4、拓展：下面布置任務，回家運用今天的研究方法，去研究你們所認識的一些巖石的礦物組成，下節課進行交流。
【評析】讓學生總結自己所學到的內容，起到一種鞏固的作用。尤其是注意本課學到的研究方法，對今後的研究很有幫助。讓學生反思自己的學習，等於給學生一把評價的尺子，肯定的地方，要改進的地方，自己最清楚。教者可從中了解到真實情況，隨時調整教學，實現教學相長。最後的拓展讓學生樂意去用這些研究方法去研究其它巖石的礦物組成，使探究活動無形中延伸到課外，成為自覺意識的過程。
教學片斷賞析
引入學生觀察第一組巖石的教學環節
師：（出示各種巖石標本）你們看見過這些石頭嗎？在什麼地方看見的？
生：看見過。我家住在茅山腳下的薛埠鎮，我們那的石頭很多。
生：第一塊是花崗巖。我還知道花崗巖是由巖漿活動形成的。
師：很好，我們上節課已初步認識了巖石，看樣子學得不錯。
生：（急忙舉手）老師，我家是開大理石廠的，我知道花崗巖有好幾種。那種有點紅的花崗巖，可以用來裝飾地面，還有黑的，可以常用來做廚房的菜臺的面子。
師：呵，知道的還真不少！
生：第二塊是泥沙沉積巖。
師：為什麼？
生：因為這種巖石外表看上去很明顯是由泥、沙、巖石碎屑沉積形成的巖石。
生：（急著補充）我曾經在沙堆上玩的時候，常撿到這種沙巖。
（部分男生小聲地嘀咕）我也撿到過。
師：好的，那第三塊呢？
生：好像也是沙巖，但看上去巖石碎屑成分多些，其它成分少些。
生：（爭辯道）不對，我知道它叫做礫巖。
生：反正它們形成的原因都是沉積作用形成的。
生：雖然萬分多少不同，但總的來說都是沉積巖。
師：說得有道理！
……
【片斷評析】要知道學生進入科學課堂之前，並不是一張白紙。四年級小朋友日常生活的積累和前面所學的知識，都是我們開展科學教學的寶貴「財富」。教者沒有忽視，再加上教者的平等、民主的教學風格，讓學生暢所欲言，將激發他們以極大的熱情去參與後繼的探究學習。
教學手記
1、「學習科學是為了更好地生活，提高生活質量」。（特級教師、《科學》教材主編路培琦語）生活是科學學習的源泉，也是學生認識世界的重要途徑。從學生生活經驗出發，讓學生對兩組巖石進行對比，引起學生對「巖石和礦物」的興趣。研究石頭似乎沒有什麼新穎之處，但這本身就給兒童一種啟示：身邊就有科學，熟悉的東西也含有科學，只要我們認真觀察和思考！
正如陶行知先生所述：教育的根本意義是生活之變化，生活無所不變，即生活時刻都含有教育的意義。「社會即學校，生活即教育」，豐富多彩的社會生活是永遠解讀不完的鮮活教材。科學來源於生活，生活是兒童學習的教科書，也是兒童學習的場所。因此，我們要把學生廣闊的生活作為科學教學豐富而重要的教學資源。要處處關注兒童的生活，選取兒童常見的、感興趣的、能引起兒童好奇心和探究欲望的自然事物開展我們的科學探究活動；要善於引導學生在生活中學習，在生活中發現問題、解決問題，在生活中獲取知識、應用知識，用自己的探究活動驗證科學的結論，從而發現自然事物更多的奧秘。
2、新課程強調：教學是教與學的交往與互動。這對科學教學而言，這就意味著人人參與、意味著平等對話、意味著合作性意義建構，它不僅是一種認識活動過程，更是一種人與人之間平等的精神交流。引導學生交流的根本目的是讓學生說出自己的思考，提出多種見解。因此，我們必須為學生樹立個體自主交流的意識，讓學生具有展示自我的信心和愉悅，去克服傳統提問應答時的被動接受心態，這就要求教師時時鼓勵學生去發現、去思考，寬容學生的不同意見，積以時日，自然會使他們衝破思想的牢籠，暢所欲言，各抒已見。這一點教者在本課的教學過程中體現得淋漓盡致。