小学科学五上教科版《地震对地表的作用》AI赋能教学设计40分钟课时

一、课题基本信息

二、教材分析

上一课我们把番茄酱顶出来，看的是地下那股劲往上冲。这一课看同一股劲的另一种发作方式，它不往上冲，它把岩层挤到撑不住为止。

第 106 页引导段写着，地震也是地球上的一种自然现象，常会带来灾害性的后果。"也"这个字值得停一下，上一课说的是"火山喷发是地球上的一种自然现象"，这一课用"也"，教材在提醒这两件事是一类的，都归在自然现象里，都常带来灾害。同页那张题图是一条被撕开的水泥路面，裂缝有半米宽，路基整块塌下去，路面上的黄线跟着断成两截。这张图不讲道理，它只需要学生看一眼。

同页聚焦三问，那地震又是怎样形成的？地震发生时是什么样的情景？会给地表带来哪些改变？第一问用了"又"字，直接承接上一课的火山成因，教材在把两课并成一条线。

同页探索 1 要求阅读地震发生时的图片和文字资料，描述地震时的情景及对地表的改变。配的是唐山，1976 年 7 月 28 日，河北省唐山市发生了里氏 7.8 级地震。地震使地面出现了裂缝、塌陷，铁轨也扭曲变形。两张照片，一张是裂开塌陷的街道，一张是像面条一样扭成弯的铁轨。铁轨这一张要讲透，铁是硬的，硬的东西弯成那样，说明当时有一股多大的劲。

第 107 页是汶川，2008 年 5 月 12 日，四川省汶川县发生了里氏 8 级地震。地震使大量房屋倒塌，城镇变成了一片废墟。地震使山体滑坡，河道阻塞，形成了堰塞湖。配两张照片，一张是倒塌的教学楼，一张是唐家山堰塞湖的航拍。堰塞湖这一处是本课最容易被忽略的，学生注意力全在塌房子上，可堰塞湖是"地表形状被改了"最硬的证据，一整条河被山体滑坡堵住，上游水位一天天涨起来，下游的人随时可能被淹。这不是房子倒了，这是地形变了。

同页探索 2 探究地震的成因，要求阅读地震的相关资料，联系火山成因知识，交流我们对地震成因的猜测，然后用模拟实验检验我们的猜测。"联系火山成因知识"这句是教材给的台阶，上一课那条"受热、压力、顶破"的链，这一课要换成"挤压、弯曲、断裂"的链。

模拟实验一三步。将彩泥压成薄片，叠放在一起，平放在桌上；用双手从彩泥的两端向中间用力挤压；观察平整叠放的彩泥发生的变化。配两个气泡问得很准，一个问彩泥，一个问双手的力，问的其实是同一件事，摆在我们面前的这两样东西，各自对应地下的什么。旁边一个气泡给了替换材料，也可以用不同颜色的毛巾做这个实验。

第 108 页上半是两组对照图，左边彩泥被挤成一道一道弯，右边是真实的岩层发生弯曲的大照片，两层岩石弯成了波浪。这张照片就是上一课那幅「①弯曲的岩层」，同一个东西，上一课我们只知道它弯了，这一课我们要知道它是被什么挤弯的。 中间两个气泡是全课的方法性知识所在，教材连问两遍，就是要逼学生把手里的东西和地下的东西对上号，对不上，这个实验就白做。

同页下半是模拟实验二，用手握住一次性木筷的两端，用力将它弯折；持续用力，直至木筷断裂；观察木筷断裂时的现象。配图是一个学生双手掰筷子的特写，箭头指向右边那张「岩层断裂错动」的照片，两层岩石错开了一道。气泡问，握住木筷的双手有什么感觉？与真实的岩层比较，我们能得到什么启发？

这两个实验不是两个实验，是一件事的两个阶段。 彩泥一直被挤，它弯了，可它软，弯不断；木筷一直被挤，它硬，撑到最后断了。真实的岩层更像木筷，所以第 108 页那两张照片，一张是断之前，一张是断之后。

第 109 页班级记录单「我们对地震成因的认识」，又是一个大空白框。研讨两问，第一问地震是怎样发生的？能给地表带来哪些改变？第二问我们所掌握的事实，能为先前对岩石弯曲原因的猜测提供依据吗？第二问是整册教材里少见的"回头查账"，它要学生回去认上一课那幅弯曲岩层的账，把两课接成一条。

同页拓展给了地震的四种成因。构造地震是地下深处岩层错动、破裂引起的，活动频繁、影响范围大、破坏力强；此外还有火山喷发时岩浆活动或气体爆炸引起的火山地震，地下岩洞或矿井顶部塌陷引起的陷落地震，以及水库蓄水等引发的诱发地震。这一段的分量在于它诚实地划了一句边界，我们做的两个实验只能解释构造地震，另外三类不靠岩层挤压。 配图是珠穆朗玛峰。

三、学情分析

学生对地震的印象几乎全部来自新闻画面，房子塌了、人跑出来了，问他们地震时地下发生了什么，多数的回答是"有什么东西在撞"或者"地下爆炸了"。

他们的卡点在时间上：地震的力攒了很多年，发作只有几十秒，学生看不见"攒"的过程，只看见"炸"的那一下，于是把原因也归到那一下。

思维上，学生容易把两个模拟实验当成两个不相干的活动，彩泥是彩泥、筷子是筷子，想不到一个讲的是断之前、一个讲的是断之后，中间连着的是一条线。

动手上，学生掰筷子多半是猛地一下掰断，图个响，不断就再加力，很难耐住性子持续用力、慢慢体会那种越来越紧、绷到极限的感觉。

四、教学目标

• 科学观念：知道地震是地下深处岩层在长期挤压下突然断裂、错动，把攒住的能量一下子释放出来造成的。知道地震会给地表带来裂缝、塌陷、物体扭曲、山体滑坡、河道阻塞形成堰塞湖等改变。知道岩层弯曲与岩层断裂错动是同一件事的两个阶段。知道地震成因有四类，构造地震是破坏力最强的一类。知道里氏震级表示地震释放能量的大小，不是地震的次数，也不是伤亡人数。
• 科学思维：能把两个模拟实验各自模拟什么说清楚。能用"长期挤压、岩层弯曲、撑不住、突然断裂错动、释放能量"这条链解释地震成因。能由"力攒得久、断得快"推出地震为什么突然。能把上一课弯曲岩层的观察与本课的断裂联系起来。
• 探究实践：会按步骤做彩泥挤压与木筷弯折两个实验。会观察并描述彩泥弯曲、木筷绷紧直至断裂时的现象和手上的感觉。会填写班级记录单，对地震成因作出自己的解释。能说出本课的实验只能解释哪一类地震。
• 态度责任：知道模型有它的适用范围，说得出自己这个模型解释不了什么。守安全规矩，掰木筷必戴护目镜、断口不对着人脸。知道地震灾害的真实后果，对经历过地震的人怀有敬意，不拿地震开玩笑。

五、教学重难点

教学重点：说清地震的情景与它对地表的改变，做出两个模拟实验并交代各自模拟什么，用"挤压、弯曲、断裂、释放能量"这条链解释地震成因。

教学难点：把两个实验接成一件事的两个阶段，并讲清"力是慢慢攒的、断是一下子的"。学生的卡点在于只看见"炸的那一下"，把原因也归到那一下，于是脑子里地震成了"地下有什么东西在撞"。讲清这一点靠木筷实验里那句"你掰了多久，它断得多快"，一个五秒一个半秒，对比一摆就明白。

判断依据有三条。一是能不能说出彩泥模拟岩层、双手的力模拟地壳运动、木筷模拟硬的岩层，三样说错一样，模型就没立住。二是能不能说出"弯曲的岩层是断之前的样子，断裂错开的是断之后的样子"，说不出这句的，说明两个实验还是两个活动。三是能不能说出震级不是次数也不是伤亡人数，说不清的，说明教材那两个数还没读懂。

六、教学准备

教师准备：AI 制作的情境动画《地下有什么在撞吗》、教师自制的"岩层挤压与断裂"AI 虚拟实验（拖挤压力度滑块由小到大，看岩层从平整到弯曲、绷紧、突然断裂错动；可切软硬两种岩层对比，软的一直弯、硬的一弯就断；带时间轴回放，把几十年的挤压压成十秒看完）、AI 辅助班级记录单核对工具（拍照上传「我们对地震成因的认识」，只查有没有把两个实验的现象对上、有没有写出"突然"这个时间特征，不给结论）、AI 资料助手（查唐山、汶川的补充事实与四类地震的实例）、投屏设备、小组积分榜、唐山与汶川照片各 2 张、岩层弯曲与岩层断裂错动大照片各 1 幅、岩层模型（多层彩色橡皮泥切开的剖面）1 个。

小组材料：彩泥 4 色各 1 条、一次性木筷每人 1 根（另备 8 根）、泡沫塑料板 2 块（每块长 20 厘米）、护目镜每人 1 副、班级记录单 1 张、铅笔 2 支、直尺 1 把、湿纸巾 1 包（擦彩泥用）、小塑料盘 1 个（放断筷）。

安全提示：掰木筷必须戴护目镜，断口不许对着自己或别人的脸，木刺会飞。木筷断的那一刻手会突然弹开，两只手都握在两端，不许一只手掰、另一只手扶在中间。断筷统一放进小塑料盘，不许拿断口对人比划，也不许扔。彩泥不许放进嘴里，做完用湿纸巾擦手。不要用钢尺、铅笔、圆珠笔代替木筷去掰，那些东西断得突然、碎片更危险。

七、教学方法

实例分析法、模拟实验法、分阶段对照法、模型对应法、成因链归纳法、AI 虚拟实验辅助还原过程、AI 辅助记录单核对、AI 资料检索辅助。

八、教学过程

▍ 一、聚焦：一条撕开的路（4 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 106 页那张题图，一条水泥路面被撕开，路基塌下去，黄线断成两截。问一句：这条路是怎么变成这样的？2. 出示同页引导段，念出地震也是地球上的一种自然现象，常会带来灾害性的后果。3. 点一下那个"也"字，上一课说火山是自然现象，这一课说地震也是，它们是一类的。4. 出示聚焦三问，念出"那地震又是怎样形成的"，点一下那个"又"字。5. 播放 AI 制作的情境动画《地下有什么在撞吗》。6. 揭示课题：今天不猜，我们自己做一遍。开启小组 AI 积分。

学生活动

看图说路是被震开的，可说不出地下到底发生了什么。多数人心里的答案是"下面有东西在撞"或"爆炸了"。听到"又"字，明白这一课跟上一课连着。看完情境动画开始动摇。

技术支持

情境动画里三个学生看汶川地震的新闻画面。甲说地下肯定有东西在爆炸；乙反问，爆炸总得有响，你听见响了吗；甲说那是什么；丙说了一句，咱们掰根筷子试试。三个人谁也说不清。预设：有学生坚持是地下爆炸。请他想一想，上一课我们做的番茄酱，它爆炸了吗，它是被什么弄出来的。

▍ 二、探索 1：它给地表留下了什么（10 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 106 页唐山那段资料与两张照片。2. 讲清三个数。1976 年 7 月 28 日，河北省唐山市，里氏 7.8 级。3. 讲清唐山给地表留下的三样。地面出现裂缝、地面塌陷、铁轨扭曲变形。4. 重点讲铁轨那张，铁是硬的，一根铁轨要多大劲才能扭成那个样子。5. 出示教材第 107 页汶川那段资料与两张照片。2008 年 5 月 12 日，四川省汶川县，里氏 8 级。6. 讲清汶川留下的四样。大量房屋倒塌、城镇成了废墟、山体滑坡、河道阻塞形成堰塞湖。7. 重点讲堰塞湖。一整面山滑下来堵住河，水一天天涨起来，下游随时可能被淹。这不是房子倒了，这是地形改了。8. 讲清一个数。里氏震级表示地震释放能量的大小，不是震了几次，也不是伤亡人数。7.8 级和 8 级听着只差 0.2，能量差着差不多一倍，差一级就差三十多倍。9. 追问一句：把唐山和汶川留下的东西排一排，哪些是"东西坏了"，哪些是"地形变了"？

学生活动

看到扭曲的铁轨，觉得不可思议。多数人第一次知道堰塞湖是地震弄出来的。听到"震级不是伤亡人数"有人点头，说自己原来以为 8 级是死了八万人那种说法。把裂缝、塌陷、滑坡、堰塞湖归到地形变了，把房屋倒塌、铁轨扭曲归到东西坏了。

技术支持

堰塞湖这一处要讲透，学生注意力全在塌房子上，可地形改了才是最要紧的。震级这个数必须当堂说清，这是最常见的误解。预设：有学生以为级数大就是伤亡多。请他想一想，同样一次地震，发生在无人区和发生在城里，伤亡一样吗，级数一样吗。

▍ 三、探索 2：把岩层挤弯（9 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 107 页模拟实验一三条步骤。2. 讲清装配。彩泥要压成厚薄一样的薄片，四片叠整齐，平放在桌上。3. 讲清动作。两只手分别按在彩泥的两端，同时向中间慢慢挤，不要一下猛推。4. 讲清对应关系，这是本课第一处要交代的。手里这叠彩泥对应地下的什么？对应一层一层的岩层。那两只手挤压的力呢？对应地壳运动，地底下的岩层一直被两边挤着。5. 各组做，观察彩泥的变化，把弯成什么样子画下来。6. 出示教材第 108 页那幅「岩层发生弯曲」大照片，与彩泥对照。7. 讲清一句话，彩泥弯了，可它没断，因为它软。8. 巡视。第 2 组彩泥压得厚薄不匀，一挤就斜着弯、边上还裂了，让他们把彩泥重新压成一样厚的片，叠整齐，重做一次。第 7 组一个人按住彩泥一个人挤，力是斜的，让他们两只手同时按住两端，再做一遍。9. 追问一句：真岩层被挤弯，要多少年？

学生活动

压片、叠齐、慢慢挤。看到彩泥弯成一道一道波浪，跟教材照片上的岩层很像。发现彩泥弯得很容易，几乎不用费什么劲。有人挤到后来彩泥片之间滑开了。

技术支持

彩泥这一处最容易糊的是厚薄不匀，一不匀就弯得歪，看起来不像岩层。对应关系要一样一样问，问完再动手。预设：有学生以为彩泥弯得那么容易，真岩石也差不多。请他想一想，我们能用手把一块石头掰弯吗，那岩层是怎么弯的。

▍ 四、探索 3：把岩层挤断（9 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 108 页模拟实验二三条步骤与两张配图。2. 讲清动作。两只手握住木筷的两端，慢慢用力弯，一直弯到它断。3. 讲清手上要体会的三件事。越来越费力；木筷绷得紧紧的，能感到它在顶着你的手；断的那一下很突然，手会猛地弹开。4. 讲清对应关系。这根木筷对应什么？对应硬一些的岩层。两只手的力还是那股地壳运动。断的那一下对应什么？对应岩层撑不住，突然断裂、错开。5. 各组做，戴护目镜，断筷放进小盘。6. 出示「岩层断裂错动」大照片，与断筷对照。7. 讲清全课最要紧的一句。彩泥弯了没断，木筷弯到后来断了，差别不在力，在材料。真岩层是硬的，它像木筷，所以第 108 页那两张照片，弯曲那张是断之前，错动那张是断之后。8. 讲清时间上的对比。你掰木筷掰了多久，五秒还是十秒？它断的时候用了多久，半秒都不到。地下的岩层被挤了几百年几千年，断，就在那几十秒里。9. 巡视。第 5 组用的一次性竹筷太脆，弯到一半就"啪"地断了，看不出弯的过程，让他们换泡沫塑料板再做一遍。第 6 组两个人各掰一端，筷子从中间弹出去，让他们一个人握两端、戴好护目镜再做一遍。10. 追问一句：地震为什么那么突然？

学生活动

戴护目镜，慢慢用力。感到筷子越来越紧，顶着手心。断的一下有人吓一跳，手弹开了。发现弯曲的过程只有短短一段，断是一瞬间。说出地震突然是因为"攒了很久，一下就断"。

技术支持

手上那三种感觉必须让学生自己体会出来，老师先说破了就白做。断的时候全班会叫，叫完正好接"断得有多快"这一问。预设：有学生觉得地震是突然来的，跟之前没关系。请他想一想，筷子是凭空断的吗，之前那几秒钟我们在干什么。

▍ 五、研讨：两个实验，一件事（4 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 109 页研讨两问。2. 答第一问，地震是怎样发生的，要给地表带来哪些改变。逐条收，地壳运动让岩层长期受挤压，岩层先弯曲，撑不住了突然断裂、错动，攒住的能量一下放出来，地就震了。地表留下裂缝、塌陷、铁轨扭曲、山体滑坡、堰塞湖。3. 答第二问，这是回头查上一课的账。上一课我们看弯曲的岩层，只知道它弯了；这一课我们知道，它是被两边挤弯的。4. 讲清一句关键的话。弯曲的岩层和断裂错动的岩层，不是两种岩层，是同一种岩层在断之前和断之后。5. 出示教材第 109 页班级记录单，各组一句话写下本组对地震成因的认识，投屏全班看。6. 追问一句：我们说地震是"突然"的，可岩层被挤是几百年的事，这两句矛盾吗？

学生活动

说出地震是岩层被挤到撑不住、突然断了。把上一课那幅弯曲岩层重新认一遍，明白它是被挤弯的。有人说突然和几百年不矛盾，攒得久、放得快。承认自己原来以为是地下爆炸。

技术支持

研讨这一环的任务是把两个实验接成一条线，接不上就还是两个活动。"突然"和"几百年"这一问要正面回答，这是本课最有分量的一处思辨。AI 核对工具只查有没有写出"突然"这个时间特征，不给结论。预设：有学生觉得两句话矛盾。请他想一想，一根橡皮筋我们拉了十秒，松手那一下用了多久。

▍ 六、拓展：不是所有的地震都一样（2 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 109 页拓展那段，念四类地震的成因。2. 讲清构造地震。地下深处岩层错动、破裂引起的，活动频繁、影响范围大、破坏力强，唐山和汶川都是这一类。3. 讲清另外三类。火山地震是火山喷发时岩浆活动或气体爆炸引起的，这一条上一课刚学过；陷落地震是地下岩洞或矿井顶部塌了；诱发地震是水库蓄水这类原因引起的。4. 讲清一句诚实的话。我们今天这两个实验，只能解释构造地震，另外三类不是靠岩层挤压。模型有它能管的范围，说得出它管不了什么，才算真懂。

学生活动

发现地震不止一种。把火山地震跟上一课连起来。有人说那我们的实验只能解释一部分，老师肯定了这个说法。

技术支持

这一处要讲成"模型的边界"，不能讲成"还有三种要背"。一个模型说得出自己管不了什么，才是可靠的模型。预设：有学生觉得另外三类不重要、不用管。请他想一想，如果一座水库旁边发生了地震，我们能说它是岩层挤压造成的吗。

▍ 七、课堂小结：攒了很久，断在一瞬（1 分钟）

教师活动

1. 回到聚焦第一问，地震是怎样形成的。2. 收一句，地壳运动，岩层被挤，弯了，断了，能量一下放出来。3. 再收一句，它不是地底下有什么东西在撞，是岩层自己撑不住了。4. 板上收三句，弯是断之前，断是弯之后；攒得久，断得快；震级不是次数。5. 留一句给下节课，地震把岩层翻上来、把地下的东西露出来，下一课我们去看那些石头。

学生活动

说出岩层弯曲和断裂是同一件事的两个阶段。说出地震不是有东西在撞。

技术支持

小结要收在"自己撑不住"这一句上。学生只要还留着"有东西在撞"这个念头，这一课就没落地。

▍ 八、课堂评价（1 分钟）

教师活动

AI 积分结算，看四项：两个实验的对应关系是否说清、掰木筷时是否戴护目镜并握两端、能不能说出弯曲与断裂是同一件事的两个阶段、班级记录单是否写出"突然"这一特征。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

　◆ 地震给地表留下了什么 　　　东西坏了：房屋倒塌、铁轨扭曲 　　　地形变了：裂缝、塌陷、山体滑坡、堰塞湖  　◆ 不是一个实验，是一件事的两个阶段 　　　彩泥　慢慢挤 → 弯了，没断　　＝ 岩层弯曲（断之前） 　　　木筷　一直挤 → 绷紧、突然断　＝ 岩层断裂错动（断之后） 　　　差别不在力，在材料软硬　真岩层像木筷  　◆ 攒了很久，断在一瞬 　　　掰：五秒十秒　断：不到半秒 　　　挤：几百年几千年　震：几十秒  　◆ 地震怎么来的 　　　地壳运动 → 岩层长期受挤压 → 先弯曲 　　　→ 撑不住 → 突然断裂、错动 → 能量一下放出 → 地震 　　　不是地下有东西在撞，是岩层自己撑不住了  　◆ 模型管得到的和管不到的 　　　构造地震（岩层错动破裂）← 我们的实验只能解释这一种 　　　火山地震（接上一课）／陷落地震／诱发地震  　◆ 震级不是次数 　　　里氏震级＝能量大小的等级 　　　差一级差三十多倍，7.8 和 8 级差着约一倍