一、教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：為什么要講“巖石與建筑”？演講人CONTENTS教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：為什么要講“巖石與建筑”？從特性到應(yīng)用：巖石如何“決定”建筑的選擇？古今中外的案例：巖石如何塑造建筑文化？課堂實(shí)踐：做個(gè)“小小建筑工程師”總結(jié)與升華：巖石——自然與人類的“合作結(jié)晶”目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)上冊(cè)《巖石對(duì)建筑的影響案例》課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：科學(xué)課的魅力不在于灌輸知識(shí)，而在于用孩子能理解的方式，將“萬物皆科學(xué)”的種子種進(jìn)他們心里。今天要和大家分享的《巖石對(duì)建筑的影響案例》一課，正是基于這一理念設(shè)計(jì)的——通過觀察、對(duì)比、體驗(yàn)，讓三年級(jí)學(xué)生從熟悉的建筑入手，發(fā)現(xiàn)巖石與人類生活的緊密聯(lián)系，感受自然材料的智慧應(yīng)用。01教學(xué)背景與目標(biāo)設(shè)定：為什么要講“巖石與建筑”？1教材定位與學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)三年級(jí)學(xué)生已通過前兩單元“認(rèn)識(shí)常見巖石”“巖石的簡(jiǎn)單分類”的學(xué)習(xí)，能區(qū)分花崗巖、石灰?guī)r、大理巖等常見巖石的外觀特征（如顏色、顆粒粗細(xì)），但對(duì)“巖石特性如何影響人類使用”這一深層關(guān)聯(lián)缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。本課作為“巖石與土壤”單元的延伸，旨在將“認(rèn)識(shí)巖石”與“應(yīng)用巖石”串聯(lián)，落實(shí)新課標(biāo)“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境”領(lǐng)域中“了解人類如何利用自然資源”的要求。2教學(xué)目標(biāo)分層設(shè)計(jì)基于課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生特點(diǎn)，我將本課目標(biāo)分為三個(gè)維度：知識(shí)目標(biāo)：能列舉3種以上建筑中常見的巖石（如花崗巖、石灰?guī)r、大理巖），說出其主要物理特性（硬度、吸水性、紋理）；理解“巖石特性決定建筑用途”的基本邏輯。能力目標(biāo)：通過觀察建筑圖片、對(duì)比巖石樣本，初步學(xué)會(huì)“特性-用途”的關(guān)聯(lián)分析方法；能舉例說明不同巖石在古今建筑中的具體應(yīng)用。情感目標(biāo)：感受巖石作為自然饋贈(zèng)的價(jià)值，體會(huì)人類因地制宜利用巖石的智慧；激發(fā)對(duì)身邊建筑材料的觀察興趣，養(yǎng)成“從生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)”的習(xí)慣。3教學(xué)重難點(diǎn)突破思路重點(diǎn)：建立“巖石特性→建筑用途”的關(guān)聯(lián)認(rèn)知。難點(diǎn)：理解“同一巖石因特性差異，在不同場(chǎng)景中應(yīng)用不同”（如石灰?guī)r既用于古代城墻，也用于現(xiàn)代水泥原料）。突破策略：采用“實(shí)物觀察+案例對(duì)比+角色扮演”三重路徑——先讓學(xué)生觸摸、敲擊巖石樣本，感知硬度；再展示不同建筑的圖片（如故宮漢白玉欄桿vs鄉(xiāng)村石墻），討論“為什么選這種巖石”；最后通過“小工程師”游戲，為“建涼亭/刻石碑”選擇合適巖石，強(qiáng)化應(yīng)用思維。02從特性到應(yīng)用：巖石如何“決定”建筑的選擇？從特性到應(yīng)用：巖石如何“決定”建筑的選擇？要理解巖石對(duì)建筑的影響，首先要明確：人類選擇巖石時(shí)，不是“隨便挑一塊”，而是根據(jù)建筑的功能需求，針對(duì)性選擇符合其特性的巖石。就像我們買鞋子，跑步要選輕便的運(yùn)動(dòng)鞋，爬山要選防滑的登山鞋——巖石的“特性”就是它的“功能標(biāo)簽”。1巖石的關(guān)鍵特性：建筑選材的“硬指標(biāo)”通過前兩課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道巖石有不同的“脾氣”。在建筑場(chǎng)景中，以下三個(gè)特性最為關(guān)鍵：1巖石的關(guān)鍵特性：建筑選材的“硬指標(biāo)”1.1硬度：決定建筑的“耐用性”硬度是巖石抵抗刮擦、磨損的能力。用指甲、銅鑰匙、小刀劃巖石表面，能大致判斷硬度等級(jí)（指甲能劃動(dòng)為軟，小刀劃不動(dòng)為硬）。比如花崗巖（硬度6-7）用小刀劃不出痕跡，能承受風(fēng)吹雨打，適合建紀(jì)念碑、橋梁；而頁(yè)巖（硬度2-3）指甲就能劃出印子，只能用于低承重的圍墻或臨時(shí)建筑。去年帶學(xué)生參觀本地老城區(qū)時(shí)，我們特意對(duì)比了兩處建筑：一處是19世紀(jì)用花崗巖砌的銀行外墻，表面幾乎沒有磨損；另一處是20世紀(jì)50年代用頁(yè)巖建的老房子，墻角已經(jīng)掉渣——學(xué)生當(dāng)場(chǎng)就喊：“原來硬石頭更經(jīng)用！”這種現(xiàn)場(chǎng)觀察比課本圖片更有沖擊力。1巖石的關(guān)鍵特性：建筑選材的“硬指標(biāo)”1.2吸水性：影響建筑的“抗水性”吸水性指巖石吸收水分的能力。把巖石碎片放入水中，觀察冒泡快慢、重量變化，就能比較吸水性（冒泡多、增重快的吸水性強(qiáng)）。吸水性強(qiáng)的巖石（如石灰?guī)r）遇水容易膨脹、開裂，不適合建水邊建筑；而吸水性弱的巖石（如花崗巖）能更好抵抗潮濕，適合建碼頭、地下室。我曾在課堂上做過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：給每組發(fā)石灰?guī)r和花崗巖碎片，同時(shí)放入裝水的燒杯。5分鐘后，石灰?guī)r碎片周圍冒起細(xì)密的小氣泡，用紙巾擦表面能明顯感覺潮濕；花崗巖則幾乎沒變化。學(xué)生盯著燒杯喊：“石灰?guī)r在‘喝水’！”這個(gè)現(xiàn)象讓他們立刻明白：“如果用石灰?guī)r建廁所，墻壁會(huì)發(fā)霉吧？”1巖石的關(guān)鍵特性：建筑選材的“硬指標(biāo)”1.3紋理與顏色：賦予建筑的“美觀性”巖石的紋理（如層理、斑點(diǎn)）和顏色（如白色、灰色、紅色）是天然的裝飾元素。比如大理巖（如漢白玉）紋理細(xì)膩、顏色潔白，適合雕刻花紋，故宮的欄桿、臺(tái)階幾乎全用漢白玉；而砂巖（多為黃色、紅色）有明顯的顆粒感，能營(yíng)造粗獷的風(fēng)格，許多西部古鎮(zhèn)的老房子就用紅砂巖砌墻，在陽(yáng)光下特別好看。記得有次帶學(xué)生觀察學(xué)校門口的雕塑，那是一塊淺粉色大理巖雕的和平鴿。有個(gè)學(xué)生突然說：“老師，這個(gè)石頭摸起來滑滑的，像肥皂！”另一個(gè)補(bǔ)充：“顏色也好看，比水泥雕塑漂亮多了！”這說明孩子已經(jīng)能從“美”的角度感知巖石的價(jià)值。2常見建筑巖石的“角色定位”根據(jù)上述特性，人類在建筑中形成了幾類“經(jīng)典搭檔”。我們通過表格來梳理（邊展示巖石樣本邊講解）：|巖石類型|主要特性|典型建筑案例|選擇原因||----------|----------|--------------|----------||花崗巖|硬度高（6-7）、吸水性弱、顏色多為灰白/肉紅|人民英雄紀(jì)念碑、廈門鼓浪嶼老別墅|耐風(fēng)化、承重強(qiáng)，適合永久性大型建筑||石灰?guī)r|硬度中等（3-4）、吸水性較強(qiáng)、顏色多為灰/淺黃|趙州橋（河北）、埃及金字塔|易開采、易雕刻（古代工具限制），適合需要造型的建筑|2常見建筑巖石的“角色定位”|大理巖|硬度中等（3-4）、紋理細(xì)膩、顏色潔白/淺灰|北京故宮漢白玉欄桿、印度泰姬陵|美觀易雕，適合裝飾性構(gòu)件||砂巖|硬度較低（2-3）、顆粒感強(qiáng)、顏色多為紅/黃|云南大理白族民居、美國(guó)猶他州拱門國(guó)家公園建筑|色彩自然，適合地域風(fēng)格建筑|以“趙州橋”為例，它是1400多年前用石灰?guī)r建造的石拱橋。為什么選石灰?guī)r？一是當(dāng)時(shí)沒有炸藥，石灰?guī)r硬度中等，用鐵錘就能開鑿；二是石灰?guī)r雖吸水性強(qiáng)，但橋體設(shè)計(jì)了拱形結(jié)構(gòu)，能分散重量，減少水的滲透影響。學(xué)生聽到這里，紛紛感嘆：“古人真聰明，會(huì)根據(jù)石頭的脾氣造橋！”03古今中外的案例：巖石如何塑造建筑文化？古今中外的案例：巖石如何塑造建筑文化？巖石不僅是建筑的“材料”，更是文化的“載體”。不同地區(qū)的人們根據(jù)本地巖石特點(diǎn)，創(chuàng)造了獨(dú)特的建筑風(fēng)格；不同時(shí)代的人們因技術(shù)進(jìn)步，對(duì)巖石的利用方式也在演變。1中國(guó)：巖石里的“文化基因”1.1古建筑中的“石頭智慧”皇家建筑：漢白玉的“禮制象征”：故宮三大殿的臺(tái)基、欄桿全用漢白玉（大理巖的一種）。漢白玉潔白無瑕，符合“以玉為貴”的傳統(tǒng)觀念；其細(xì)膩紋理能雕刻龍鳳、云紋等皇家圖案，強(qiáng)化建筑的等級(jí)感。有學(xué)生問：“為什么不用更硬的花崗巖？”我解釋：“花崗巖顏色偏灰，不如漢白玉莊重；而且漢白玉雖硬度稍低，但故宮定期維護(hù)，能保持美觀。”民間建筑：因地制宜的“石頭民居”：福建泉州的“石頭房”用當(dāng)?shù)鼗◢弾r砌墻，外墻裸露石紋，既防風(fēng)又防潮；云南麗江的“石板房”用頁(yè)巖鋪屋頂，薄而輕的頁(yè)巖片能緊密貼合，下雨時(shí)“叮叮當(dāng)當(dāng)”像奏樂。這些建筑讓學(xué)生明白：“老家的房子用什么石頭，和當(dāng)?shù)赜惺裁词^有關(guān)！”1中國(guó)：巖石里的“文化基因”1.2現(xiàn)代建筑的“巖石新用”隨著切割、加固技術(shù)的進(jìn)步，巖石的應(yīng)用場(chǎng)景更豐富了：裝飾性應(yīng)用：商場(chǎng)大廳的大理石地面（大理巖拋光后光澤度高）、酒店墻面的花崗巖掛板（抗污耐臟）；功能性創(chuàng)新：用花崗巖碎塊做透水路面（縫隙能滲水，緩解城市內(nèi)澇）；用石灰?guī)r粉做建筑涂料（天然環(huán)保，調(diào)節(jié)濕度）。去年學(xué)校翻修操場(chǎng)，特意用了花崗巖透水磚。我?guī)W(xué)生觀察雨后地面：水很快滲下去，沒有積水。學(xué)生摸著磚塊說：“原來石頭還能幫忙‘喝水’，真厲害！”2國(guó)外：巖石與文明的“共生印記”2.1古埃及：石灰?guī)r與金字塔的“永恒約定”埃及金字塔用超過230萬塊石灰?guī)r建造，每塊重2-30噸。選擇石灰?guī)r的原因很現(xiàn)實(shí)：埃及沙漠中石灰?guī)r分布廣，開采方便；石灰?guī)r雖硬度不高，但沙漠氣候干燥，幾乎沒有雨水侵蝕，能長(zhǎng)期保存。有學(xué)生疑惑：“為什么不用更硬的石頭？”我展示撒哈拉沙漠的照片：“看，周圍都是石灰?guī)r山，最近的花崗巖礦在500公里外，古代運(yùn)輸太困難了！”學(xué)生立刻理解：“原來選石頭還要看‘好不好找’！”2國(guó)外：巖石與文明的“共生印記”2.2古希臘：大理石與神廟的“藝術(shù)傳奇”雅典帕特農(nóng)神廟的立柱、浮雕全用帕里安大理石（大理巖的一種）。這種大理石白中帶藍(lán)，在陽(yáng)光下會(huì)泛出柔和的光澤；更關(guān)鍵的是，它質(zhì)地均勻，雕刻細(xì)節(jié)（如女神的衣褶）時(shí)不易崩裂。有學(xué)生對(duì)比課本上的照片說：“神廟的雕刻那么細(xì)，要是用花崗巖肯定刻不出來！”這正是巖石特性與藝術(shù)需求的完美結(jié)合。04課堂實(shí)踐：做個(gè)“小小建筑工程師”課堂實(shí)踐：做個(gè)“小小建筑工程師”為了讓學(xué)生真正將“特性-用途”關(guān)聯(lián)內(nèi)化，我設(shè)計(jì)了三個(gè)層次的實(shí)踐活動(dòng)：1活動(dòng)一：巖石“診斷”小醫(yī)生（觀察與記錄）每組發(fā)放花崗巖、石灰?guī)r、大理巖樣本各一塊，提供放大鏡、銅鑰匙、裝水燒杯。任務(wù)：用銅鑰匙劃巖石，記錄硬度（能劃動(dòng)/不能劃動(dòng)）；放入水中1分鐘，記錄吸水性（冒泡多/少）；觀察顏色、紋理，用詞語描述（如“白色、有花紋”）。學(xué)生邊操作邊討論：“花崗巖劃不動(dòng)，肯定很硬！”“大理巖泡水沒怎么冒泡，吸水性弱？”（實(shí)際大理巖吸水性中等，這里允許觀察誤差，重點(diǎn)是培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)）2活動(dòng)二：建筑“選材”小專家（分析與應(yīng)用）展示四個(gè)建筑場(chǎng)景：海邊觀景臺(tái)（需要耐風(fēng)吹雨打）；小區(qū)雕塑（需要好看、易雕刻）；農(nóng)村院墻（需要便宜、易開采）；衛(wèi)生間地面（需要不吸水、好清潔）。每組選一個(gè)場(chǎng)景，討論“選什么巖石？為什么？”。學(xué)生的回答特別有趣：選海邊觀景臺(tái)的組說：“用花崗巖！它硬，不怕海水沖！”選雕塑的組爭(zhēng)論：“大理巖好看，但石灰?guī)r也能刻，不過大理巖更白！”選院墻的組說：“石灰?guī)r吧，我們老家的墻就是灰灰的石頭，應(yīng)該是石灰?guī)r！”3活動(dòng)三：“我家附近的巖石建筑”分享會(huì)（遷移與表達(dá)）提前讓學(xué)生和家長(zhǎng)一起觀察小區(qū)、街道的建筑，拍照記錄“用了什么石頭”。課堂上分享時(shí)，有學(xué)生展示自家樓下的“大理石電梯門套”，有學(xué)生拍到公園的“花崗巖健身步道”，還有學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)校圍墻用的是“紅色砂巖”。一個(gè)學(xué)生興奮地說：“原來我每天上學(xué)都踩著花崗巖，以前都沒注意！”這種“從課本到生活”的聯(lián)結(jié)，正是科學(xué)課最希望看到的。05總結(jié)與升華：巖石——自然與人類的“合作結(jié)晶”總結(jié)與升華：巖石——自然與人類的“合作結(jié)晶”回顧這節(jié)課，我們從巖石的特性出發(fā)，看到了它如何影響建筑的選擇；通過古今中外的案例，感受到巖石不僅是材料，更是文化的見證；通過實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)會(huì)了用科學(xué)的眼光觀察身邊的建筑。巖石不會(huì)說話，但它用硬度守