资源简介

4.2 火山喷发对地表的作用
教科版五年级上册 · 第四单元 地球表面的变化 · 第2课
一、教学基本信息
课题 4.2 火山喷发对地表的作用 课型 自然探究型
课时 1课时 教材 教科版五年级上册
年级 五年级 学科 科学
教具 汤加火山喷发影像、长白山天池与腾冲火山群资料、地球内部结构图、火山喷发模拟实验器材(土豆泥/番茄酱/酒精灯/铁架台/罐头盒) 教法 观察现象→描述改变→阅读资料→模拟实验→推断成因→研讨归纳
二、核心素养目标
素养维度 目标描述
科学观念 知道火山喷发是地球上的一种自然现象，会给地表带来快速和漫长的改变；火山喷发是地球内部高温高压的岩浆，从地壳薄弱处(裂缝)冲破岩层喷出地表形成的；地球由地壳(约17千米、固态、最薄)、地幔(约2900千米、塑性固态可缓慢流动、岩浆主要来源)、地核(约3400千米、外核液态内核固态、最厚温度最高)组成。
科学思维 用"模拟实验(土豆泥封番茄酱，加热后喷出)→推真实火山(岩浆冲破地壳)"的类比推理；根据喷出岩浆的流体特征，反推地球内部高温高压状态。
探究实践 了解汤加火山喷发情景及给地表的改变；阅读地球内部结构资料；做"火山喷发"模拟实验，观察喷发现象，填写"我们对火山喷发原因的认识"记录单。
态度责任 认识到火山既能塑造地表(形成天池、火山群)也可能造成灾害；用模拟实验与资料证据进行推测；课后了解中国火山分布与地热资源利用。
三、教学重难点
教学重点 了解火山喷发情景及给地表带来的改变(快速与漫长)；知道火山喷发成因(岩浆沿地壳薄弱处喷出)；认识地球内部圈层结构(地壳/地幔/地核)及厚度比例。
教学难点 通过模拟实验现象推断真实火山喷发原因；理解地球内部高温高压状态；按厚度比例制作地球内部圈层结构模型(地壳很薄、地幔最厚、地核次之)。
四、教学过程
（页码基准：教材第102–105页，含聚焦、探索1-3、研讨3问、拓展制作模型）
环节一【聚焦】火山喷发时的情景与能量（3~4分钟，教材第102页）
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 火山喷发时的情景是怎样的？喷发的能量从哪里来？又会给地表带来哪些改变呢？ 【教师活动】 教师呈现火山喷发图景，说明火山喷发是地球上的一种自然现象，引出本课探究主题。 火山喷发图景（火山喷发现场：岩浆、烟柱、熔岩流） 【学生活动】 生1：有火焰和烟。 生2：地底下在喷东西。 预设：只凭印象，教师引导进入对真实情景与成因的探究。 【知识点】 聚焦：火山喷发时的情景是怎样的？喷发的能量从哪里来？又会给地表带来哪些改变呢？火山喷发是地球上的一种自然现象。 【设计意图】 从真实自然现象切入，提出"情景—能量—改变"三个核心问题。
环节二【探索1】了解火山喷发的情景及其给地表带来的改变（8~9分钟，教材第102–103页）
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 火山喷发时的情景是怎样的？会给地表带来哪些改变？ 【教师活动】 教师播放2022年1月14、15日汤加洪阿哈阿帕伊岛火山喷发资料：海面大面积"炸开"，巨大波纹向外扩散，火山灰与气体像蘑菇云升起，喷发高度超过30千米；并展示喷发后形成的地表(长白山天池是火山口湖；云南腾冲火山群保存完好、地热丰富)。引导归纳火山喷发给地表带来快速与漫长的改变。 汤加火山喷发实景（海面升起巨大火山灰烟柱） 【学生活动】 生1：烟柱很高。 生2：天池是火山口积水成的。 操作：对比喷发前后地表。 预设：难区分快速/漫长，教师用天池与腾冲举例。 【知识点】 探索1 了解火山喷发的情景及其给地表带来的改变。了解火山喷发的情景：2022年1月14、15两日，位于南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊火山连续发生猛烈喷发，海面大面积"炸开"，巨大波纹向外迅速扩散，喷发的大片火山灰以及气体像蘑菇云一样，从太平洋海域升起，喷发高度超过30千米。 【设计意图】 用真实重大喷发建立"情景"表象，初步感知地表改变。
环节三【探索2】了解火山喷发后给地表带来的改变（7~8分钟，教材第103页）
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 火山喷发后，地表发生了怎样的改变？ 【教师活动】 教师引导阅读：长白山天池是一个火山口湖，由火山喷发形成，熔岩堆积在火山口周围形成山峰，火山口呈盆状凹陷积水成湖；云南腾冲火山群是我国保存最完好、分布最广的年轻火山区之一，面积超过1000平方千米，地壳运动活跃、地震频繁，现存火山锥70余座，附近地热丰富，温泉水温达90℃。组织对比"快速改变"与"漫长改变"。 长白山天池（火山口湖，火山喷发后快速形成） 老期火山口地貌（长期风化、植被覆盖，漫长改变） 【学生活动】 生1：天池是火口湖。 生2：腾冲有温泉。 操作：说一种喷发后地貌。 预设：混淆天池与腾冲，教师用图文对照。 【知识点】 探索2 了解火山喷发后给地表带来的改变。长白山天池是一个火山口湖，由火山喷发形成；熔岩堆积在火山口周围，形成了屹立在四周的山峰，而火山口处呈盆状凹陷，时间一长，积水成湖。云南腾冲火山群是我国保存最完好、分布最广的年轻的火山区之一，面积超过1000平方千米；该地区地壳运动活跃，地震频繁；现存火山锥70余座，有40余座火山锥及保存完整的火山口；火山群附近地热丰富，火山温泉的水温甚至达到90℃。 【设计意图】 通过典型实例，理解火山喷发塑造地表(快速喷发遗迹与漫长风化改造)。
环节四【探索3】探究火山喷发的成因（12~14分钟，教材第103–104页）
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 火山喷发是怎样形成的？地球内部是什么样的？ 【教师活动】 ①阅读地球内部结构资料：地壳(约17千米、固态、最薄，我们生活在这里)、地幔(约2900千米、塑性固态可缓慢流动、岩浆主要来源)、地核(约3400千米、外核液态、内核固态、最厚，温度最高)。②布置"火山喷发"模拟实验：在罐头盒内放土豆泥堆成小山并竖直挖洞，倒入稀释番茄酱后用薄土豆泥封口，置于铁架台用酒精灯加热底部，观察"火山"喷发。提示实验材料也可用玉米面、甜面酱代替。③指导填写"地球内部的结构和状态"记录单、班级记录单"我们对火山喷发原因的认识"。 地球内部结构剖面图（地壳/地幔/地核） 模拟实验步骤卡（土豆泥山—封口—加热观察） 学生做"火山喷发"模拟实验实景 观察分析现象（土豆泥/番茄酱/顶部薄层/酒精灯/模拟地壳/模拟岩浆/模拟高温高压/模拟薄弱带） 【学生活动】 生1：土豆泥代表岩层。 生2：番茄酱代表岩浆。 操作：分组做模拟实验、观察喷发现象、填记录单。 预设：不理解薄弱带，教师强调"番茄酱从裂口冲出"。 【知识点】 探索3 探究火山喷发的成因。地球内部结构资料：地壳约17千米、固态、最薄，我们生活在这里；地幔约2900千米、塑性固态(可缓慢流动)、岩浆主要来源；地核约3400千米、外核液态、内核固态、最厚，温度最高。做"火山喷发"模拟实验，检验我们的猜测：在罐头盒内放入土豆泥堆成小山并竖直挖洞，倒入稀释番茄酱后用薄土豆泥封口，放在铁架台上用酒精灯加热底部，观察"火山"喷发现象(土豆泥模拟地壳/火山山体，番茄酱模拟岩浆，酒精灯模拟地球内部高温高压，裂口模拟地壳薄弱带)。 【设计意图】 用模拟实验类比真实火山，突破"成因"难点。
环节五【研讨】火山喷发给地表带来的改变与成因（6~7分钟，教材第105页）
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 ①火山喷发会给地表带来怎样的改变？改变过程有什么特点？②火山喷发是怎样形成的？结合模拟实验解释。③根据喷出岩浆的流体，推测地球内部可能是什么状态？ 【教师活动】 组织研讨并归纳：火山喷发会给地表带来巨大改变，既有喷发瞬间的快速改变，也有经漫长风化、侵蚀的缓慢改变；火山喷发是地球内部高温高压的岩浆从地壳薄弱处(裂缝)冲破岩层喷出地表形成的(番茄酱受热膨胀冲破土豆泥)；炽热黏稠的岩浆说明地球内部处于高温高压状态，存在大量炽热流体(岩浆)。展示班级记录单"我们对火山喷发原因的认识"。 班级记录单"我们对火山喷发原因的认识" 【学生活动】 生1：有快有慢。 生2：岩浆冲破地壳。 操作：汇报记录单结论。 预设：只说现象不说状态，教师引导由岩浆推内部。 【知识点】 研讨：①火山喷发会给地表带来怎样的改变？改变的过程有什么特点？②火山喷发是怎样形成的？结合模拟实验所观察到的现象来解释。③根据火山喷出的岩浆流体，我们推测地球内部可能是怎样的状态？火山喷发是地球内部高温高压的岩浆，从地壳的薄弱处(裂缝)冲破岩层，喷出地表形成的；在模拟实验中，土豆泥封住番茄酱，加热后番茄酱内产生大量气泡、压力增大，最终冲破土豆泥喷出来，模拟了岩浆因高温高压积聚能量、最终冲破地表的过程。 【设计意图】 从实验现象抽象到成因，发展类比推理能力。
环节六【拓展】制作地球内部圈层结构模型（3~4分钟，教材第105页）
教师活动 学生活动 知识点与设计意图
【关键问题】 你能按厚度比例做出地球内部圈层模型吗？ 【教师活动】 教师布置拓展任务：尽可能按照地球内部圈层的厚度比例，用橡皮泥或其他材料制作地球内部圈层结构模型，注意控制地壳、地幔、地核的厚度比例(地壳最薄、地幔最厚、地核次之)。鼓励课后完善并展示。 制作地球内部圈层结构模型（地壳/地幔/地核比例） 【学生活动】 生1：我用三层橡皮泥。 生2：地壳要很薄。 操作：用橡皮泥制作圈层模型。 【知识点】 拓展：尽可能按照地球内部圈层的厚度比例，用橡皮泥或其他材料制作地球内部圈层结构模型。 【设计意图】 用建模外化"地球内部圈层与厚度比例"知识。
五、板书设计
4.2 火山喷发对地表的作用（地球表面的变化·第2课）
火山喷发：地球上的自然现象 → 给地表带来快速改变与漫长改变
典型地貌：长白山天池(火山口湖)、云南腾冲火山群(地热丰富)
地球内部：地壳(约17km,固态,最薄) / 地幔(约2900km,塑性固态,岩浆来源) / 地核(约3400km,外液内核固态,最厚,温度最高)
成因：地球内部高温高压的岩浆，从地壳薄弱处(裂缝)冲破岩层喷出地表
模拟实验：土豆泥(地壳)+番茄酱(岩浆)+酒精灯(高温高压)→加热喷出
拓展：按厚度比例制作地球内部圈层结构模型

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