针对小学5—6年级科学课程标准中“地球与宇宙”科学领域的主要概念，以“火山大爆发”为主题，围绕内蒙古科技馆“地球四圈层”展品，利用岩石标本、实验器材等场馆资源和内蒙古本地区火山群教学资源，以基于实物的体验式学习、基于实践的探究式学习为教学理念，以探究式教学、基于项目的探究、野外研学为主要教学模式，以体验式学习、多感官学习、情境教学和做中学为主要教学方法，达成了课程标准中“描述地球内部有地壳、地幔和地核三个圈层”“知道地壳运动是地震、火山喷发等自然现象形成的原因”“说出地壳主要由岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石构成”“具有基于证据和推理发表自己见解的意识”“说出人类不合理活动对自然环境的影响，树立保护环境的意识”等教学目标。
本项目是系列课程，包括地球与火山、火山喷发、野外科考3个课程。每节课时长45分钟，共2+4（研学）节课。下面逐一介绍3个课程的情况。
地球与火山
本节课以探究式学习为教学模式，从科技馆展项出发，以火山石作为切入点，通过实验，展开对地球内部及火山喷发现象的探究。
第一阶段：创设情境，引出火山喷发的主题
教师设置故事情境 科考队的X博士正在为参加科学考察任务选拔出的一批优秀队员讲解地球四圈层知识时，小助手兴高采烈地跑进来，他的背包里装了一块火山石和一堆普通的石头。小助手说：“博士，看我今天带来了什么样的新发现，一块非常特殊的石头！”然而，当X博士提出要看这块石头时，小助手却说：“我当时走得急，把它和其他石头混在一起了，这可怎么办啊？”于是，X博士提出让所有队员帮忙在石头堆中寻找出那块最特殊的石头，让学生亲身感受火山石与其他岩石的区别。
活动以情境导入调动学生积极性，让学生运用已有的认知经验寻找火山石，获取火山石与其他岩石相区别的直接经验。通过教师设置问题、学生讨论与分享、教师总结引出“火山大爆发”主题。然后，学生观看火山喷发视频感受火山喷发现象。
第二阶段：通过教师引导，引发学生对火山喷发现象的思考
教师设置问题 在不打破鸡蛋的情况下，猜测哪颗是摇散后煮熟的鸡蛋（蛋黄和蛋清混在一起）、正常的煮熟鸡蛋（能分清蛋清和蛋黄）和生鸡蛋？从而引出地球内部构造的概念，并结合火山喷发剖面模型解释岩浆的来源。
通过对前2颗鸡蛋的探究，激发探究兴趣，鼓励学生思考，为学生初步建立发表见解需要基于证据的认识。用切开的鸡蛋与地球内部结构模型对照，方便学生理解，同时引出科学家探究地球内部构造的最初思路。通过对第3颗鸡蛋的探究，引导学生理解证据不是只有“看”这一种手段，从而提出科学家探究地球内部构造的方法。
第三阶段：自主探究与协作交流
通过面粉、番茄酱火山模拟实验和针对火山喷发模拟实验的探究，直观演示火山喷发现象，激发学生的探究兴趣与热情。通过实验，学生学习到正确的实验方法和安全知识，理解了“热胀冷缩”的知识，初步探讨了火山喷发的原因。通过填写探究记录表，培养了学生的收集与统计能力。
第四阶段：回顾、总结与课后思考
火山喷发
本节课以基于项目的探究为教学模式，利用科技馆实验室资源，以上节课最后提出的问题为切入点，展开针对化学变化生成气体的探究。
第一阶段：制订项目
通过提问，让学生回忆起上节课的内容，并引出“利用生成气体的方式模拟火山喷发”的项目主题。以摇晃可乐的恶作剧激发学生兴趣，利用提问法引导学生认识可乐喷发的现象及原理，通过启发让学生自己动手设计一个不利用热胀冷缩方式而模拟火山爆发的装置。
第二阶段：制订方案和计划
启发学生思考，引出探究计划，引导学生制订探究方案，设计探究环节。将生活中的现象与所学知识建立联系，鼓励学生自主思考，自主制订探究方案。
第三阶段：多种材料探究实验
引导学生自主探究，通过自主实验获得直接经验。教师引导学生制作火山模型，使学生对火山构造有进一步的了解。再利用生活中常见的物品进行自主探究实验。采用不同方法、利用不同材料，学生自主设计与制作。学生填写探究记录表，完成探究并分享探究结果。
第四阶段：成果交流
第五阶段：反馈评价
教师发放综合实践活动评价表，组织学生进行自评和互评，教师对学生在课堂上的表现进行点评。
野外科考
地质考察是小学学习过程中容易缺失也亟待弥补的部分，本节课设计带领学生对内蒙古乌兰察布市察哈尔右翼后旗白音查干镇乌兰哈达火山群进行地质考察，使他们了解草原火山地貌及简单辨别岩石类型的方法。
第一阶段：情景导入
前往乌兰哈达火山地质公园，科考任务是收集岩石，进行对比分类，探究岩石形成的过程，了解火山岩的形成和用途，观察草原火山带的地形地貌。
第二阶段：岩石分类
学生学习辨别岩石（沉积岩、变质岩、岩浆岩）种类的知识。从火山下来之后，学生展示自己采集到的岩石，并进行观察、对比、分类。教师引导学生利用岩石手册初步判断岩石种类。
第三阶段：三大岩石形成的模拟实验
学生利用蜡笔屑充当组成岩石的物质，以高温高压的方式进行不同岩石形成的模拟实验和岩石相互转化的实验。
第四阶段：知识迁移
第五阶段：反思评价
教师发放综合实践活动评价表，组织学生进行自评和互评，教师对学生在课堂上的表现进行点评，对所有实验过程和实验结果进行评价。
“火山大爆发”系列科学课程的受众群体为小学高年级学生，课程以自主探究环节为主，为了保证学习效率，每次活动以15〜20人为宜。2017年12月至2020年8月，系列课程累计实施141次，其中野外科考课程累计实施12场，受众达1 850人次。每节课结束后科技馆发放活动调查问卷，问卷内容包含对活动的总体满意度、喜欢哪一环节、活动的时间安排、对哪一环节有改进意见等，调查对象包括学生、家长、学校教师。对调查结果进行统计分析后发现，受众对课程的满意度达到97.48%。
原文刊载于《中国科技教育》2020年第10期“追踪”栏目，作者莎仁高娃（内蒙古自治区科学技术馆）。
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