一、實驗背景與價值：為何要模擬冰川對地形的塑造？演講人01實驗背景與價值：為何要模擬冰川對地形的塑造？02實驗?zāi)繕?biāo)設(shè)定：三維目標(biāo)的具象化拆解03實驗準(zhǔn)備：從材料選擇到情境鋪墊的細節(jié)把控04實驗實施：從操作到記錄的“探究循環(huán)”05現(xiàn)象與真實的聯(lián)結(jié)：從模擬實驗到自然規(guī)律的升華06拓展延伸：從實驗到生活的“大科學(xué)觀”培養(yǎng)07總結(jié)與升華：用“科學(xué)探究鏈”串聯(lián)整節(jié)課目錄2025小學(xué)四年級科學(xué)下冊冰川對地形塑造模擬實驗課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：讓抽象的自然現(xiàn)象“看得見、摸得著”，是打開學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵鑰匙。冰川對地形的塑造是教科版四年級下冊“地球的運動”單元的重要內(nèi)容，但對于生活在平原地區(qū)的孩子來說，冰川是教科書里的“遠方風(fēng)景”，其對地形的改造過程更是難以直觀感知。因此，設(shè)計一場貼近兒童認知的模擬實驗，既是落實“通過模擬實驗探究自然現(xiàn)象”的課標(biāo)要求，更是幫助學(xué)生建立“地表形態(tài)不斷變化”科學(xué)觀念的重要載體。接下來，我將從實驗背景、目標(biāo)設(shè)定、準(zhǔn)備實施、現(xiàn)象分析到拓展延伸，完整呈現(xiàn)這節(jié)實驗課的設(shè)計邏輯與實踐細節(jié)。01實驗背景與價值：為何要模擬冰川對地形的塑造？1教材定位與學(xué)生認知沖突本單元以“地球表面的變化”為核心，前兩課已通過“巖石的風(fēng)化”“河流對土地的作用”讓學(xué)生認識了外力作用對地形的影響。而冰川作為重要的外力作用，其特殊性在于：它是“固體的河流”，運動速度緩慢但力量巨大，能在數(shù)萬年間塑造出U型谷、冰斗、角峰等獨特地貌。然而，四年級學(xué)生的生活經(jīng)驗中幾乎沒有冰川的直接觀察，對“固體物質(zhì)如何改變地形”的理解存在認知斷層。2模擬實驗的不可替代性真實冰川的形成需要數(shù)萬年，運動速度以“厘米/天”計，無法在課堂中直接觀察。模擬實驗通過“縮小尺度、加速過程”，能讓學(xué)生在40分鐘內(nèi)“見證”冰川的磨蝕、刨蝕、搬運與堆積過程，將“時間尺度巨大的自然現(xiàn)象”轉(zhuǎn)化為“可操作、可記錄的探究活動”。正如我在課前調(diào)研中問學(xué)生：“如果能讓冰川‘變小變快’，你們最想看到它怎么‘雕刻’大地？”孩子們的眼睛瞬間亮了——這正是實驗設(shè)計的情感起點。02實驗?zāi)繕?biāo)設(shè)定：三維目標(biāo)的具象化拆解實驗?zāi)繕?biāo)設(shè)定：三維目標(biāo)的具象化拆解基于課標(biāo)“探究自然現(xiàn)象的成因，了解科學(xué)技術(shù)在認識自然中的作用”的要求，結(jié)合學(xué)生的認知特點，我將實驗?zāi)繕?biāo)細化為三個維度：1知識目標(biāo)理解“冰川是塑造地表形態(tài)的重要外力”這一核心概念。03能識別實驗中“擦痕”“U型谷”“冰磧堆”等現(xiàn)象對應(yīng)的真實冰川地貌；02能描述冰川運動時通過“攜帶巖石碎屑磨蝕地表”“刨挖基巖形成凹地”的過程；012能力目標(biāo)掌握“控制變量法”在模擬實驗中的應(yīng)用（如控制冰磚大小、運動速度等變量）；01能通過觀察、記錄、對比實驗現(xiàn)象，歸納冰川作用的特點；02提升用“類比法”將實驗現(xiàn)象與真實自然現(xiàn)象關(guān)聯(lián)的推理能力。033情感態(tài)度目標(biāo)激發(fā)對“地表形態(tài)變化”的探究興趣，感受自然力量的神奇與漫長；01建立“地理現(xiàn)象可通過模擬實驗復(fù)現(xiàn)”的科學(xué)探究意識；02初步感知“氣候變化影響冰川，進而影響地形”的因果鏈，萌發(fā)環(huán)保責(zé)任感。0303實驗準(zhǔn)備：從材料選擇到情境鋪墊的細節(jié)把控1實驗材料的“模擬邏輯”為了讓實驗現(xiàn)象更貼近真實、便于觀察，材料選擇需遵循“相似性”與“可見性”原則：|真實冰川組成|模擬材料|選擇依據(jù)||--------------------|------------------------|--------------------------------------------------------------------------||冰川主體（固態(tài)冰）|自制冰磚（5cm×5cm×10cm）|冰塊硬度接近冰川冰，尺寸便于學(xué)生操作；提前冷凍24小時確保完全凝固||冰川攜帶的巖屑|細沙（黃色）+小石子（5-10mm）|細沙模擬冰川底部的巖粉，小石子模擬較大的巖石碎屑，顏色與沙盤（棕色）形成對比|1實驗材料的“模擬邏輯”|被侵蝕的地表|沙盤（長50cm×寬30cm×高10cm）|沙盤內(nèi)填充3cm厚的濕泥沙（泥沙比例1:3），既保持形狀又易被侵蝕||輔助觀察材料|食用色素（藍色）+量尺|藍色色素滴在冰磚表面，模擬冰川運動軌跡；量尺用于測量擦痕深度、谷寬度|2課前的情境鋪墊為了讓學(xué)生“帶著問題進實驗室”，我提前3天布置了“冰川預(yù)探究”任務(wù)：觀察任務(wù)：查找“海螺溝冰川”“挪威峽灣”的圖片，記錄它們的形狀（如“V”型vs“U”型）；思考任務(wù)：“如果冰川是‘會移動的冰’，它可能通過哪些方式改變地面？”（學(xué)生的猜想包括“壓壞地面”“冰融化水流沖蝕”“冰里的石頭刮地面”等，這些猜想將成為實驗中的觀察重點）；實物感知：帶來一塊從冰箱冷凍層取出的“含石子冰塊”（提前2天冷凍），讓學(xué)生觸摸感受“冰與巖石的結(jié)合”，建立“冰川是‘冰+巖石’混合體”的直觀認知。04實驗實施：從操作到記錄的“探究循環(huán)”1實驗導(dǎo)入：用“矛盾現(xiàn)象”激發(fā)探究欲我先展示兩組圖片：一組是“長江三峽的V型峽谷”（已學(xué)內(nèi)容），另一組是“挪威松恩峽灣的U型峽谷”，提問：“同樣是水流作用，為什么峽谷形狀差異這么大？”當(dāng)學(xué)生疑惑“難道不是河流”時，揭示“松恩峽灣是冰川的杰作”，順勢提出：“今天我們就用實驗‘造’一座小冰川，看看它是怎么‘雕刻’地面的！”2實驗步驟：分階段操作與觀察（以4人小組為單位）階段一：制作“模擬冰川”（5分鐘）操作：將藍色食用色素滴在冰磚表面（約5滴），然后在冰磚底部按壓嵌入5-8顆小石子（模擬冰川底部凍結(jié)的巖屑），再在冰磚表面撒一層細沙（模擬冰川內(nèi)部攜帶的巖粉）。教師指導(dǎo)要點：強調(diào)“冰川不是單純的冰，而是‘冰+巖石碎屑’的混合體”，提示學(xué)生觀察“石子是否牢固嵌入冰中”（若松動需重新冷凍，但課堂中使用提前準(zhǔn)備的冰磚可避免此問題）。2實驗步驟：分階段操作與觀察（以4人小組為單位）階段二：模擬冰川運動（10分鐘）操作：將沙盤平放在桌面上，用直尺在沙盤中央劃出一條“初始凹槽”（寬2cm、深1cm），模擬冰川初始流動的路徑；將冰磚底部（含石子面）朝下放入凹槽，用手緩慢推動冰磚（速度約1cm/秒），沿凹槽來回移動5次（模擬冰川在重力作用下的緩慢流動）。教師指導(dǎo)要點：強調(diào)“推動時要保持力度均勻”（控制變量，避免因推力過大干擾實驗現(xiàn)象）；提示學(xué)生觀察“冰磚移動時，底部與沙盤接觸的區(qū)域有什么變化”（如是否有泥沙被刮起、色素是否留下軌跡）。2實驗步驟：分階段操作與觀察（以4人小組為單位）階段三：觀察與記錄現(xiàn)象（15分鐘）記錄單設(shè)計（如表），要求學(xué)生用文字、簡筆畫、數(shù)據(jù)結(jié)合的方式記錄：|觀察維度|實驗現(xiàn)象記錄||------------------|------------------------------------------------------------------------------||冰磚底部變化|冰磚底部的石子是否松動？表面的細沙是否減少？||沙盤表面變化|凹槽的寬度/深度是否變化？凹槽兩側(cè)是否有泥沙堆積？||特殊痕跡|沙盤表面是否有細密的劃痕（擦痕）？劃痕的方向是否與冰磚運動方向一致？|2實驗步驟：分階段操作與觀察（以4人小組為單位）階段三：觀察與記錄現(xiàn)象（15分鐘）|色素軌跡|藍色色素是否在沙盤上留下連續(xù)的痕跡？痕跡的形狀是直線還是彎曲？|教師巡回指導(dǎo)：針對記錄困難的小組，用問題引導(dǎo)觀察（如“用手指輕輕觸摸凹槽底部，有什么感覺？（粗糙/光滑？）這可能和什么有關(guān)？”）；提醒學(xué)生對比實驗前后的沙盤（可拍照留存初始狀態(tài)）。3實驗現(xiàn)象的“全班共享與追問”（10分鐘）1各小組匯報后，我通過一系列遞進式問題引導(dǎo)深度思考：2“為什么凹槽變寬變深了？”（冰磚底部的石子像“刻刀”一樣刮擦地面，冰磚自身的重量壓碎部分泥沙）；4“這些現(xiàn)象讓你聯(lián)想到真實冰川可能會形成哪些地形？”（結(jié)合課前圖片，引導(dǎo)說出“U型谷”“冰磧丘陵”）。3“凹槽兩側(cè)的泥沙堆積是怎么形成的？”（被冰川刮起的泥沙隨著冰磚移動，在冰磚兩側(cè)因摩擦減慢而堆積）；05現(xiàn)象與真實的聯(lián)結(jié)：從模擬實驗到自然規(guī)律的升華1實驗現(xiàn)象與真實冰川作用的對應(yīng)關(guān)系為了幫助學(xué)生建立“模擬→真實”的思維橋梁，我用對比表格梳理實驗現(xiàn)象與自然現(xiàn)象的聯(lián)系：|實驗現(xiàn)象|對應(yīng)的冰川作用過程|真實地形實例||-----------------------------------|----------------------------------------|----------------------------------||冰磚底部石子刮出細密擦痕|冰川磨蝕作用（攜帶巖屑摩擦基巖）|冰川擦痕（巖石表面的平行劃痕）||凹槽由初始的“V”型（人為劃出）變?yōu)椤癠”型|冰川刨蝕作用（冰體擠壓、挖掘基巖）|U型谷（如阿爾卑斯山的冰川谷）|1實驗現(xiàn)象與真實冰川作用的對應(yīng)關(guān)系|冰磚兩側(cè)堆積泥沙|冰川堆積作用（冰川融化后釋放攜帶的物質(zhì)）|冰磧丘陵（如北歐的冰磧平原）||色素留下連續(xù)彎曲的軌跡|冰川運動受地形影響（沿山谷流動）|冰川的流動路徑（如山谷冰川）|2對比“河流與冰川”的地形塑造差異學(xué)生已學(xué)過河流的侵蝕（如V型谷），此時通過對比能深化對“不同外力作用特點”的理解：動力來源：河流是“液態(tài)水的流動”，冰川是“固態(tài)冰的緩慢移動”；侵蝕方式：河流以“水流沖擊+泥沙磨蝕”為主，冰川以“冰體擠壓+巖屑刻刮”為主；結(jié)果差異：河流形成V型谷（下切為主），冰川形成U型谷（拓寬加深為主）。我拿出課前收集的“河流侵蝕”與“冰川侵蝕”的巖石標(biāo)本（河流侵蝕的巖石圓潤，冰川侵蝕的巖石有棱角且?guī)Р梁郏寣W(xué)生觸摸對比，直觀感受兩種外力的不同“風(fēng)格”。06拓展延伸：從實驗到生活的“大科學(xué)觀”培養(yǎng)1冰川與人類的關(guān)系：既是“塑造者”也是“記錄者”通過一組數(shù)據(jù)與案例，引導(dǎo)學(xué)生思考冰川的價值：1水資源：全球70%的淡水儲存在冰川中，我國長江、黃河的源頭都依賴冰川融水；2氣候記錄：冰川中的冰芯像“時間膠囊”，科學(xué)家通過分析冰芯中的氣泡，能了解數(shù)萬年前的大氣成分；3旅游資源：冰川地貌（如四川達古冰川、加拿大冰川國家公園）是重要的自然遺產(chǎn)。42氣候變化下的冰川：從“地形塑造者”到“被塑造者”展示近30年全球冰川面積變化圖（數(shù)據(jù)來自IPCC報告），提問：“如果冰川加速融化，會對地形塑造產(chǎn)生什么影響？”學(xué)生討論后總結(jié)：01冰川退縮后，原本被冰川覆蓋的區(qū)域會暴露，冰磧物堆積形成新的平原；02冰川融水增多，可能增強河流的侵蝕作用，改變原有地形；03這提醒我們：人類活動（如溫室氣體排放）正在影響冰川，進而影響地球表面的形態(tài)。0407總結(jié)與升華：用“科學(xué)探究鏈”串聯(lián)整節(jié)課總