一、實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)目標(biāo)演講人CONTENTS實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從自然到課堂的“材料轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)操作：分階段還原“億年之旅”現(xiàn)象分析：從實(shí)驗(yàn)到自然的“邏輯鏈接”拓展延伸：化石——跨越時空的“生命檔案”總結(jié)與課后任務(wù)目錄2025小學(xué)六年級科學(xué)上冊化石形成過程模擬實(shí)驗(yàn)操作課件各位老師、同學(xué)們：大家好！今天，我們將共同走進(jìn)“化石形成過程”的模擬實(shí)驗(yàn)課堂。作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終記得第一次帶學(xué)生觀察恐龍化石時，孩子們眼中閃爍的好奇光芒——那些沉默的巖石中，竟藏著億萬年的生命密碼。為了讓抽象的“化石形成”從課本走向真實(shí)體驗(yàn)，今天我們將通過模擬實(shí)驗(yàn)，用雙手“復(fù)刻”自然的鬼斧神工。01實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)目標(biāo)1實(shí)驗(yàn)背景解析化石是地球歷史的“文字”，也是六年級科學(xué)上冊“地球的運(yùn)動與演化”單元的核心內(nèi)容。人教版教材中明確要求學(xué)生通過觀察、模擬等活動，理解化石的形成條件與過程，建立“生物-環(huán)境-時間”的關(guān)聯(lián)認(rèn)知。然而，真實(shí)化石的形成往往需要數(shù)萬年甚至更久，學(xué)生難以直接觀察。因此，設(shè)計“模擬實(shí)驗(yàn)”成為突破難點(diǎn)的關(guān)鍵——通過縮短時間尺度、簡化自然條件，讓“億年過程”在40分鐘課堂中“加速呈現(xiàn)”。2三維教學(xué)目標(biāo)結(jié)合新課標(biāo)“科學(xué)探究”與“科學(xué)態(tài)度”的要求，本節(jié)課設(shè)定以下目標(biāo)：能力目標(biāo)：能規(guī)范使用實(shí)驗(yàn)器材完成分層沉積、壓實(shí)、剝離等操作；通過觀察記錄，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與自然規(guī)律的聯(lián)系。知識目標(biāo)：掌握化石形成的關(guān)鍵條件（如快速掩埋、隔絕空氣、礦物質(zhì)沉積）；理解模擬實(shí)驗(yàn)中各操作步驟對應(yīng)的自然過程。情感目標(biāo)：感受自然演化的神奇與漫長，激發(fā)探索地球歷史的興趣；樹立“實(shí)驗(yàn)是理解自然的橋梁”的科學(xué)態(tài)度。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：從自然到課堂的“材料轉(zhuǎn)化”1實(shí)驗(yàn)材料的選擇依據(jù)真實(shí)化石形成需要“生物遺體+沉積環(huán)境+時間+礦化作用”四大要素。為在課堂中模擬這一過程，我們需用“替代材料”還原關(guān)鍵條件：生物遺體替代物：選擇易保存、形態(tài)清晰的材料，如新鮮貝殼（模擬無脊椎動物）、干燥樹葉（模擬植物）、細(xì)鐵絲（模擬骨骼輪廓，避免腐爛干擾）。沉積環(huán)境模擬物：濕黏土（模擬細(xì)膩的泥沙，需控制濕度——過干易裂，過濕難成型，最佳狀態(tài)為“捏成團(tuán)不滴水”）、細(xì)沙（模擬粗粒沉積物，增加分層對比度）。礦化作用替代物：稀釋的明礬溶液（明礬晶體可模擬礦物質(zhì)沉淀，需提前24小時配制，濃度以“滴在紙上能緩慢結(jié)晶”為宜）。2實(shí)驗(yàn)工具與安全預(yù)案工具清單：塑料托盤（20cm×30cm，作為沉積基底）、小鏟子（木制，避免金屬生銹）、噴壺（調(diào)節(jié)黏土濕度）、美工刀（帶圓頭，用于剝離）、標(biāo)簽紙（記錄每層沉積時間與材料）。安全提示：強(qiáng)調(diào)“三不原則”——不直接用手接觸未稀釋的明礬溶液（需戴塑料手套）、美工刀使用時刀尖朝內(nèi)、實(shí)驗(yàn)后及時清理黏土防止滑倒。03實(shí)驗(yàn)操作：分階段還原“億年之旅”1第一階段：構(gòu)建初始沉積環(huán)境（10分鐘）本階段目標(biāo)是模擬“生物遺體被快速掩埋”的關(guān)鍵條件。操作步驟如下：基底處理：在塑料托盤底部鋪一層約1cm厚的細(xì)沙（標(biāo)記為“底層”），用小鏟子壓實(shí)（力度以“手指按壓無明顯凹陷”為準(zhǔn)）。這一步模擬自然中河流或湖泊底部的初始沉積層。放置“生物遺體”：將貝殼輕放在細(xì)沙表面，注意保持自然姿態(tài)（如貝殼開口朝上，模擬生物死亡后自然倒伏）；樹葉平鋪在另一側(cè)，避免重疊；細(xì)鐵絲彎成“骨骼”形狀（如小魚輪廓），放置在中間位置?？焖傺诼瘢毫⒓从脻耩ね粮采w“遺體”，厚度約2cm（標(biāo)記為“黏土中層”）。這里的“立即”是關(guān)鍵——真實(shí)化石形成中，生物需在腐爛前被泥沙覆蓋，否則軟組織會分解，僅留骨骼或硬殼。1第一階段：構(gòu)建初始沉積環(huán)境（10分鐘）學(xué)生常見問題：部分小組可能因“觀察遺體”耗時過長，導(dǎo)致黏土覆蓋不及時。此時需提示：“想象一下，如果一只恐龍死后暴露在地面，多久會被食腐動物啃食？被風(fēng)沙侵蝕？快速掩埋是它變成化石的第一步！”2第二階段：模擬長期壓實(shí)與礦化（15分鐘）自然中，沉積物會因上覆巖層壓力逐漸壓實(shí)，同時地下水?dāng)y帶的礦物質(zhì)會滲入遺體空隙，最終替換原有成分。課堂中我們通過以下操作模擬：施加“地質(zhì)壓力”：用書本平壓在托盤上（約5kg重量，模擬上覆巖層的壓力），靜置5分鐘。觀察黏土是否因受壓變?。ㄕ?yīng)變薄0.3-0.5cm），若未變化需增加重量（如疊加兩本書）。疊加沉積層：在黏土中層上方鋪一層約1cm厚的細(xì)沙（標(biāo)記為“頂層”），再次壓實(shí)。這一步模擬地質(zhì)運(yùn)動中不斷堆積的新沉積物，增加壓力。礦化處理：用噴壺將明礬溶液均勻噴灑在頂層沙層（每平方厘米約2滴），溶液會緩慢滲透至黏土中層，模擬地下水?dāng)y帶礦物質(zhì)滲入遺體。噴灑后靜置10分鐘，讓明礬結(jié)晶（可觀察到沙粒表面出現(xiàn)白色小顆粒）。23412第二階段：模擬長期壓實(shí)與礦化（15分鐘）教師引導(dǎo)觀察：“大家注意看，明礬溶液滲透的路徑是不是像地下水在巖石中的流動？當(dāng)這些礦物質(zhì)填滿貝殼的縫隙，原本柔軟的貝殼會變得和巖石一樣堅硬——這就是‘礦化’！”3第三階段：剝離與“化石”觀察（15分鐘）經(jīng)過前兩階段，“模擬化石”已初步形成。本階段需小心剝離沉積層，重現(xiàn)“化石”形態(tài)：分層剝離：用美工刀沿沙層與黏土層的界面輕輕撬動，先移除頂層細(xì)沙（注意收集沙粒，避免污染“化石層”）；再用小刷子掃去殘留沙粒，暴露黏土中層。清理“化石”：用濕潤的棉簽輕擦黏土表面（避免用力過猛導(dǎo)致“化石”斷裂），逐步顯露貝殼、樹葉和鐵絲的輪廓。此時可觀察到：貝殼表面可能粘有黏土（模擬硬殼與周圍巖石的固結(jié)），樹葉留下深色印痕（模擬植物化石的碳質(zhì)薄膜），鐵絲周圍的黏土更堅硬（模擬骨骼被礦物質(zhì)替換后的礦化層）。對比記錄：發(fā)放實(shí)驗(yàn)記錄單（如表1），要求學(xué)生繪制“化石”形態(tài)，并標(biāo)注與原始“遺體”的差異（如貝殼邊緣是否模糊、樹葉印痕是否完整）。3第三階段：剝離與“化石”觀察（15分鐘）|記錄項目|貝殼（原始）|貝殼（化石）|樹葉（原始）|樹葉（化石）|鐵絲（原始）|鐵絲（化石）||----------------|--------------|--------------|--------------|--------------|--------------|--------------||形態(tài)完整性|完整|邊緣模糊|完整|輪廓清晰|規(guī)則彎曲|周圍黏土硬化||與周圍物質(zhì)關(guān)系|獨(dú)立|固結(jié)在黏土中|平鋪|嵌入黏土|獨(dú)立|被黏土包裹|04現(xiàn)象分析：從實(shí)驗(yàn)到自然的“邏輯鏈接”1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)解釋觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以對應(yīng)真實(shí)化石形成的四大條件：快速掩埋：實(shí)驗(yàn)中“立即覆蓋黏土”對應(yīng)自然中生物遺體被泥沙、火山灰等快速掩埋，避免被分解或破壞。若掩埋不及時（如延遲10分鐘再覆蓋黏土），樹葉可能因風(fēng)干卷曲，貝殼表面可能出現(xiàn)“腐蝕痕跡”（模擬微生物分解）。壓實(shí)作用：書本施壓導(dǎo)致黏土變薄，模擬自然中沉積物因上覆巖層壓力脫水、致密化的過程。這一過程使“遺體”與周圍沉積物緊密結(jié)合，為礦化提供穩(wěn)定環(huán)境。礦化作用：明礬溶液結(jié)晶模擬地下水中的礦物質(zhì)（如二氧化硅、碳酸鈣）滲入遺體空隙，逐漸替換有機(jī)質(zhì)或填充空腔，最終形成與巖石成分相似的化石。時間因素：實(shí)驗(yàn)中僅用30分鐘完成“礦化”，而真實(shí)化石需數(shù)萬年甚至更久。這提示我們：模擬實(shí)驗(yàn)是“簡化版”自然過程，時間是不可替代的關(guān)鍵變量。2實(shí)驗(yàn)局限性與改進(jìn)方向有學(xué)生提出：“為什么樹葉化石是印痕，而貝殼化石保留了形狀？”這正是實(shí)驗(yàn)與自然的呼應(yīng)——植物遺體中的有機(jī)質(zhì)易分解，僅留下碳質(zhì)薄膜（印痕）；貝殼的碳酸鈣成分更穩(wěn)定，易被礦物質(zhì)替換后保留形態(tài)。但實(shí)驗(yàn)也存在局限性：材料限制：黏土的顆粒大小、明礬溶液的成分與自然中的泥沙、地下水仍有差異，可能導(dǎo)致“化石”硬度不足。時間壓縮：無法模擬“地殼運(yùn)動導(dǎo)致化石上升至地表”的后期過程（如抬升、侵蝕）。對此，可補(bǔ)充視頻資料（如《化石的形成與發(fā)現(xiàn)》），展示真實(shí)化石如何從地下“重見天日”。05拓展延伸：化石——跨越時空的“生命檔案”1化石的多樣性與分類通過實(shí)驗(yàn)，我們初步了解了“實(shí)體化石”（如貝殼）的形成。實(shí)際上，化石家族還有更多成員：遺跡化石：恐龍腳印、蟲蛀痕跡等，記錄生物的活動痕跡（可展示圖片：巖石表面的三趾恐龍腳?。?。模鑄化石：生物遺體溶解后留下的空腔（外模）和填充的礦物質(zhì)（內(nèi)模），如某些貝類化石的“空殼”與“核”?；瘜W(xué)化石：生物遺體分解后殘留的有機(jī)分子（如氨基酸、脂肪酸），是研究早期生命的“化學(xué)指紋”。2化石的科學(xué)意義A“每一塊化石都是地球的日記?！蓖ㄟ^化石，我們可以：B重建古生態(tài)：比如在某地層中同時發(fā)現(xiàn)珊瑚化石和魚類化石，可推測該區(qū)域曾是溫暖的淺海。C確定地質(zhì)年代：特定化石（如三葉蟲）僅出現(xiàn)在特定地質(zhì)時期，被稱為“標(biāo)準(zhǔn)化石”，是劃分地層的“時間標(biāo)尺”。D研究生物演化：始祖鳥化石（既有羽毛又有牙齒）證明了鳥類與恐龍的親緣關(guān)系，是“演化過渡”的關(guān)鍵證據(jù)。06總結(jié)與課后任務(wù)1課堂總結(jié)今天的實(shí)驗(yàn)中，我們用黏土、貝殼和明礬溶液“復(fù)刻”了化石形成的核心過程，從快速掩埋到礦化固結(jié)，每一步都對應(yīng)著自然的“精密操作”。正如實(shí)驗(yàn)記錄單上的對比所示：化石不是“生物的遺體”，而是“生命與自然共同創(chuàng)作的巖石藝術(shù)品”。2課后任務(wù)繪制流程圖：用圖示+文字的方式，總結(jié)“化石形成模擬實(shí)驗(yàn)”的步驟，并標(biāo)注每一步對應(yīng)的自然過程（如“覆蓋黏土→快速掩埋”）。觀察身邊的“沉積