小学科学五上教科版《地球的表面》AI赋能教学设计40分钟课时

一、课题基本信息

二、教材分析

这一课是第四单元的开篇。上一周我们的车在月球上跑过，沙盘一铺，月球表面那个样子就摆在眼前。这一课回到地球，先看清楚脚下这一层皮到底长什么样，再问它为什么会是这样。

第 98 页的引导段只有一句话，却有分量。地球常被称为蓝色星球，大约 71% 的面积被海洋覆盖，其余部分为高低起伏、形态多样的陆地。这句话里有两个数学生记不住，一个是 71%，一个是"其余"。教师要把这两个数变成学生眼睛能看见的东西，靠的是同一页那张地球照片和下面那张世界地形图。

同页聚焦三问是全课的骨架，地球的表面是什么样的？地球表面的形态以前就是这样的吗？它受哪些因素影响变成现在的样貌？第一问是看，第二问是想，第三问是推。三问的顺序不能颠倒，因为没有第一问的"看清楚了"，后两问就全是空话。

同页探索 1 观察世界地形图，描述地球表面的样子。旁边那个气泡给了读图的钥匙，地形图是认识地形的重要工具，它展示了地球表面的海陆分布和高低起伏的状况。暖色调代表海拔高，冷色调代表海拔低。这一句是本课唯一的工具性知识，全课的读图都靠它。 学生不知道颜色就是高度，看地形图跟看画没区别。

第 99 页探索 2 观察中国地形图，看一看不同区域的地形有什么特点。气泡问，我们的家乡在哪里？地形是什么样的？这一处把世界地图收到中国地图，再收到学生脚下那一点，是三次缩小。

同页探索 3 是全课的重心，推测影响地球表面形态和变化的因素。下面六幅图配了编号，①弯曲的岩层、②长白山天池、③敦煌的雅丹地貌、④黄土高原上的沟壑、⑤黄山的怪石、⑥黄河入海口的沙洲。教材把"推测"两个字写进了活动名，这是本课的方法性知识所在，推测不是猜，是有根据的想。

第 100 页上半是地球上部圈层结构图，标注大气圈、生物圈、水圈、岩石圈。图上一句话问得很关键，它能帮助我们推测影响地形地貌形成的因素有哪些吗？这张图就是本课的"因素清单"，四个圈层正好是四份力气，也是后面六课的目录。 下半是记录单「地形地貌特点与成因推测」，三列，图片编号、观察到的地形地貌特点、推测主要形成原因，六行对应六幅图。

第 101 页研讨两问。第一问通过读图，说一说地球表面有哪些地形地貌。第二问地球表面地形地貌的形成可能与哪些因素有关？我们是如何作出推测的？第二问的后半句是全课最值钱的地方，教材在追问方法本身，不是追问结论。

同页拓展，将我们关于地球表面地形地貌形成的推测用示意图的方法表达出来。配了两张学生画好的图，小可画的是火山，分"喷发中"和"喷发后"两张，都标了岩浆；小雪画的是雨水，标了下雨、蒸发、干涸。旁边一个气泡，我们的推测是否正确呢？这一问不要求当堂回答，它把线头留给了后面六课。

三、学情分析

学生对地貌图最本能的反应是好看、壮观、像什么动物，能说出感受，说不出"有什么特点"，让他们描述总要从"很漂亮"开始。

他们的卡点在颜色上：地形图上的褐色、黄色、绿色，多数组当成三种不同的地表颜色，不知道暖色代表海拔高、冷色代表海拔低，于是看地图看出的是"哪里是土、哪里是草"。

思维上，学生容易把"山和石头"当成天生如此的固定东西，觉得人一辈子看不出变化，就等于它没有变过，"地球表面以前也是这样"这个前概念很顽固。

动手上，学生的推测多是凭印象给一个词，说"风化的""地震的"，问他为什么这么想，答不出看到的是哪一处特征，推测与证据是断开的。

四、教学目标

• 科学观念：知道地球表面由海洋和陆地组成，海洋约占 71%，陆地高低起伏、形态多样。知道地形图用暖色表示海拔高、冷色表示海拔低。知道地球表面形态不是一直如此，而是在缓慢变化。知道改变地表的力量主要来自岩石圈、水圈、大气圈和生物圈。
• 科学思维：能按"先看颜色分高低、再看形状分类型"的顺序读懂地形图。能用"原来可能是什么样、现在变成什么样、什么东西有这么大劲能办到"三步作出有依据的推测。能说清自己那条推测是从图上哪一处特征看出来的。
• 探究实践：能在世界地形图上说出海陆分布与高低大势，能在中国地形图上找到自己学校所在的位置并判断地势高低。能观察六幅地貌照片，写出特点并填全记录单三列。能用示意图表达一条推测，画出变化前后并标出起作用的力。
• 态度责任：知道推测可以有错，错了要改，教材那句"我们的推测是否正确呢"就是提醒。知道看地貌图要如实描述看到的东西，不把想象当成观察。对家乡的地形产生具体兴趣，愿意说出自己家周围是山、是河还是平地。

五、教学重难点

教学重点：读懂地形图的高低，说清六幅地貌各自的特点，为每一幅写出有依据的成因推测，填全记录单三列。

教学难点：讲清推测的根据从哪里来。学生的卡点在这里，他们以为推测就是给一个说法，不明白推测要能对上一处看得见的特征。讲清这一点的抓手是把它拆成三步，原来可能是什么样、现在变成什么样、什么东西有这么大劲能办到。第二步是观察，第三步是对号，两步都落在图上，推测才不是空话。

判断依据有三条。一是能不能说出地形图上暖色和冷色分别代表什么，说不出的说明图还没会读。二是写推测时能不能同时写出依据，比如"③有一条条平行的沟槽，顺着一个方向，所以是风长期吹出来的"，只给结论不给依据的，说明推测还在猜。三是能不能举出一处证明地表变过的证据，说不出弯曲的岩层为什么能作证据的，说明"变化"这件事还没落地。

六、教学准备

教师准备：AI 制作的情境动画《谁把石头弄弯了》、教师自制的"地形图海拔读色"AI 虚拟实验（点地图任意一点，亮出该点海拔数字与地形名称，色带同步高亮；可把色带临时关成灰色，看学生还能不能分出高低）、AI 辅助地貌特征标注工具（上传六幅图中的任意一幅，只在图上圈出能看见的特征位置，比如平行沟槽、树枝状沟谷、一层一层的层理、山顶的圆坑，不标成因）、AI 辅助示意图检查工具（拍照上传学生画的推测图，只查有没有画出变化前后两个样子、有没有标出起作用的力）、投屏设备、小组积分榜、世界地形图 1 幅（大图挂黑板）、中国地形图 1 幅（大图挂黑板）、地形图册 8 本、六幅地貌照片打印件 8 套（每套六张，背面标编号）。

小组材料：地形图册 1 本、中国地形图 1 张（A4）、六幅地貌照片 1 套、记录单 1 张、白纸 2 张（画示意图用）、铅笔 2 支、彩笔 3 支、直尺 1 把、放大镜 1 把（看岩层与沟槽用）。

安全提示：放大镜不许对着太阳聚焦，纸和衣服会被点着。地形图册和大图都是纸质，不许折角、不许在水杯边上摊开。彩笔用完盖好笔帽，笔尖对着人不行。各组传看图册时一本一本传，不许隔着桌子扔。

七、教学方法

读图指导法、特征观察法、证据推测法、圈层归因法、示意图表达法、AI 虚拟实验辅助读图、AI 辅助特征标注、AI 辅助示意图检查。

八、教学过程

▍ 一、聚焦：从月球回到地球（4 分钟）

教师活动

1. 指着讲台上那个沙盘和我们做的月球小车，问一句：月球表面长什么样？2. 再问一句：地球表面呢？3. 出示教材第 98 页地球照片与引导段，念出大约 71% 的面积被海洋覆盖，其余部分为高低起伏、形态多样的陆地。4. 出示同页聚焦三问，一问一问念。5. 播放 AI 制作的情境动画《谁把石头弄弯了》。6. 揭示课题：今天先看清楚地球表面长什么样，再猜它为什么会是这样。开启小组 AI 积分。

学生活动

说出月球表面除了坑坑洼洼还是坑坑洼洼，没有河，也没有草木。说地球有高山、有大河、有海、有平原，样子多得多。看到地球照片上大半是蓝色，有点意外。看完情境动画开始怀疑自己原来那句"山本来就这样"。

技术支持

情境动画里三个学生在山崖下春游，看见崖壁上一层一层的岩石。甲说石头天生就是这样，一层一层的；乙说这是有人凿出来的；丙说可能原来不是这样，是后来慢慢变的。三个人谁也说服不了谁。老师只发了一张照片，那是一段弯成波浪的岩层，说了一句：这一层一层的，原来都是平着堆起来的。预设：有学生觉得山和石头是不会变的，人一辈子看不出来。请他想一想，黄河每年往海里带那么多泥沙，那些泥沙是从哪儿来的。

▍ 二、探索 1：读世界地形图（8 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 98 页探索 1 与世界地形图。2. 讲清读图的钥匙，就是同页那个气泡的原文，暖色调代表海拔高，冷色调代表海拔低。3. 讲清三个读法。先看颜色分高低，陆地上深褐和红最高，黄次之，绿最低；海里浅蓝是浅海，深蓝是深海，蓝色越深水越深。再看陆地与海洋是两块不连着的颜色。最后看形状，山脉是长条，平原是一大片，高原是一大块。4. 各组读图，说出三件事，海多还是陆多、陆上最高的地方在哪儿、海里最深的地方在哪儿。5. 讲清两条量级，陆上最高处约八千八百多米，海里最深约一万一千米，这两条是资料助手上查来的，教材没写。6. 追问一句：地图上蓝色越深，说明什么？7. 归一句：地形图上的颜色不是装饰，颜色就是高度。

学生活动

按颜色把整幅图分成几档。发现陆地上的褐色集中在几条长条上。算出海洋比陆地多得多，图上"蓝色比土色多"。说出最高的地方在一条长条山脉上。有人第一次明白浅蓝和深蓝不一样，深蓝是海底最深处。

技术支持

颜色这一关必须让学生自己分档，老师直接讲"褐色是高的"就废了。虚拟实验用在这里最省事：点地图上任意一点，该点的海拔数字和地形名称立刻亮出来，学生点几下就自己把颜色和高度对上了。预设：有学生误以为深蓝色是水深浅的浅水区。请他把色带从浅蓝看到深蓝，再看数字是往大走还是往小走。

▍ 三、探索 2：读到自家门口（8 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 99 页探索 2 与中国地形图，念那个气泡，我们的家乡在哪里？地形是什么样的？2. 讲清中国地形的总样子。西边一大片深褐，东边一大片绿，中间一大片黄，这说明什么？3. 讲清一件事：颜色读懂了，就能读出一个国家的地势高低。西高东低。4. 各组在中国地形图上找到自己学校所在的位置，说出那一点是什么颜色、按色档判断是高还是低、周围是山还是平地。5. 追问一句：为什么我国的大江大河大多往东流？6. 归一句：从世界图收到中国图，从中国图收到我们脚下这一点，看的是同一件事，读法一模一样。

学生活动

在地图上找自己学校那一点。有人发现我们这儿是绿的，海拔不高。有人发现西边深褐那一块面积很大。想到江河往东流是因为西边高、东边低。

技术支持

找到"自己脚下这一点"是这一环的分量所在。世界地图再大，也大不过学生自己家门口那一条河。预设：有学生找不到自己家乡在图上哪儿。请他先用省界找到本省，再用本省的大河或铁路线定位，一步一步收。

▍ 四、探索 3：六幅图，六个推测（12 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 99 页探索 3 与六幅地貌照片，讲清编号与图名。2. 讲清方法，这是本课最要紧的一步。推测不是猜，推测有三步：它原来可能是什么样、现在变成什么样、什么东西有这么大劲能办到。3. 示范第一幅。①弯曲的岩层，它原来是一层一层平着堆起来的，水里的泥沙一层一层沉下来就是这个样子；现在弯成了波浪；什么东西能把这么厚的石头挤弯？只有地壳运动，两边的力量往中间挤。4. 出示教材第 100 页圈层结构图，讲清四个圈层就是四份力气。岩石圈管地壳运动、火山、地震；水圈管冲、搬、堆；大气圈管风和冷热；生物圈管植物的根、动物的挖洞和人的活动。5. 各组逐幅观察、讨论、填记录单三列。6. 讲清记录单第二列写看到的样子，第三列写"什么力"，两列要对得上。7. 巡视。第 2 组的地形图册被水杯打翻过，中国地形图那一页糊了一片，让他们换一本地形图册，把中国那一幅重新看一遍，已经填的两行核对以后补全。第 5 组把⑤和⑥的编号看反了，特点写到了错的那一行，让他们对着投影一幅一幅核编号，错的两行重做。8. 追问一句：第三列写"风化的"，和写"长期被风水雨淋、石头一点点裂开崩落"，哪一种才算推测？

学生活动

对着照片一幅一幅看。有人发现①的岩层是一条一条弯的。有人发现③的土墩侧面有一条条平行的沟槽。有人发现④的沟是树枝一样分开的。填记录单，多数人第二列写得出来，第三列卡住。

技术支持

六幅图必须放大看，投到屏幕上，一处处指给学生看。照片打印件背面标了编号，就是为了学生翻来翻去核编号用。预设：有学生把长白山天池说成是陨石砸出来的坑。请他看天池周围的山是什么形状，再看②旁边那圈山是圆的还是尖的，陨石坑边上没有一圈火山锥。

▍ 五、研讨：③和④到底谁吹的谁冲的（4 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 101 页研讨两问。2. 先答第一问，逐幅说我们看到了哪些地形地貌。3. 再答第二问的前半句，把六幅图的成因逐幅收，收的时候就写"什么力"。4. 重点对③和④，这两幅最容易混。问一句：雅丹有沟槽，黄土高原也有沟槽，凭什么说一个是风、一个是水？5. 逐条收。④的沟是树枝状的，越往下越宽，最后汇到一个沟口，是水从上往下冲出来的；③是一条条平行的，都顺着同一个方向，土墩是一个个孤立的，是风顺着一个方向长期吹出来的。再补一条依据，敦煌那地方一年下不了几场雨，却常年刮大风，在那儿风比水使的劲大得多。6. 讲清第二问的后半句，这一步必须学生自己说：我们是怎么作出推测的？7. 出示第 101 页那个气泡，我们的推测是否正确呢？

学生活动

有人把③说成是水冲的，说跟④差不多。对着两幅图比对以后发现③的沟是平行的、④的沟是分叉的。说出自己那条推测是靠哪一处特征看出来的。发现"风化"这个词等于什么也没说。

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这一环不比谁的推测漂亮，比谁的推测挂得上证据。预设：有学生不服，说风哪有那么大劲吹出沟来。请他看敦煌那幅图上的土墩，土墩底下的沙子堆在哪儿，风把细的吹走了，粗的留下来了。

▍ 六、拓展：把推测画出来（2 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 101 页拓展与两张学生画的图。2. 讲清小可那张为什么画了两幅，一幅喷发中、一幅喷发后，因为要说明变化，就得有变化前和变化后。3. 讲清小雪那张怎么画，画了下雨、画了蒸发、画了干涸，一条线把过程串起来。4. 讲清画法两条要求，必须画出变化前后两个样子，必须标出是什么力在起作用。5. 各组挑一幅自己最有把握的画一张。6. 用 AI 检查工具看一眼，只查这两条有没有。

学生活动

挑一幅画。有人画③，画了原来一整片平地、后来被风刮成一个个土墩。有人画⑥，画了河水带着泥、到海口慢慢堆下来。被指出来只画了现在这个样子，没有画原来那个样子。

技术支持

示意图不是美术作业，两条要求达到就算数，画得难看没事。AI 只查两条，不评画得好不好，这一点要跟学生说清楚，不然他们会以为在比画工。

▍ 七、课堂小结：它变了，只是变得慢（1 分钟）

教师活动

1. 回到课第一个问题，地球表面以前就是这样的吗？2. 用①作证据收口。那一段岩层原本是一层一层平着堆的，现在弯成了波浪，它一定变过。3. 讲清这一处。地球表面一直在变，只是变得慢，慢到我们一辈子看不出来，所以靠的不是等，是找证据。4. 板上收两句，变了，只是慢；推测不是猜，要挂得上证据。5. 留一句给下节课，这六幅图里的力气，后面六节课我们一个一个去验。

学生活动

说出弯曲的岩层为什么能当证据。明白"看不出来"不等于"没变"。

技术支持

这一环必须落回证据。只讲"地球表面在变化"是句空话，落到"那一段弯的岩层就是变过的证据"才是真认识。

▍ 八、课堂评价（1 分钟）

教师活动

AI 积分结算，看四项：读图时是否用颜色分出了高低、记录单第三列是否写出了"什么力"、推测是否说得出依据、示意图是否画出了变化前后。积分不排名，只记本组这一次比上一次多了哪一项。

学生活动

看本组这一课的积分变化，说出自己补上了哪一项。

技术支持

积分只作为自己和自己比的凭据，不公布名次。

九、板书设计

　◆ 读图先读色 　　　暖色高　冷色低　褐色最深蓝最低 　　　海洋约 71%，其余是陆地 　　　世界：几条长条山脉，其余是大片平原和海底 　　　中国：西边深褐、东边绿，西高东低  　◆ 它以前就是这样吗 　　　弯曲的岩层：原来一层层平着堆 → 现在弯成波浪 　　　变了，只是变得慢，看不出来不等于没变  　◆ 六幅图：特点 → 什么力 　　　① 弯曲的岩层 　→ 地壳运动，两边往中间挤 　　　② 长白山天池 　→ 火山喷发后，火山口积了水 　　　③ 敦煌雅丹　　 → 风顺着一个方向长期吹 　　　④ 黄土高原沟壑 → 雨水往下冲，冲出树枝状的沟 　　　⑤ 黄山怪石　　 → 日晒雨淋，石头一点点裂开崩落 　　　⑥ 河口沙洲　　 → 河水把泥沙搬来，堆下来  　◆ 四个圈层，四份力气 　　　岩石圈　地壳运动·火山·地震 　　　水圈　　冲·搬·堆 　　　大气圈　风·冷热 　　　生物圈　根劈·人挖  　◆ 推测不是猜 　　　原来什么样 → 现在什么样 → 什么力能办到 　　　说不出依据的，还只是猜