资源简介 4.7《时间与变化》教学设计一、教材分析本课是地球科学与生物进化融合的课时,核心围绕生物时钟、化石地层证据两大主线,解答开篇问题 “科学家依靠什么推测生物出现时间”。教材分为四大板块:聚焦抛出核心探究问题;探索分为现代生物时钟、古生物化石时钟两大探究活动,搭配年轮、贝壳、珊瑚化石、地层化石示意图直观素材;研讨设置 4 个递进问题梳理探究结论;拓展结合硅化木地质公园实例延伸生活与地质应用。本课承接前期地球演化、生物多样性知识,为后续地质年代、化石单元奠定证据推理思维基础,侧重让学生建立 “痕迹记录时间变化” 的科学认知。二、学情分析六年级学生已具备基础观察能力,见过树木年轮、贝壳纹路,能简单感知生物生长留下的痕迹;同时通过科普、纪录片了解过恐龙化石,对远古生物充满好奇心。但学生存在认知短板:一是无法区分现代生物时钟与化石时钟,不理解化石如何记录千万年地质时间;二是难以建立 “地层分层、化石顺序对应生物演化时间” 的逻辑,不会通过化石证据推理古环境;三是缺少证据推理的科学思维,容易主观猜测远古年代,需要借助实物、示意图、视频搭建具象认知。三、核心素养分析科学观念1. 生物周期性活动会在身体留下生长痕迹(年轮、环纹、生长纹),这类痕迹是生物时钟,能记录生物生存时长;2. 化石保存在地层中,不同地层对应不同地质年代,化石组合、放射性同位素测定是判断生物出现时间、地层年代的核心证据;3. 地层化石能还原远古时期的地理、海洋环境,理解地球与生物同步发生漫长变化。科学思维通过观察纹路、分析地层化石示意图,开展对比、归纳、推理;依据化石分布顺序、生物时钟痕迹,推理生物年龄、地质年代、古生存环境,建立 “痕迹 — 时间 — 变化” 的证据链思维。探究实践1. 动手观察年轮、贝壳、龟甲纹路,自主归纳现代生物时钟的共同特征;2. 分析珊瑚化石、分层地层化石图,小组合作梳理化石判断地层年代的方法;3. 搜集硅化木、珊瑚化石资料,完成记录单对比各类生物时钟,完整经历 “观察 — 搜集 — 分析 — 总结” 探究流程。态度责任感受地球 35 亿年漫长生命演化历程,敬畏自然漫长的时间变化;体会古生物学家依靠化石、生物纹路开展科研的严谨实证精神;树立保护化石、地质遗迹(硅化木公园)的自然保护意识。四、教学重点1. 认识各类现代生物时钟与化石时钟,掌握它们记录时间的特征;2. 理解科学家依靠化石、地层、放射性同位素法推测生物出现时间的原理。五、教学难点1. 建立地层分层、化石顺序与地质年代的逻辑关系;2. 根据化石种类推理远古时期的地理环境,形成完整证据推理思维。六、教具准备教师:树木年轮横截面标本、海贝壳、龟甲、珊瑚化石图片、地层化石演化挂图、生物进化谱系树图;多媒体课件;学生:提前搜集年轮、化石相关科普资料;课堂记录单;七、教学过程一、导入新课教师活动:播放《地球 35 亿年生命演化动画》,展示教材生物进化谱系树,提问:视频里原始生物、鱼类、恐龙、人类出现间隔了几十亿年,没有钟表,科学家是怎么精准推算出它们出现的时间?板书课题《时间与变化》。学生活动:观看动画,自由发言猜想(化石、石头、树木纹路等),带着疑问进入新课学习。设计意图:动态演化动画直观冲击学生认知,抛出教材聚焦核心问题,激发探究欲望,明确本节课探究主线。二、讲授新课(一)聚焦板块教师活动:出示教材聚焦文字与生物进化谱系树,梳理关键时间节点:35 亿年原始生物、5 亿年鱼类、2 亿年恐龙、600-700 万年人类,再次抛出核心问题:科学家依据什么证据推测这些生物出现的时间?引导学生锁定两大探究方向:现代生物身上的痕迹、地层里的古生物化石。学生活动:齐读教材文字,观察进化树分支顺序,小组简单交流猜想,标记本节课需要解决的核心问题。设计意图:锚定本课探究总问题,拆分探究方向,为后续探索活动搭建学习框架。(二)探索板块活动 1:认识现代 “生物时钟”教师活动:播放《树木年轮里的秘密》短视频,出示年轮标本、贝壳、龟甲实物图片;布置观察任务:观察三种生物痕迹,总结纹路如何记录时间;下发记录单,指导学生填写特征;补充拓展:鱼鳞、扇贝纹路也属于生物时钟。学生活动:分组观察年轮、贝壳、龟甲图片,数纹路、对比宽窄,小组讨论填写记录单,归纳现代生物时钟特征:周期性生长留下一圈圈纹路,一圈代表一年 / 一个生长周期。设计意图:实物 + 视频降低抽象难度,动手观察归纳特征,落实基础探究实践,理解 “生物活动留下时间痕迹”。活动 2:了解古生物时钟 —— 化石钟教师活动:出示珊瑚化石图片,讲解我国马廷英科学家研究珊瑚化石生长纹的故事;播放《化石与地层年代科普短片》,展示分层地层化石示意图,分层讲解古生代、中生代、新生代对应的化石种类;讲解两种判断年代方法:①地层上下顺序判断生物出现先后;②放射性同位素法测定地层绝对年代。学生活动:阅读教材资料,观察珊瑚化石纹路,对比现代贝壳生长纹,明白化石纹路也是生物时钟;分层观察地层图,梳理底层海洋化石、中层远古陆生生物、高层哺乳动物化石的演化顺序,理解地层越靠下年代越久远。设计意图:结合本土科学家故事渗透科学精神,分层示意图拆解难点,区分现代生物时钟与化石时钟,突破地层化石核心知识点。活动 3:总结对比各类生物时钟教师活动:引导学生对照记录单,横向对比年轮、贝壳、龟甲、珊瑚化石生长纹的相同点与不同点,组织全班交流汇总。学生活动:完善记录单,小组内对比四类生物时钟,梳理共同点:周期性生长形成纹路,纹路数量记录生存时间;不同点:年轮记录树木年龄,珊瑚化石纹路记录远古地质年代。设计意图:通过对比归纳,内化生物时钟统一概念,完成探索板块知识梳理。(三)研讨板块教师活动:依次出示 4 个研讨问题,逐个组织小组讨论,每道问题邀请小组代表发言,教师补充纠错总结。1. 除年轮外还有哪些生物时钟?总结:贝壳生长纹、龟甲环纹、珊瑚化石生长纹、鱼鳞纹、鹦鹉螺纹路等。2. 中生代地层发现硅化木,掩埋时间?总结:中生代距今 2.5 亿年,树木在约 2.5 亿年前被泥沙掩埋,石化形成硅化木。3. 生物时钟与非生物时钟异同点?相同:都能规律记录时间;不同:生物时钟是生物生长痕迹,会随环境改变纹路宽窄;非生物时钟(日晷、钟表)人为制造,计时均匀稳定。4. 古生代地层多海洋生物化石,推测古环境?总结:该区域古生代时期是广阔海洋,后来地壳抬升,海洋变为陆地,海洋生物遗骸埋藏形成化石。学生活动:4 人小组围绕问题交流,结合课堂观察的标本、地层图寻找证据支撑观点,代表发言,记录关键结论。设计意图:研讨问题是本课重难点复盘,以小组讨论锻炼证据推理科学思维,巩固地层、化石、生物时钟全部知识点。(四)拓展板块教师活动:播放《北京延庆硅化木地质公园实拍视频》,介绍硅化木是远古树木化石,属于化石时钟;布置课后拓展任务:搜集本地化石、古树年轮资料,下节课分享。学生活动:观看硅化木实景视频,了解地质遗迹的科研价值,记录课后拓展任务。设计意图:联系真实地质公园实例,将课堂知识延伸到生活,渗透保护地质遗迹的态度责任目标。三、课堂练习(一)选择题1. 地球上最早原始生物大约出现在()A.600 万年前 B.35 亿年前 C.2.5 亿年前答案:B2. 用来测定地层绝对年代的方法是()A. 数年轮 B. 放射性同位素法 C. 看贝壳纹路答案:B3. 古生代地层最容易发现哪类生物化石()A. 恐龙 B. 海洋三叶虫、珊瑚 C. 原始人类答案:B(二)判断题1. 树木年轮一圈代表树木生长一年。(√)2. 上层地层的化石比下层地层生物出现时间更早。(×)3. 珊瑚化石的生长纹可以证明地球自转速度在变慢。(√)(三)情境题某地山体底层挖出大量三叶虫、珊瑚海洋化石,上层地层出现恐龙骨骼化石,请你推测这片区域经历了怎样的环境变化?答案:这片区域远古时期是海洋,生活大量海洋生物;后来地壳运动抬升,海洋变成陆地,陆地出现恐龙,生物死亡后遗骸分层埋藏在地层中形成化石。四、课堂小结今天我们一起认识了各种各样的生物时钟,树木年轮、贝壳、龟甲的纹路,都是现代生物记录生长时间的痕迹;埋藏在地层里的珊瑚、动植物化石,是能记录亿万年时间的化石时钟。科学家依靠地层分层顺序、化石种类、放射性同位素测定,推测出不同生物出现的年代。地层里的化石还能帮我们还原远古环境,底层海洋化石说明这里曾经是大海。地球经历了 35 亿年漫长的生命变化,每一道纹路、每一块化石,都是大自然留给我们记录时间的证据。五、板书设计7 时间与变化一、生物时钟(记录时间的痕迹)1. 现代:年轮、贝壳纹、龟甲环纹2. 古生物(化石钟):珊瑚化石、硅化木二、推测生物出现时间的证据3. 地层:下层古老,上层年代近4. 化石组合、放射性同位素测定三、地层化石→还原古环境六、教学反思成功之处1. 视频、实物标本、分层地层示意图结合,把抽象的地质年代、生物时钟具象化,六年级学生能快速理解纹路记录时间的原理;2. 以教材 “聚焦 — 探索 — 研讨 — 拓展” 四板块为课堂主线,逻辑清晰,研讨问题采用小组证据式发言,有效锻炼学生科学推理思维;3. 融入我国古生物学家马廷英、延庆硅化木公园本土素材,落实科学态度与社会责任核心素养,学生课堂参与积极性高。不足之处1. 课堂观察年轮、贝壳标本时间有限,部分学困生无法自主归纳生物时钟共同特征,需要教师反复引导;2. 地层分层与地质年代对应逻辑较难,少数学生仍分不清古生代、中生代时间先后;3. 课堂练习时间紧张,情境推理题留给学生独立思考时间不足。教学建议1. 课前准备小型年轮切片分发给每组学生,增加近距离观察时间,降低归纳难度;2. 制作简易地层分层教具,用不同颜色泥沙分层摆放,直观演示地层形成先后顺序;3. 调整课堂时间分配,压缩讲授时长,预留 5 分钟完整完成课堂练习,单独留出时间讲解情境推理题;4. 布置前置预习任务,让学生提前查阅 1 种化石资料,课堂研讨时能更快结合资料发言。(共29张PPT)4.7《时间与变化》2026年秋期教科版(新教材)六年级上册科学视频里原始生物、鱼类、恐龙、人类出现间隔了几十亿年,没有钟表,科学家是怎么精准推算出它们出现的时间?导入新课亿万年前,人类还没有出现,更没有计时工具。但是,科学家发现地球上大约35亿年前出现了像草履虫一样的原始生物;又过了大约30亿年才进化出鱼;再用大约2亿年时间才进化出恐龙;然后又出现了哺乳动物;距今大约600万~700万年前才出现了最早的人类。35亿年原始生物、5 亿年鱼类、2 亿年恐龙、600-700 万年人类,科学家依据什么证据推测这些生物出现的时间?讲授新课·认识“生物时钟”。生物的活动会随着时间进行规律性的周期变化,这些变化会在生物体上留下痕迹。·观察树干的横截面,数一数它的年轮并测量其宽度,估计树木的大致年龄。·调查、搜集更多关于生物体上时间的痕迹。我国古生物学家马廷英一百多年前就发现珊瑚化石上的生长纹记载了季节生长的过程。古生物学家通过对各个地质时期的四射珊瑚化石生长纹的观察和计算,发现从古到今一年中的天数在逐渐减少,而一天的时数却在逐渐增加。这样的结果证明了地球自转的速度在有规律地变慢。搜集、阅读资料,交流科学家通过化石判断地层年代的方法和实例。地层中化石群演进至少从古生代开始,地球就成了生机勃勃的星球,之后有数百万个物种先后出现又绝灭,构成了一幅壮观的生命演化图卷。一些物种可以形成化石保留在地层中。古生物的出现、存续和灭绝是地质时代的天然记录。科学家正是根据一组地层中的化石组合来确定物种灭绝的先后关系,而地层的绝对年代通常用“放射性同位素方法”测定。“生物时钟” 特征树木的年轮 每年长出一圈深浅相间纹路,圈数代表树木年龄,宽窄反映当年气候环境贝壳的生长纹 每日、每月形成细密纹路,纹路数量可推算生长时长,记录潮汐、季节变化龟甲上的环纹 每年新增一圈环纹,环纹总数等于乌龟生长年岁,可判断年龄珊瑚化石的生长纹 白天、季节留下粗细纹路,能还原远古昼夜时长、古气候与地质年代1.除了树木年轮,你还知道哪些 “生物时钟”?答案:贝壳生长纹、龟甲环纹、珊瑚化石生长纹、鱼鳞年轮、象牙纹路等。2.如果在中生代地层中发现一根硅化木,你认为它大致是在什么时间被掩埋下去的?答案:中生代距今约 2.01 亿年 —6600 万年,这根树木就是在这段地质时期被泥沙掩埋,逐渐形成硅化木。3.将各种各样的钟进行比较,包括生物时钟和非生物时钟,谈一谈它们的异同点。答案:相同点:都能记录时间流逝,可用来判断年代、时长。不同点:生物时钟依靠生物生长纹路自然记录,无法人为调整;摆钟、水钟等非生物时钟依靠机械、水力人为计时,可人为校准、操控。4.“地层中化石群演进” 图下部的化石主要是海洋生物留下的,说一说该地区古生代时的环境可能是怎样的。答案:古生代时这片区域曾经是广阔海洋,适合海洋生物生存,后来地壳抬升,海洋变为陆地,海洋生物遗骸埋入地层形成化石。用了铜球、铁球、木球来测试,结果发现,无论是什么材质的球,只要摆长是固定不变的,摆来回摆动一次所用的时间就是相同的。这也说明,单摆的摆动周期与摆球的质量是无关的。单摆的摆动周期与什么因素有关呢?伽利略制作了十几个摆长不同的摆,一一测量它们的摆动周期,发现摆长越长,摆的摆动周期也越长。伽利略很想利用摆来计量时间,尝试建造摆钟,奈何当时人们根本不相信科学,伽利略在从事科学活动时还会遭到迫害。直到1656年,荷兰科学家惠更斯完成了伽利略的遗愿,造出了世界上第一座摆钟。化石是地质历史的时钟,文物是人类历史的记录。要了解祖先的生活,就要靠他们留下的文物来推测,例如杭州良渚遗址出土的炭化稻。考古学家利用“放射性碳定年法”(又称“碳十四断代法”)测出炭化稻距今约5000年,这说明约五千年前良渚人就已经会种植水稻了。而且,炭化稻储量巨大,说明水稻丰收。请查阅资料,思考下列问题。1.出土炭化稻的地区范围有多大?这些地区今天的环境有什么变化?这些地区的农作物类型是否仍然主要是水稻?2.下图为良渚先民生活环境复原图,我们认为是否合理?课堂练习1.地球上最早原始生物大约出现在( )A.600 万年前 B.35 亿年前 C.2.5 亿年前2.用来测定地层绝对年代的方法是( )A.数年轮 B. 放射性同位素法 C. 看贝壳纹路3.古生代地层最容易发现哪类生物化石( )A.恐龙 B. 海洋三叶虫、珊瑚 C. 原始人类BBB一、选择题1.树木年轮一圈代表树木生长一年。( )2.上层地层的化石比下层地层生物出现时间更早。( )3.珊瑚化石的生长纹可以证明地球自转速度在变慢。( )×√二、判断题√某地山体底层挖出大量三叶虫、珊瑚海洋化石,上层地层出现恐龙骨骼化石,请你推测这片区域经历了怎样的环境变化?答案:这片区域远古时期是海洋,生活大量海洋生物;后来地壳运动抬升,海洋变成陆地,陆地出现恐龙,生物死亡后遗骸分层埋藏在地层中形成化石。三、情境题今天我们一起认识了各种各样的生物时钟,树木年轮、贝壳、龟甲的纹路,都是现代生物记录生长时间的痕迹;埋藏在地层里的珊瑚、动植物化石,是能记录亿万年时间的化石时钟。科学家依靠地层分层顺序、化石种类、放射性同位素测定,推测出不同生物出现的年代。地层里的化石还能帮我们还原远古环境,底层海洋化石说明这里曾经是大海。地球经历了 35 亿年漫长的生命变化,每一道纹路、每一块化石,都是大自然留给我们记录时间的证据。课堂总结4.7 时间与变化一、生物时钟(记录时间的痕迹)1. 现代:年轮、贝壳纹、龟甲环纹2. 古生物(化石钟):珊瑚化石、硅化木二、推测生物出现时间的证据3. 地层:下层古老,上层年代近4. 化石组合、放射性同位素测定三、地层化石→还原古环境板书设计六年级科学 4.7《时间与变化》课时作业学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________一、选择题(把正确答案的番号填在括号里)( )1. 所有计时工具能够计量时间的共同原理是A. 能发光发热 B. 运动具有周期性、规律变化 C. 都依靠水流动( )2. 下列计时工具按出现时间由古到今排序,正确的是A. 日晷→水钟→机械摆钟→石英钟 B. 水钟→日晷→摆钟→原子钟 C. 圭表→摆钟→日晷→电子表( )3. 圭表主要利用正午影子长短变化,可以用来判断A. 一天内的时刻 B. 四季节气 C. 小时、分钟( )4. 制作泄水型水钟时,水位不断下降,水滴速度会A. 越来越快 B. 越来越慢 C. 保持不变( )5. 同一个摆,只改变摆锤轻重,相同时间内摆动次数A. 变多 B. 变少 C. 基本不变( )6. 摆绳越长,摆的摆动速度A. 越快 B. 越慢 C. 不受影响( )7. 下列哪种变化不能用来计量时间A. 蜡烛均匀燃烧 B. 云朵无规则飘动 C. 沙漏沙子匀速下落( )8. 原子钟是目前精度最高的计时工具,它依靠什么规律计时A. 光影变化 B. 原子振动 C. 水流匀速滴落( )9. 四季正午影子长短变化,根本原因是A. 地球自转 B. 地球公转、太阳高度变化 C. 月球公转( )10. 阴天夜晚无法使用日晷计时,古人用来替代的工具是A. 圭表 B. 水钟、沙漏 C. 指南针( )11. 区分物理变化与化学变化,时间流逝中二者最核心区别是A. 变化快慢不同 B. 是否产生新物质 C. 是否随时间消失( )12. 铁生锈随时间慢慢发生,该变化属于A. 物理变化 B. 化学变化 C. 无物质变化( )13. 下列现象属于随时间发生的物理变化的是A. 米饭咀嚼变甜 B. 冰块慢慢融化 C. 蜡烛燃烧变黑( )14. 一天中阳光下物体影子完整变化规律是A. 长→短→长 B. 短→长→短 C. 持续变长( )15. 溢水口水钟设计溢水管,主要作用是A. 增加水量 B. 保持水位稳定,流速均匀 C. 方便清洗二、判断题(正确画 “√”,错误画 “×”)( )1. 时间看不见摸不着,但万物都会随时间发生变化。( )2. 日晷依靠影子方向计时,圭表依靠正午影长判断季节。( )3. 受水型水钟水位持续上升,刻度数值从上往下变大。( )4. 摆的等时性指同一个摆,每次摆动用时基本相等。( )5. 摆幅大小会明显改变摆的摆动快慢。( )6. 蜡烛燃烧、食物腐烂都是随时间发生的化学变化。( )7. 一年四季正午影子:夏季最短,冬季最长。( )8. 石英钟表依靠石英晶体规律振动计时,精度高于摆钟。( )9. 水钟完全不受温度、漏水孔大小影响,计时绝对准确。( )10. 物质的变化永远不会停止,只要有时间就会持续发生。三、连线题将计时工具与对应计时原理连线日晷 利用摆的等时性规律水钟 阳光下影子方向、长短变化机械摆钟 沙子匀速流动沙漏 稳定水流匀速滴落石英钟 原子稳定振动原子钟 石英晶体规律振动将变化类型与现象连线(时间带来的物质变化)物理变化 铁生锈、小苏打遇白醋产气化学变化 水结冰、橡皮泥塑形、蜡烛熔化四、探究题探究一:摆的快慢与哪些因素有关小明做三组对比实验,探究摆绳长度、摆锤重量对摆动快慢的影响,记录 1 分钟摆动次数。只改变摆绳长短,保持摆锤、摆角不变:摆绳越长,摆动次数越______,说明摆绳越长,摆动越______。只改变摆锤轻重,保持摆绳、摆角不变:1 分钟摆动次数几乎相同,说明摆的快慢与______无关。实验中需要保持不变的条件称为( )A. 变量 B. 不变量 C. 定量生活中摆钟调快慢,走得太快应该______摆绳长度;走得太慢应该______摆绳长度。简答:为什么摆钟比水钟、日晷计时更精准?探究二:水钟滴水速度实验无溢水口简易泄水钟,水位不断下降,水流速度( )A. 先快后慢 B. 匀速不变 C. 先慢后快带溢水口的改良水钟,溢水管作用是________________________,让水流速度保持稳定。下列不能提高水钟计时精度的是( )A. 缩小漏水孔 B. 增加溢水口稳定水位 C. 使用粗细差别大的容器自制受水型水钟,下方容器水面随时间升高,刻度数值应该从______往______标注。探究三:时间带来的物质变化观察下列变化随时间推移会产生新物质的是(多选)( )A. 苹果切开氧化变黄 B. 白糖加热融化 C. 铁钉长期放置生锈D. 水蒸发成水蒸气 E. 纸张燃烧区分物理变化和化学变化的根本依据:________________________。四季交替、昼夜长短变化,是______(地球自转 / 地球公转)随时间带来的天文变化;一天影子长短变化是______(地球自转 / 地球公转)造成。简答:举例说明 3 种随时间缓慢发生的化学变化。探究四:古代计时工具综合应用只能晴天使用、依靠太阳计时的工具是( )A. 水钟 B. 日晷、圭表 C. 沙漏一年中正午影子最短的节气是( )A. 冬至 B. 夏至 C. 春分制作简易日晷,晷针必须朝向( )A. 正东 B. 正北 C. 正南梳理计时工具发展变化,说说计时工具不断改进的趋势是什么?参考答案一、选择题1.B 2.A 3.B 4.B 5.C 6.B 7.B 8.B 9.B 10.B 11.B 12.B 13.B 14.A 15.B二、判断题1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.√ 9.× 10.√三、连线题日晷 — 阳光下影子方向、长短变化水钟 — 稳定水流匀速滴落机械摆钟 — 利用摆的等时性规律沙漏 — 沙子匀速流动石英钟 — 石英晶体规律振动原子钟 — 原子稳定振动2.物理变化 — 水结冰、橡皮泥塑形、蜡烛熔化化学变化 — 铁生锈、小苏打遇白醋产气四、探究题探究一少;慢摆锤重量3.B加长;缩短摆具有等时性,相同时间摆动次数稳定,不受天气、水位影响,误差更小。探究二1.A2. 维持漏斗内水位高度不变,保证水流匀速3.C4. 下;上探究三1.ACE2. 变化过程中是否产生新物质3. 地球公转;地球自转4. 铁钉生锈、食物腐烂、苹果氧化变色、木材腐烂等(任选 3 条)探究四1.B2.B3.B4. 计时精度越来越高,使用限制越来越少,不受昼夜、天气影响,测量单位越来越精细(小时→分钟→秒)。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 4.7《时间与变化》教学设计-教科版科学六年级上册【新教材核心素养】.docx 4.7《时间与变化》课件-2026年秋期六年级 上册科学.pptx 六年级科学 4.7《时间与变化》课时作业.docx 视频素材:化石与地层年代科普短片.mp4 视频素材:地球 35 亿年生命演化动画.mp4 视频素材:树木年轮里的秘密.mp4