小学科学五上教科版《风对地表的作用》AI赋能教学设计40分钟课时

一、教材分析

本课是第四单元《地球表面的变化》的最后一课，接在《水对地表的作用》之后。第 122 页题图是一群雅丹地貌，题图上面那句话把本课的位置点清楚了：风和流水类似，通过侵蚀和沉积塑造着地表的形态，甚至在缺少流水的地方，风还可能成为侵蚀的主力。上一课讲水，这一课讲风，两课的骨架是同一副——都是外力，都是先侵蚀、再搬运、再沉积。所以本课不必从零讲起，只要把上一课那副骨架搬到风身上用一遍，再指出风跟水不一样在哪儿。

第 122 页右下角那段资料给了雅丹地貌的定义：在干旱地区，风力侵蚀基岩、河流或湖泊沉积物形成的流线型突起地貌，称为雅丹地貌。这个定义里藏着两条要紧的信息，一是干旱地区，二是流线型。为什么非得干旱，为什么形状是流线，这两问就是本课的科学内核。

第 123 页探索 1 只有一句话，观察图片中风的作用产物，描述其地貌特点，配三幅图：风蚀蘑菇、沙漠、戈壁。风蚀蘑菇旁边那段资料是本课唯一一处原理性说明，强劲的风沙是风蚀蘑菇形成的主要原因，由于近地面的气流含沙量大，孤突的岩石下部受到风沙的磨蚀比上部严重，下部就会越变越小，形成上大下小的蘑菇状。这段话不到一百字，却含着本课最难的一问：为什么被磨得最狠的地方在石头腰上。

第 124 页是本课的模拟实验。做法是用电吹风对准由沙和小石砾组成的沙堆吹风，也可以用吸管吹气。教材特意配了记录单，三栏：实验方法、观察到的现象、我的解释。三栏的顺序很讲究，先说怎么做的，再说看见了什么，最后才说为什么。教材还写了安全提醒，佩戴好护目镜，防止沙子吹入眼睛。

第 125 页探索 2 换了任务，根据本单元的学习，绘制一张关系图，反映出对地球表面形态的改变产生影响的因素。图里画着太阳、云、降雨、蒸发、风、小鸟、火山喷发、岩浆、地壳、地下水，旁边一个气泡问：我们的认识与这幅图一样吗？这一问不是修辞，是在请学生拿自己这一个月的学习成果跟教材的图对一对。研讨两问，第一问举例说风的改变，第二问做两次比较，先跟水比，再跟地震火山比。拓展接西部大开发、退耕还林（草）与水土流失治理，把整单元拉回到人身上。

本课还有一条暗线值得挖。上一课讲黄土高原的沟壑是水冲出来的，本课的知识反过来能补上前半句——那层黄土本身就是风一年一年从西北内陆搬来、落下来堆成的。水把土冲走，风把土送来，两课合起来才是这片高原的完整来历。

二、学情分析

学生对风有大量身体经验，能说出风大能把帽子吹跑、把晾的衣服刮掉，却几乎不会想到风能改变地面，多数人认为风是摸不着的东西，做不了实事。

学生看过风蚀蘑菇的照片会觉得很奇怪，可他们的解释多半停在猜测上，说是人造的、被水冲的、地震震的，很少有人想到跟脚下那个高度有关。

学生做吹沙实验时会盯住被吹走的沙，觉得沙没了就算看见结果了，不会去比吹走的那堆和留下的那堆有什么不一样，而这粗细之分正是本课两个结论的落点。

学生能听懂风和水都是外力，可一问两者有什么不同，多数人只会说一个吹一个流，说不到能搬的东西不一样、走的路不一样、在哪儿当主力不一样。

三、教学目标

科学观念：知道风通过磨蚀、搬运和堆积改变地表形态，形成风蚀蘑菇、雅丹、戈壁、沙漠等地貌；知道风和水同属外力，地震和火山属于内力，两者改变地表的方式与快慢不同。

科学思维：能依据沙堆吹风前后粗细颗粒的分布，推出风把细的带走、把粗的留下的分选规律；能用近地面含沙量大这一条解释风蚀蘑菇为什么上大下小。

探究实践：能控制风力档位、风口距离与吹的时间，完成吹沙实验并如实填写实验方法、观察到的现象、我的解释三栏。

态度责任：知道自己的模型管不了哪些事，愿意承认长期的地质过程无法在课堂上重演；了解退耕还林（草）与西部生态治理的意义，形成保护地表植被的意识。

四、教学重难点

教学重点：通过沙堆吹风实验，看见细沙被带走、粗砾石留在原地，理解戈壁与沙漠是同一件事的远近两头。

教学难点：用近地面气流含沙量大这一条，解释风蚀蘑菇为什么在腰上收窄；并能说清模拟实验做不出长期磨蚀与雅丹地貌。

五、教学准备

教师准备：雅丹地貌大图、风蚀蘑菇大图、戈壁与沙漠对比大图、黄土高原大图、教师自制的成品沙盘 1 个（示范用）、电吹风 1 只、护目镜 1 副、我国荒漠分布图。

小组材料：长方形塑料浅盘 1 只（长约 30 厘米、宽约 20 厘米）、干沙约 400 克、小石砾约 120 克（粒径 3 至 6 毫米，洗净晾干）、电吹风 1 只（1000 至 1600 瓦，带低高档）、护目镜每人 1 副、吸管 4 根（风力不足时改用）、小勺 1 把、直尺 1 把、小毛刷 1 把、报纸 2 张、记录单 1 张、彩笔 2 支。

安全与场地：实验全程戴护目镜，不许摘下。电吹风只对准盘里的沙堆，不许对着人。风力一律用低档，风口离沙堆 10 厘米，吹 15 秒，各组必须一样。吹完的沙统一扫回盘中，不许往地上扫，更不许往同学身上扬。电吹风插头由教师统一下发和收回。

六、教学方法

情境导入法、模拟实验法、对比观察法、读图推测与讲解结合法、小组合作探究法。

七、教学过程

▍ 一、聚焦（4 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 122 页雅丹地貌大图。问一句：这一排排像船一样趴在地上的土丘，是谁做的？2. 逐条收。不是人堆的，也不是水冲的。这地方一年下不了几场雨，想冲也没水。3. 读第 122 页那段资料，圈出两个词：干旱地区、流线型。4. 预设：有学生说这些土丘是人工修出来的景观。请他看照片里土丘之间空着的那一大片地，一个人也没有，一道车辙也没有，谁会跑到这地方来修。5. 提出矛盾。没水的地方，地表怎么反而被磨得这么光、这么顺？6. 播放 AI 制作的情境动画《石头细在腰上》。三个同学看老师发的两张照片，一张是雅丹，一张是戈壁滩上一块上大下小的怪石头。有人说这是人造的，像公园的假山；有人说是水冲的，跟上一课一样；第三个说这地方连草都不长，哪来的水。老师只回了一句：你们去看看那块石头细的地方，在它身上的哪一截。7. 揭题，今天我们就到没水的地方去，看风一个人能干成什么事。开启小组 AI 积分。

学生活动

看雅丹那张图，第一反应是挺好看，说不出是怎么来的。听说是风做的，觉得不太可能，风连帽子都吹不住，还能削石头。看完情境动画被那句"细在哪一截"勾住了，盯着照片找位置，有人说是底下，有人说是中间，吵起来。

技术支持

雅丹大图要给足尺寸，一排排土丘的流线方向要看得清。

▍ 二、探索 1（6 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 123 页三幅图，风蚀蘑菇、沙漠、戈壁。先只问一句：这三张照片拍的是三个地方，可它们是同一件事的三个结果，你们信不信？2. 先看风蚀蘑菇。读旁边那段资料，把一句话抄进笔记本：近地面的气流含沙量大，下部受到风沙的磨蚀比上部严重。3. 讲清这一处，这是本课第一处要交代的。风搬沙子有个怪脾气，它贴着地皮走。一场大风里九成的沙，都在离地一米以下飞，一米往上是些细尘。所以一块孤零零站着的大石头，从地面往上一人多高这一圈，一年到头被沙打着、被沙磨着，磨得最快。再往上两米、三米，沙少了，磨得慢。那最贴近地面的那一小段呢？风被石头自己挡住、被地面的砾石绊住，到那儿已经泄了劲，加上很多蘑菇石底下本来就垫着一层更硬的岩层，磨得更慢。磨上几百年、几千年，腰就细了，顶上那一大块还在，就成了蘑菇。所以细的地方不在顶上，也不在脚下，偏偏在腰上。4. 请学生拿照片核一遍这个说法，手指点着找那块蘑菇石最细的一圈，看它在离地多高。预设：有学生认为磨得最狠的一定是最底下。请他把手指落到照片上，看最底下那一圈是不是比腰上宽。5. 再看沙漠和戈壁两张图。沙漠那张，地面是一道道波纹的沙丘；戈壁那张，平平的地上密密铺着小石子，几乎看不见沙。6. 讲清一个容易看漏的细节。教材把沙漠排在戈壁前头，可要是按事情发生的先后，该倒过来看。先有被吹走，后有被堆下。7. 抛问题：戈壁上的沙去哪了？沙漠里的沙又是从哪来的？8. 说明要做的事，说不清就做个实验。

学生活动

拿照片核那个说法，指尖在蘑菇石腰上停住，发现真是中间细，一开始不太相信。看沙漠和戈壁两张图，多数人以为这是两个不相干的地方，被问沙去哪了，才觉得好像能接上。有人注意到戈壁那张图地上全是小石子，几乎没有细沙，主动说出"细的被吹走了"。

技术支持

三幅图并排摆，风蚀蘑菇那张放大到能看清腰部收窄的位置。

▍ 三、探索 2（14 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 124 页的做法。用电吹风对准由沙和小石砾组成的沙堆吹风。也给了第二条路，用吸管对着沙堆吹气。2. 讲清对应关系。盘里这一堆沙加小石砾，模拟的是干旱地区那层地面；电吹风吹出来的这股风，模拟的是自然界的风。3. 讲清为什么要控制。各组要比，就得吹一样的风。风力一律低档，风口离沙堆 10 厘米，吹 15 秒，方向固定从东往西。谁的档位变了、距离变了、时间变了，结果就没法比。4. 讲清观察的三个位置，这一步不说学生看不见。第一个位置是沙堆的顶，看它被削低了没有、削掉多少；第二个位置是盘底留下来的东西，看是粗的还是细的；第三个位置是背风那一侧，看堆起来的那一堆是粗的还是细的。5. 发护目镜，逐个检查戴好，提醒一句沙子进眼睛会很难受。6. 各组铺沙做堆，用小勺堆成一个高约 5 厘米的圆堆，把砾石拌在沙里拌匀，先用直尺量下高度记在记录单第一栏。7. 巡视，第 4 组沙堆堆得太扁，一吹就散没了，看不出形，让他们加沙堆高，重做。第 6 组把砾石全摊在表面，吹完看不出粗细之分，让他们把沙和砾石拌透了重做。8. 吹风，开低档，数 15 秒，中途不停。第 2 组举着电吹风乱晃，沙飞得到处都是，让他们定住一个方向、一个位置再吹一遍。9. 吹完先别动盘子，凑近了看三个位置，把看见的填进记录单第二栏。10. 预设：有学生说被吹走的沙就是没了。请他在盘子的背风侧摸一摸，那儿的沙是粗还是细。11. 预设：有学生认为盘底那些石子本来就摆在表面上。请他把记录单第一栏翻出来，比一比吹前吹后地面上石子的数量。12. 讲清这一步的原理，这是本课的分水岭。风不会挑，它只是带不动。细沙轻，风一吹就走；小石子重，风推它不动，只能一点点滚，滚不远的就留在原地。于是一次风过去，一个沙堆被拆成了两拨：这一头留下的是石子和粗沙，那一头堆起来的是细沙。地球上不是吹一次，是一场接一场吹了几千万年，同一个道理，就吹出了一片戈壁和一片沙漠。戈壁在近处，沙漠在远处，第 123 页那两张照片，其实是同一件事的远近两头。13. 请各组把第三栏写完，我的解释要写清一句因果，不能只写风把沙吹走了。14. 交代模型的边界，这一句必须老实说。我们这个实验是快放。真的沙丘一年才挪几米到十几米，我们十五秒钟吹出来的效果，外头要吹好多年。所以它能给我们看粗细怎么分开，不能拿来算时间。15. 打开教师自制的"风把什么吹走了"AI 虚拟实验，学生拖动风力滑杆和风向箭头，屏幕上的地面同步变化，细沙往背风侧聚、砾石留在原地；再把地面切换成一块孤立的岩石，拖动年份滑杆到三千年，岩石腰上同步收窄成蘑菇状，脚下同时出现一道一道顺风向的垄槽。16. 追问一句：刚才盘子里那个实验，能吹出这块蘑菇石吗？

学生活动

铺沙、拌砾石、量高度，做得挺快。吹的时候有人忍不住晃电吹风，被要求定住。吹完凑近看，发现顶上被削平了，盘底那一圈亮晶晶全是小石子，细沙不见了。有人在背风侧找到一小堆细沙，喊出来说沙跑到这儿来了。看虚拟实验把年份滑到三千年，石头腰一点点细下去，全班安静了一下。回答那一问的时候，多数人摇头说不能。

技术支持

教师先用自己的成品沙盘示范一次，把三个观察位置指给学生看。实物实验做完再开 AI 虚拟实验，先用眼睛看慢的，再用屏幕看久的。

▍ 四、探索 3（6 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 125 页那张关系图，读气泡里那句话：我们的认识与这幅图一样吗？2. 请学生把图里画的东西一个一个找出来，报出来：太阳、云、降雨、蒸发、风、小鸟、火山喷发、岩浆、地壳、地下水。3. 讲清这张图是有上下层的，看漏了就白看。地壳在图的底下，那是地震和火山的老家；太阳在图的右上角，那是风和雨的老家。4. 讲清这一层关系，这是本单元最后要收的一个原理。风是从哪儿来的？空气被晒热了才会流动，没太阳就没有风。水那一头也一样，先被太阳晒成水蒸气升上去，成了云，再落下来成雨。这一整圈转下来，风和雨的本钱都是太阳给的。地震和火山不一样，它们的劲在几千米底下，太阳管不着。5. 预设：有学生认为火山喷出来的热气也在吹地面，就说火山也该算外力。请他想一想，火山停了以后那股热气还在不在，地上还会不会接着被风磨。6. 布置任务。各组画一张关系图，画三层就行，最上面太阳，中间风和雨，底下地壳。箭头旁边写一个动词，写清是谁对谁做了什么。7. 提醒一句判断依据。箭头不能乱连，连之前先问自己一句，这两样东西之间真有事发生吗，是什么事。8. 巡视，第 5 组把小鸟连到了降雨上，说鸟会喝水，让他们分一分，小鸟是动手改变地表的那一方，还是因为这地方有水才来的。9. 请两组上台讲自己那张图，比较两组的连法。

学生活动

找图里的东西找得很快。读到自己学过的一个个冒出来，很兴奋。被问到太阳跟风有什么关系，多数人愣住，说不出来，听完才明白太阳在图的角上不是装饰。画图时先画的都是火山和风，太阳常常忘了画，被提醒才补到最上面。

技术支持

关系图投影出来，先把地壳和太阳两处圈出来，让上下两层先立住。

▍ 五、研讨（5 分钟）

教师活动

1. 第一问，风的作用给地表带来怎样的改变？举例说明。请各组用自己那三栏记录回答。2. 逐条收成三栏。磨，把石头磨成上大下小的蘑菇，把整片的土丘磨出流线，形成雅丹。吹，把细的沙和土吹走，留下粗的砾石，成了戈壁。堆，把吹走的细沙堆在背风处，堆成沙丘，成了沙漠。3. 补一条教材没写但学生能懂的。黄土高原上那层几十米厚的黄土，多数科学家认为也是风从西北内陆一年一年搬来、落下来堆成的。上一课讲水怎么把这层土冲走，这一课补上前半句，这土本来就是风送来的。4. 第二问前半，风与水相比，有什么异同。先说同。都是外力，都是先侵蚀、再搬运、再沉积，都很慢，都靠重力。5. 说异，逐条比。水沿着河道走，走的是一条线；风没有河道，刮的是一大片。水能搬大石头，发大水的时候几吨的石头都滚得动；风只能搬沙和尘土，石头它搬不动。水按颗粒大小一路分段往下沉，粗的沉在上游，细的沉到下游；风更干脆，粗的直接留在原地不动，细的全带走。6. 第二问后半，与地震、火山喷发相比，又有什么异同。这一层是本单元的收口，必须答透。地震和火山是内力，劲从地球里面来，来得快，几十秒就能让一座山塌下来、让一条河改道。风和水是外力，本钱在太阳、走起来靠重力，来得慢，要上百万年才雕出一条沟。一句话记住，内力造骨架，外力雕花纹。7. 追问一句收尾：我们那个吹沙实验，能吹出蘑菇石吗？不能。为什么？因为石头要磨上千年，我们盘子里只有十五秒。一个模型说得清自己管不了什么，才算靠得住。预设：有学生认为虚拟实验已经把蘑菇石做出来了，就说真实验也行。请他把虚拟实验里的年份滑杆拨回零，看看要拖多久才出现那个腰。

学生活动

第一问用记录单答，说得比读教材时具体。比较风和水的时候，能说出一条线一大片，说不全的还是"搬的东西不一样"。听到黄土高原的土是风吹来的，反应很大，有人马上翻回上一课那页去看。被问模型管不了什么，多数人先不服气，拨回年份滑杆之后就不吭声了。

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把戈壁、沙漠、风蚀蘑菇三张图与小组记录单并排摆，让远近两头的关系看得见。

▍ 六、拓展（3 分钟）

教师活动

1. 读教材第 125 页拓展那段。西部大开发是我国实施的重大战略决策，我国实施了中西部退耕还林（草）和生态建设及种苗工程，还安排了投资用于水土流失严重和生态环境恶劣地区的生态综合治理工程。2. 讲清一件事，为什么退耕还林能管住风。风能把细土吹走，是因为地上光着、没东西挡。草和树的根把土抓在手里，茎和叶又把贴近地面的风挡慢了，风一到地面就泄劲，土就吹不动了。3. 讲清一处易错。退耕还林不是不种粮食，是把陡坡上、风大的那些地退出来种草种树，平地的好田照样种。这项工程 1999 年先在四川、陕西、甘肃试点，后来才推到全国。4. 布置任务。各组用 AI 资料助手查一样东西，我国西部有哪些主要资源、有哪些主要环境问题，每条都写清是从哪儿查到的。5. 交代下节课交流，一节课查不完，可以带回家继续。

学生活动

听到退耕还林，有人问那我们不是少吃粮了，被解释清楚才点头。查资料时有人查到的第一条是西部的煤和天然气，也有人说西部的环境问题是缺水。

技术支持

AI 资料助手可在此开放，供学生查证我国西部的主要资源与环境问题，要求每条注明来源。

▍ 七、小结（1 分钟）

教师活动

1. 指着板书收四句。风干三件事，磨、吹、堆。石头细在腰上，因为沙贴着地皮飞。粗的留成戈壁，细的堆成沙漠，远近两头。内力造骨架，外力雕花纹，外力的本钱是太阳。2. 让学生把护目镜交回，沙扫回盘里，电吹风全部收回。

学生活动

收拾台面，把沙扫回盘中，摘下护目镜，有人还在看盘底那圈小石子。

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▍ 八、作业（1 分钟）

教师活动

一，写一件你见过的风改了地面的痕迹，写清在哪儿、风把什么吹走了、把什么留下了。二，查一处我国的风蚀地貌或风积地貌，写清它在哪个省、风在那儿干了什么。

学生活动

记下作业。

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八、板书设计

风对地表的作用

◆ 风干三件事 磨　　风蚀蘑菇、雅丹　　　把石头磨细、把土丘磨顺 吹　　细的带走　　　　　　留下砾石，成了戈壁 堆　　细的堆在背风处　　　堆成沙丘，成了沙漠

◆ 石头为什么细在腰上 沙贴着地皮飞，一米以下含沙最多 腰上磨得最狠　顶上磨得轻　脚下风弱打不上

◆ 风与水 同　都是外力，先侵蚀、再搬运、再沉积，都慢 异　水走一条线，风刮一大片 水搬得动大石，风只搬得动细沙 水按大小分段沉，风把粗的留原地

◆ 内力造骨架，外力雕花纹 地震、火山（内力）　快、猛、劲从地下来 风、水（外力）　　　慢、久、劲从太阳来