爱华网第四单元岩石和矿物
一、单元概述
地壳是由岩石构成的，而岩石是由一种或多种矿物有规律组合而成的。
岩石、矿物不仅是组成地球外壳的重要物质，还是人类赖以生存的物质基础。人们种植农作物的土壤来自于岩石的风化，许多生产生活的原料及能源都取自于岩石和矿物。随着科学技术的发展，岩石和矿物将被更广泛地应用于我们的生产和生活中。
不仅如此，由于岩石的特性反映了它产生的环境和条件，所以岩石还是研究地球运
动变化历史的重要客观依据。
岩石和矿物是科学(3~6年级)课程标准中的重要内容，小学生有必要学习一些有关岩石和矿物的知识。
四年级的学生对岩石不会太陌生，山坡上、溪沟里、小路边、海边到处都有岩石。
对于岩石他们也有许多问题，如“美丽的雨花石是从哪里来的？”“卵石为什么会这么光滑？”等，这正是引领学生研究岩石奥秘的兴趣之源。
本单元以岩石为主要观察对象，通过“各种各样的岩石”“认识几种常见的岩石”
“岩石的组成”“观察、描述矿物”“岩石、矿物和我们”等一系列主题的探究活动，引导学生们认识一些常见的岩石和矿物，获得一些关于“岩石和矿物”的简单知识；学习用多种方法观察、描述岩石和矿物的特点，获得观察、描述自然事物的新方法。在此过程中，增进对地球宝贵资源一岩石和矿物的认识。本单元各课内容如下。
“各种各样的岩石”是本单元的起始课，启发学生对岩石已有的认识以及观察、分类方面的已有经验。让学生综合运用各种感官观察和描述各种岩石的特点，通过自选标准给岩石分类，认识岩石的基本属性，以及岩石是多种多样的。
“认识几种常见的岩石”一课是通过对页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩结构和构造等特点的观察，进一步指导学生学习观察岩石的方法。
“岩石的组成”由“美丽的花岗岩”和“常见矿物”两个活动组成。通过观察花岗岩的组成，使学生了解到“所有的岩石都是由一种或几种矿物组成的”。
第4课和第5课是指导学生学习观察、描述矿物属性的基本方法。“观察、描述矿物(一)”重点学习观察矿物的颜色、条痕和软硬；“观察、描述矿物(二)”重点学习观察
矿物的透明度、光泽和形状。
“面对几种不知名矿物”，是通过对几种不知名矿物进行观察，并对照资料进行识别，引导学生综合运用本单元学到的观察、描述岩石与矿物的基本方法和技能。
“岩石、矿物和我们”一课，一方面引导学生认识岩石、矿物的广泛用途，另一方面让学生树立保护和合理开发利用自然资源的意识。
本单元的探究活动是以观察、比较、描述为主。对岩石、矿物的观察鉴别活动，日
的在于引导学生经历这样的活动，培养学生的探究意识和能力。
二、单元教学目标科学概念
●地壳是由岩石构成的，岩石是一种或多种矿物组成的，岩石、矿物是组成地球的
要物质。
●不同的岩石和矿物有不同的形态、性质和用途。
●人们识别岩石和矿物是根据它们的特性。
●人类生产、生活用品的许多原料取自岩石和矿物。
过程与方法
●利用多种感官观察、比较、描述和记录岩石及矿物。
●根据岩石和矿物的特性，对照有关资料对它们进行识别。
●进行有关硬度、透明度、光泽的实验，记录并讨论实验的结果。
●阅读更多的有关岩石和矿物的资料。
●将先前所学的概念和技能应用于新问题的解决。
情感态度价值观
●懂得岩石和矿物是人类生产、生活的重要资源，应该保护和合理开发利用。
●欣赏岩石的美、矿物晶体的美。
●培养收集研究岩石和矿物的兴趣。
●认识到认真细致的观察、比较、记录和描述是重要的。
●认识到使用多种方法验证矿物特性的重要性。
三、分课时教学建议第1课各种各样的岩石
(一)背景和目标
水、空气、岩石是地球上的重要物质。学生在三年级认识了水和空气的特性，本课
将带领学生进入岩石的世界。岩石和水、空气等物质不同，有着自己的特点。岩石具有
什么特点呢，我们怎么观察和描述它们呢？本课从学生的经验入手，让他们通过感官观
察，选择恰当的词语对岩石特点进行描述，然后自己选定标准给岩石分类。通过观察活
动，初步了解组成地壳的岩石是多种多样的，从而进入本单元的学习。本课教学内容分
为两部分，第一部分：观察、描述岩石；第二部分：给岩石分类。
科学概念
●岩石是各种各样的，在颜色、花纹、颗粒大小、手感等方面有各自的特点。
●岩石可以按不同的特点分成不同的类别。
●不同的分类标准其分类结果也可能不同。
过程与方法
●综合运用各种感官对岩石进行观察。
●用恰当的词语描述岩石的特点。
●以岩石的某种特点为分类标准，给岩石分类。
情感态度价值观
●培养收集、研究岩石的兴趣。
●感受岩石是各种各样的，也是美丽的。
(二)教学准备
小组实验器材：在课前布置学生收集各种各样的岩石，教师也应根据教学需要准备
一些岩石，弥补分组实验岩石种类和数量的不足。观察工具：放大镜、盛水的烧杯等。
教师演示器材：岩石标本、相关课件和图片。
(三)教科书说明
第一部分：观察、描述岩石
本课观察研究岩石的活动是从“观察、描述岩石”开始的。用于观察、描述的石头
需要学生们在课前自己收集。课文首先说明的是收集岩石的途径和方法。教科书上的三
幅照片，说明了海边、山上、采石场等都可以找到岩石。小组学生的对话说明了不一定要像地质工作者那样带着专门的工具到野外去寻觅、挖掘，只要把自己身边能找到的、自己认为是岩石的带到学校就行，甚至可以把自己和家人外出旅游时拾到或购买的岩石带来。
收集岩石，不仅是观察岩石活动的物质基础，而且在收集的过程中希望达到两个目的：一是培养学生对岩石的兴趣，我们可以这样设想，当学生们把从小溪边、山脚下、房前屋后、校园内等地方搜寻到的岩石或者珍藏在家里的岩石拿出来与大家分享时，他们肯定充满了成功的喜悦；二是通过收集岩石让学生了解我们周围哪里有岩石，什么是岩石。学生可能会从泥土中、山脚下、房前屋后等地方搜寻到岩石，自己或家人的岩石收藏品可能来自很多不同的地方。通过“向同学介绍自己的岩石是从什么地方找到的？”这一话题的交流，很自然地了解到岩石分布的广泛性。
学生在欣赏各自带来的岩石时，可能会对某些岩石质疑，提出“这些石头都是岩石吗”的问题，这是四年级学生很有可能提出的问题。四年级的学生虽然对石头不陌生，但在收集过程中，也许有人会把砖头、瓦片甚至水泥块等当作“岩石”收集起来，这时就需要大家对其进行区别。什么是岩石呢？要让学生通过讨论，用学生自己理解的语言来总结。区别岩石和水泥块、瓦片、混凝土块，可从“石头”是从什么地方得到的，是不是天然的等方面去考虑。
观察、描述岩石的特点是本课教学的重点，也是下面分类活动的基础。让学生们“把收集到的岩石装在盒子里，每人选择一块岩石”进行观察，是让他们有机会接触和观察到不同的岩石，了解更多岩石的信息；“充分使用自己的感官(味觉除外)来观察它，并把自己的发现记录到下表中”是对学生观察活动的要求。希望学生能用不同的手段，从不同的角度，全面细致地对岩石进行观察。
教科书第66页插图中所展示的11种岩石，不是要求教师在教学中要照葫芦画瓢去准备这些岩石，也不要求学生去认识这些岩石的名称和特点。师生收集什么样的岩石都可以，但数量、种类要求足够多，最好有一定的结构。
在“观察、描述岩石的特点”这一活动中，应当让学生明确：我是用什么方法对岩石进行观察的？我观察到了岩石的哪些特点？我怎样描述岩石的特点。这三个问题是有逻辑联系的，第一句话强调科学课对探究方法的培养，要引导学生采用多样的方法全面地观察岩石，如手摸、鼻闻、轻轻敲打等；第二句话则是要求学生把感觉和自己的经验结合起来，思考观察的结果；第三句话要求学生选择恰当的词汇记录和表述。为什么要这么关注学生如何描述呢，因为描述可以促进学生思维、深化观察结果，更好地把握岩石的特征，以及去比较各种各样岩石的不同。这不仅是观察活动本身的需要，更是对学生思维能力和科学态度的培养。
教科书第65页的泡泡图，其周围的圆圈是留给学生填写的，要求学生把想到的描述岩石特点的词语填进去。描述岩石的词汇可以是闪亮、暗淡；光滑、粗糙；重的、轻的；透明、不透明等，通过这个环节的教学还希望能促进学生反复观察，从中能想到更多更恰当的词语。
“再次观察，我们还能有新的发现吗？”是指学生应该在交流活动中，如果注意倾听别人的描述，可能会给自己在观察内容和方法上一些启迪，产生再次观察的欲望。在再次观察的活动中，学习别人的观察方法，可能会有新的发现。
“各种各样的岩石有什么相同和不同？我们能告诉别人什么是岩石，岩石是什么样的吗？”这是对上面观察活动的总结。到此为止，希望学生能知道：岩石都是天然的、比较坚硬，它们在地球上广泛分布；岩石在颜色、软硬、轻重、表面有无花纹、光滑还是粗糙等方面是各种各样的。
第二部分：给岩石分类
这一部分的内容是“观察、描述岩石”活动的延续，两者既有联系又有区别。“观察、描述岩石”的目的在于让学生们研究不同岩石的个性特征，而“给岩石分类”目的则在于让学生们研究两块或几块岩石的共性特征。学生在前面的观察中已经发现这些岩石虽然各种各样，但有些岩石有相似之处。教科书指出分类是按两块或几块岩石的相似之处将它们划分为一类。
要分类就要制定分类标准，分类标准要求学生自己提出，这是活动的前提和重点。学生们寻找分类标准的过程，不仅可以对岩石的特征有更多的了解，同时也是一次良好的科学思维训练。“能不能按大小和形状分呢？”这是根据不少学生的实际想法提出的一个有争议的话题。回答应是：“大小最好不要作为岩石分类的标准，而形状可以作为分类标准”。因为岩石块的大小并不反映某种岩石的特性，很多情况下是人为敲击形成的，而形状反映了一些岩石的特性。比如，页岩是层状的，板岩是板状的，卵石一般为近似圆形或椭圆形，等等。另外，学生带来的岩石中有可能有些是矿物或卵石，不少矿物的晶体有着规则的几何形体，比如方解石是菱形，石英晶体是六角柱。对于没有一定几何形体的岩石可以认为是无规则形状的。
为了便于学生归纳总结分类活动的结果，提升认识。教科书提供了5个供学生思考的问题：
●岩石分成了几类，是按什么标准分的？
●不同的分类方法结果一样吗？
●有没有岩石可以在不同的分类标准下归人不同的类别？
●有没有一些岩石不属于任何类别？
●我们知道岩石为什么是各种各样的吗？
这5个思考问题，其思维内涵上呈由低到高的递进式发展。前3个问题主要是针对学生的岩石分类活动设计的，学生可以根据探究活动得出结论；后两个问题则是引导学生建立“在不同的分类标准下，分类结果就可能是不同的”的概念。这5个问题同时也蕴涵着“地球上的岩石是各种各样的”概念。
(四)教学建议
1.观察、描述岩石。
课前的充分准备是观察、描述岩石的必要条件，而由学生自己去收集岩石又更具有
一定的教育意义。因此教师在教授本课的前几天就要向学生提出收集岩石的任务，并把
收集岩石的方法和途径，以及注意事项告诉学生。教师要提醒学生在收集岩石时，最好
能了解到它的名称和来源。教师可要求每位学生收集3块以上的岩石，这样每个小组岩石的数量就比较适合学生的学习需求。
除了布置学生去收集岩石，教师也要收集一定数量、种类丰富的岩石，其中最好有
一些形态比较典型的岩石。学生收集的岩石如果能够提前交到教师处，是比较理想的，
教师可以视学生收集到的岩石情况，把自己收集到的岩石补充进去，并合理地进行搭配。提供有结构的、能让学生展开充分探究的岩石，是保证本课教学顺利进行的关键。
本课是单元的起始课，在观察岩石前，教师可让学生简单介绍一下自己的岩石是从
哪里得到的，或者交流各自寻找岩石的经历。教师把学生收集这些岩石的地点板书在黑
板上，并结合教科书中的单元首页的引导语进行新课引人。让学生领会到岩石在地球上
分布很广，是组成地球外壳的重要物质。
学生们收集到的岩石中，可能有一些并不是岩石，教师可以让学生自己对这些“岩
石”进行区分：“这些石头都是岩石吗？”并陈述自己的理由。然后把大家都认可的那些不是岩石的拿掉。对一些大家有争议一时又无法鉴别是否是岩石的“石头”，可以暂时放在一边，课后再请教内行人士解决，下节课再把结果和理由告诉大家。通过这个活动会加深学生对什么是岩石的理解。
分组观察时，要将小组的岩石装在盒子里，让小组中的每个学生选择一块感兴趣的
岩石进行观察，并把自己的观察结果记录下来。因为四年级的学生对观察物体的特征已
有经验，在教学过程中，教师可以先启发学生回忆已经学习过的观察物体特征的方法，
并讨论“将用什么方法对岩石进行观察，观察岩石的哪些方面”。通过互相的启发、集思广益，相信学生会想到较多的手段和方法较全面地对岩石进行观察，获得更多有关岩石特征的信息。怎样表述自己观察到的岩石特征呢，教师要提醒学生记录时选用恰当的词语对岩石进行描述，必要时可以和小组同伴进行讨论交流。
在引导学生交流岩石特征时，教师可以先让某位学生介绍自己的观察方法和结果，
如果能利用实物展示台展示其观察的那块岩石及记录表，效果更佳。然后让学生们对这
位同学的观察、描述进行评价。学生的评价应关注几个方面：观察方法与观察结果之间
是否对应;观察方法和观察内容是否细致全面;描述时所用词语是否恰当、准确。由于时间关系，课堂上做全班交流的学生不宜太多，一般不超过3人，其他学生的观察记录可
以用展览的形式做交流，或者在小组进行交流、评价。在互相交流后，可让学生再次观
察，并修改完善自己的观察记录。
2.给岩石分类。
分类是按两块或几块岩石的相似之处对一些岩石进行划分，活动日的是对岩石的特
征进一步深化。
给岩石分类首先要制定分类标准，在前面观察的基础上学生提出分类标准并不困难。在这部分内容的教学中，要重点指导学生尽可能多地提出岩石的分类标准。
分类之前提醒学生给小组的岩石编号，给岩石编号是一种科学而简便的方法。不必
弄清每块岩石的名称，记录时也不必写出每块岩石的名称。这样学生在有限的时间内，就可多用几种标准给岩石分类，一块岩石也可以同时被划分到不同的类别中。
岩石颗粒的情况是识别各类岩石重要的依据之一，但是学生一般都不太会注意组成
岩石的矿物颗粒的情况。教师可启发学生按岩石的颗粒大小分类，为下一课对岩石的进
一步观察做铺垫。
“能不能按大小和形状分呢？”这个问题可以让学生自己讨论，相信学生是会得出结果的。如果教师准备的岩石在形态上种类较多，更有利于学生讨论。如果学生都认为可以按照大小分，教师也不要轻易否定，因为这样给岩石分类仅是没有什么意义而已。但要指出如果按大小分类，那么首先要给出“大”和“小”的标准，以哪块岩石为大的标准，哪块岩石为小的标准;或者以哪块岩石为中等的标准，超过它的岩石为大的岩石，
没有超过它的岩石为小的岩石。
最后的几个思考题，是对本课学习活动的总结和提升。希望教师重视，并认真组织
学生思考、讨论。最后，教师可以激励学生们进一步观察研究周围的岩石。
岩石的特点也反映了岩石的成因。在地质学上，岩石是按成因分类的。根据成因，
岩石可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。由于学生一般不可能自己想到、也没有
能力按成因分类，所以教科书没有提出这方面的要求，但在单元阅读资料中对岩石的成因做了介绍。教师应要求学生在课后阅读单元资料——《岩石的成因和分类》，阅读的重点是了解一种新的岩石分类方法——按成因分类。
第2课认识几种常见的岩石(一)背景和目标
本课指导学生认识几种常见的岩石——页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩的特
征。在观察上，不再只停留在颜色、光滑还是粗糙、是否透明等这些常见的物质属性方
面，而是要进一步从岩石的结构、构造等方面进行观察。这是由于岩石是在各种不同地
质条件作用下产生的，是按一定的结构和构造构成的，由矿物组合而成的矿物集合体。
页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩这几种岩石从成因上分类分别属于沉积岩、岩浆
岩、变质岩，在结构和构造上有显著的不同。通过本课教学，不仅认识这几种岩石的特
性，还要进一步提高学生的观察能力和探究能力。这将为今后理解岩石的特性和成因之
间的关系奠定基础。
本课内容分为两部分：一是“进一步观察岩石”;二是“怎样识别它们”。
科学概念
●初步认识页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩等几种常见岩石的显著特征及
用途。
●不同种类的岩石在结构和构造上有不同的特征，岩石的特征和它的成因有关。
过程与方法
●观察、描述、记录几种常见岩石的颜色、结构和构造。
●根据岩石的特征对照有关资料识别岩石。
●根据需要对岩石进行观察、比较，以及查阅相关资料。
情感态度价值观
●培养收集、研究岩石的兴趣。
●认识到认真细致的观察、比较、记录和描述是十分重要的。
(二)教学准备
分组实验器材：页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩，滴管、稀盐酸、放大镜、标签或记号笔。
教师演示器材：岩石标本，滴管、稀盐酸，有关岩石用途的课件。
(三)教科书说明
本课的重点是观察、记录几种岩石的特征。难点是根据岩石的特征对照资料识别它们。
第一部分：进一步观察岩石
在第一课初步了解到岩石的外部特征后，本课通过对几种常见岩石的观察和识别，指导学生进一步学习观察岩石的方法。教科书选用的是页岩、砂岩、花岗岩、砾岩、石灰岩、大理岩。为什么选用这几种岩石呢，因为这几种岩石比较普遍又容易找到，还被人们在生产和生活中广泛应用。从成因上分类，它们分属沉积岩、岩浆岩、变质岩，在结构和构造上特征明显。
“进一步观察岩石”的活动有两个目的：一是指导学生学习新的观察方法；二是引导学生关注岩石的本质特征，比如结构、构造等。结构主要指组成岩石的矿物颗粒的颜色、形状、大小，以及相互关系等。构造主要指各组成岩石的矿物的排列方式和充填方式所赋予岩石的外貌特征，比如层理构造、流纹构造、气孔构造等。
为什么要指导学生从岩石的结构和构造方面进行观察呢？这是因为结构、构造是岩石的重要特征。如果对观察的岩石仍然还是停留在颜色、光滑还是粗糙等性质上，不仅不能反映不同成因所形成岩石的不同特征，而且学生的探究水平也不会得到提高。
要说明的是教科书安排这样的观察活动，主要目的不是要学生掌握鉴别岩石的技能，而是通过观察方法和观察内容的拓展，使学生对岩石的特性有更多的了解，观察能力得到提升。同时能从中领悟到岩石的特征和成因是有密切关系的。
教科书第67页一68页中学生的对话、图示和表格的内容，对观察内容和方法进行了提示。表格中“有无层理、气孔、斑点、条纹、生物痕迹等”是指岩石的构造。一般页岩是具有层理构造的，花岗岩具有斑点，在页岩和石灰岩中可能会存在生物痕迹。
“组成岩石的颗粒是什么样的(颗粒大小、颗粒颜色、颗粒结构)”是指岩石的结构。其中颗粒大小可分为粗粒(大于2毫米)、中粒(2毫米~0.05毫米)和细粒(0. 05毫米~0.005毫米)三种。砾岩颗粒比较粗；花岗岩的颗粒粗或中等；砂岩和大理岩颗粒中等；石灰岩、页岩颗粒比较细，肉眼难于辨清。颗粒结构主要指颗粒和颗粒之间的结合情况，是松散还是紧密。
“敲击听声音”，如果是板岩，相互敲击会发出比较清脆的声音。
“滴稀盐酸后的反应”，主要观察岩石被滴上稀盐酸后有无反应，是什么样的反应。大理岩和石灰岩滴上冷的稀盐酸后会冒气泡，这是其中的碳酸钙和盐酸发生化学反应，产生二氧化碳。石灰岩冒气泡的情况比大理岩猛烈。
第二部分：怎样识别它们
活动分为两个部分：一是在对岩石分别分项观察的基础上，综合概括不同编号的岩石分别具有哪些特征；二是通过阅读教科书第68页的资料，对照识别这些岩石分属什么种类，并说明理由。课文还介绍了另外一种识别方法，即根据岩石颗粒的大小和结构鉴别岩石种类。这两种方法中，重点是让学生学习掌握前一种方法。
第二种鉴别方法从观察岩石的颗粒大小开始，按照箭头所示的方向，从上到下，从左到右一步一步对照鉴别。
首先观察比较岩石的颗粒。如果岩石的颗粒是小石子或卵石，这种岩石就是砾岩。
如果颗粒粗或中等，那么再看颗粒之间的结合是疏松还是紧密，松散的就可能是砂岩。
如果结合比较紧密，再看颗粒的颜色。如果有几种不同颜色的颗粒混杂组成，这种岩石可能就是花岗岩。如果颗粒比较晶莹闪亮，白色或有条纹，那么就可能是大理岩。
对于颗粒比较微细的岩石，要观察是否有气孔构造或层理构造。有气孔构造的可能是浮石。滴稀盐酸冒泡的可能是石灰岩。
如果有层理构造，还要再听敲击的声音。声音比较清脆的可能是板岩，声音不清脆的可能是页岩。
上述方法只是粗略地鉴别岩石的方法，并不一定很准确，也不一定适合所有的岩石。鉴别岩石是一种比较复杂的工作，不仅要观察颜色、结构和构造等，还要观察其矿物成分和结晶情况。就是岩石学家对有些岩石也要放在放大镜下或显微镜下仔细观察其成分和矿物晶体才能准确鉴别。教科书之所以要安排第二种鉴别方法，主要是让学生尝试一种全新的流程图式的鉴别方法，以培养学生的逻辑思维和探究能力。
“在以上岩石的特点中，哪些是最重要的？我们只说出一种或两种特点，别人就能
猜出是什么种类的岩石吗？”这是在学生全面观察岩石的特征后，进一步训练学生从中
抓住最显著的特征对岩石进行鉴别。要抓住最显著的特征，必须和其他的岩石进行比较，找出与众不同的特点。在这几种岩石中，砾岩最主要的特征是颗粒比较粗，由小石子或卵石构成。花岗岩一定都是由不同颜色的颗粒组成，看上去斑斑点点的。页岩的显著特征是颗粒很细，有书页一样的层理。石灰岩的特征是颗粒很细，滴稀盐酸冒气泡。通过这样的比较，进一步加深学生对这几种常见岩石的显著特征的印象，培养学生的能力。
本课结束后，再次要求学生阅读单元资料库《岩石的成因和分类》，阅读的重点和上节课不同，目的是希望学生从中领悟到各种岩石的特征和它的成因是有关系的。
(四)教学建议
1.进一步观察岩石。
本课教学需要按教科书的要求准备页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩，
教师可整理上节课师生共同收集到的岩石，作适当补充并进行归类、统一编号(给页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩分别编上1、2、3、4、5、6号)。
本课内容和上节课的内容紧密联系，是第一课的延续和拓展。新课开始，教师应引
导学生对观察岩石的方法进行回顾，并询问学生：“除了上节课我们采用的方法外，还可以用什么方法来观察岩石呢？”结合本节课的观察内容，教师也可以先让学生说说：我们知道的岩石有哪些？它们是什么样的？我们知道页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩吗？看看学生对这些岩石特征和用途了解多少。然后提出本课的学习主题一认识几种常见岩石。
本课教学活动虽然也是观察岩石，但观察的角度和方法已和上节课有很大的不同。
这些观察内容和方法，对于四年级的学生来说比较陌生，也有一定的难度，因此教师必
须加强指导。明确观察任务和观察方法是教学活动成功的保证。首先，教师要和学生一
起阅读教科书第68页的表格，共同讨论、理解表格中观察项日中的一些词语是什么意思。比如“层理”是什么意思？什么是“生物痕迹”？“组成岩石的颗粒是什么样的？”具体指哪几方面？怎样敲击听声音？滴稀盐酸的实验怎样操作？要注意什么问题？教师在讲解时，最好能使用生动直观的方法或示范实验操作，以使学生容易理解。
对岩石的观察活动以小组形式进行为好，可以每人观察一种岩石，然后小组集中交
流。也可以几个人同时观察同一块岩石，观察完后再观察另一块岩石。观察时须按照表
格内容的顺序有序地进行，小组同学要加强合作和讨论。
“组成岩石的颗粒是什么样的”具体指：颗粒大小、颗粒颜色、颗粒结构。其中颗粒大小可以用常见物体作参照物，比如把粗粒规定为相当于芝麻粒大小以上的；中粒相当于芝麻到面粉之间的颗粒；细粒是肉眼很难分辨的颗粒。
在分组观察的基础上，要在大组进行交流和讨论，让学生们对1、2、3、4、5、6号的岩石特征进行归纳和概括，得到基本一致的、大家认可的结论。
2.怎样识别它们。
首先要明确活动任务。活动的主要任务根据岩石特征，对照资料尝试识别它们分别
属于什么岩石，怎样识别？可以让学生讨论，听听他们的意见。
课文第68页的资料，介绍了7种岩石的特征和用途，比起观察的岩石，多了板岩，这给识别岩石的探究活动增加了难度，也是对学生的一种挑战。比较难于区别的可能是石灰岩和大理岩，以及页岩和板岩。石灰岩和大理岩的区别在于前者颗粒很细，肉眼难于辨别；表面比较光滑；滴稀盐酸后剧烈冒泡。而大理岩颗粒要粗一些，颗粒比较晶莹；表面不光滑；滴稀盐酸后冒泡情况不如石灰岩。页岩和板岩一般都有层理，但板岩结构
要紧密一些，敲击起来声音要清脆些。
在识别前，教师一定留充足的时间组织学生认真阅读教科书第68页的岩石资料，并让学生对不明白的地方质疑，教师作适当的解释或组织学生讨论，还可以根据问题的内容出示实物，用投影的方式进行讲解。
在此基础上，以小组的方式对照资料识别这些岩石分属什么种类。得出小组的意见
后，再进行全班的汇报交流。全班交流时各小组先说说本组的鉴别结果，并说明理由，
然后再进行统计，看看对某号岩石大家的鉴别结果是否一致，如果不一致，可组织学生
进行讨论。鉴别结果以大多数组的意见为主，个别小组有不同的意见可以保留，课后通
过其他途径继续研究。
课文还介绍了另外一种根据岩石颗粒的大小和结构等属性，以流程图的形式进行鉴
别岩石的路径和方法。这种方法对于学生来说是一种全新的方法，教师最主要的是讲清
鉴别的步骤并进行示范。即从观察岩石的颗粒大小开始，按照箭头所示的方向，从上到
下、从左到右一步一步对照鉴别。由于时间关系，这种方法不作为教学重点，只作为辅
助活动，可以作为第一种鉴别结果的验证。一定要注意的是，本课的观察鉴别活动，结
果并不重要，重要的是经历这样的活动，培养学生的探究能力。
最后教师应引导学生关注岩石在生产和生活中的用途，在本课的岩石资料中，有这
方面的内容，希望学生通过阅读，不仅掌握各种岩石的特征，还要了解它们的用途，为
本单元最后一课的学习作准备。
课后布置学生再次阅读单元资料库《岩石的成因和分类》，把重点放在各种岩石的特征和它成因的联系上。可布置一些思考题，并让学生尝试把今天观察的几种岩石根据成因分类。
第3课岩石的组成(一)背景和目标
岩石是由一种或多种矿物有规律组合而成的矿物集合体。地球上已知的矿物有近4000种，常见的有五六十种。各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质，可以作为鉴
别矿物的依据。
我们的生产生活中广泛应用到矿物，不少学生可能也听说过矿物，对矿物有一定的
了解。但总体来说，学生对矿物是比较陌生的，可能更不知道岩石是由矿物组成的。本
课在学生初步对岩石的形态进行观察、比较、分类的基础上，以花岗岩为例指导学生认
识岩石是由矿物组成的，并通过课文资料初步了解不同的矿物在形态、性质方面有着差
异，在生产和生活中有不同的用途，人们对它们特性的观察、描述方法也有所不同。从
而引发学生对岩石的组分一矿物的关注，为下面两节观察矿物特性的教学作准备。
本课在教科书中共两页，教学内容分为两部分。第一部分：“美丽的花岗岩”；第二
部分：“常见矿物”。
科学概念
●花岗岩主要由石英、长石和云母三种矿物组成。
●岩石都是由一种或几种矿物组成的。
●矿物是组成地壳岩石的重要物质；每一种矿物都由一种物质组成。
●不同矿物具有不同的形态特征和用途。
过程与方法
●利用放大镜观察花岗岩的结构，以及石英、长石、云母三种矿物的形态特征，并比较它们的特征。
●阅读资料了解一些矿物的形态特征和用途。
情感态度价值观
●培养对矿物观察研究的兴趣。
●认识到矿物和岩石是组成地壳的重要物质，与人类关系密切。
●认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。
(二)教学准备
为小组准备：花岗岩、石英、长石、云母、放大镜等，常见矿物的标本或图文资料。
为教师演示准备：介绍矿物的多媒体课件或标本。
(三)教科书说明
本课在教科书中共两页，教学内容分为两部分：“美丽的花岗岩”和“常见矿物”。活动的重点是通过观察花岗岩，认识到岩石是由矿物组成的，难点是观察花岗岩中三种矿物的形态，并把它们和这三种单独的矿物晶体进行比较，从中发现它们之间的联系。
第一部分：美丽的花岗岩
岩石是由一种或多种矿物有规律组成的矿物集合体。教学内容从观察花岗岩的组分
开始，并以花岗岩为例，让学生认识岩石是矿物的集合体。教科书为什么选用花岗岩作
为认识矿物的典型代表呢，因为花岗岩是一种比较常见的岩浆岩，矿物颗粒比较粗，主
要矿物成分长石、石英和云母颜色、形态不一样，容易区分。所以，花岗岩是指导学生
理解岩石是矿物集合而成的典型材料。况且前面学生对花岗岩已进行过观察，知道它是
由不同颜色的颗粒组成的，有一定的教学基础。
课文中出现了三种不同的花岗岩，日的是为了让学生知道花岗岩也是多种多样的，
同时也兼顾全国各地的不同类型的花岗岩品种。根据花岗岩的晶粒结构可分为粗粒、中
粒和细粒花岗岩；根据岩石中所含暗色矿物(云母、角闪石)的种类，又可分为黑云母花岗岩、角闪花岗岩(暗色矿物主要是角闪石)、二云母花岗岩(含有黑云母和白云母)，等等。但是对于学生不要求他们了解这么多，只希望知道花岗岩也是多种多样的就足够了。
用放大镜观察“花岗岩由什么组成的”活动延续着前一课“进一步观察岩石”的活动。活动的重点是观察组成花岗岩的几种颗粒分别是什么样的？它们分别是什么？
“颗粒分别是什么样的？”希望学生通过观察发现三种不同颗粒的颜色和形态：带红或黄色调的浅色长石；无色、透明、闪闪发光(或灰白色)的石英颗粒；白色或黑色片状的云母。引发学生产生进一步探究的问题：“这三种不同的成分是什么呢？”
“它们分别是什么？”学生由于知识的局限是无法自己回答这个问题的。为了解决这个问题，指导学生通过观察石英、长石、云母三种矿物的形态，并启发学生将这三种矿物和花岗岩中的三种成分进行对比，从中发现它们之间的联系。
教科书图片中的石英、长石、云母是以比较完整的晶体形式出现的。石英晶体是一端有尖角的柱状或长柱状，颜色常因混入不同的杂质而具有多种色彩；长石晶体常呈柱状或板状、细粒状，颜色肉红、浅黄色、白或灰白；云母呈片状或鳞片状，颜色呈黑、棕红、白、浅灰等。
花岗岩中的三种矿物的颗粒形状和单独的矿物晶体形状不完全相同。其中黑云母结晶最早，晶体发育成自己应有的形状，呈小六角片状或鳞片状，光泽很强；淡色矿物一长石结晶较晚，晶体只发育成应有晶形的一部分，略呈柱状或板状；石英结晶最晚，大部分形成了不规则的颗粒，一般为烟灰色，具玻璃光泽或脂肪光泽。
当学生们了解到花岗岩是由石英、长石、云母三种成分构成后，教科书以小资料的形式告诉学生，石英、长石和云母都是自然界的矿物，矿物在自然界中很少单独存在，通常都是好几种混杂在一起组成岩石。不仅花岗岩，所有的岩石都是由一种或几种矿物组成的。矿物是组成地壳岩石的重要物质。
第二部分：常见矿物
“常见矿物”的主要教学目的是引发关于矿物的话题，了解学生对矿物的已有经验，引起学生对矿物的关注，为下面观察认识矿物的教学作准备。教学活动主要通过阅读资料和讨论的形式进行。
活动分为三个方面，一是让学生阅读教科书的图文资料，大致了解矿物在地球上的种类，以及矿物的形态、用途。课文插图中所展示的矿物依次为石盐、石墨、硫黄、方铅矿、金刚石、石膏、辉锑矿。
二是提出“关于矿物，我们知道什么？它们有什么特性和用途？矿物和岩石有什么不同？我们可以从哪些方面来观察描述矿物？”一系列问题，以了解学生知道多少矿物知识、知道些什么，使教师对下面的教学心中有数。
三是通过阅读单元资料库中的《矿物特征卡》，一方面了解矿物的特征和用途，另一方面了解人们怎样描述矿物的特征，为下面的学习作准备。资料卡中所涉及的观察描述矿物的内容主要有矿物外表颜色、光滑度、透明度、条痕、光泽、硬度、晶体形状以及用途等。
(四)教学建议
1.美丽的花岗岩。
本课教学教师要准备数量较多的花岗岩和放大镜，以一人一块或两人一块为最好，放大镜可发动学生自己带一部分，放大倍数最好稍高一些。
教学活动可以从展示花岗岩制品或花岗岩用途的多媒体课件开始，让学生说说花岗岩的用处和特点，从而引发学生进一步观察花岗岩的兴趣。
上节课学生已经观察过花岗岩，这节课再次观察花岗岩，重点放在观察花岗岩由几
种颜色的颗粒组成？每种颜色的颗粒其形状、光泽如何？花岗岩通常是肉红色或灰白色，略具黑色斑点的浅色岩石。如果放大镜的放大倍数较高，可以看到其中的云母为黑色、片状，闪闪发光；石英是透明或半透明的略似圆形的不规则颗粒，具有像玻璃或油脂般的光亮；长石是颜色淡(肉红、浅黄、灰白等)、半透明，具有玻璃光泽，形状略呈短柱状的颗粒。
花岗岩的种类较多，所以教师在课前，应该弄清楚给学生观察的是什么种类的花岗
岩，如果学生手里拿到的是二云母(黑、白云母都有)花岗岩，就会看到黑色和白色、呈片状、闪闪发光的两种云母。如果是花岗闪长岩，则暗色矿物较多，且暗色矿物多是角闪石。
学生使用的放大镜一般放大倍数不高，对花岗岩中三种矿物的颗粒可能不会观察得
那么清楚。教师可以把岩石标本放到视频展示台上指导观察并进行介绍，以弥补学生观
察的不足。如果能在显微镜下观察花岗岩极薄的薄片更好。
“花岗岩究竟由几种成分组成，这些成分分别叫什么名称？”当学生们产生这样的疑问后，教师可以简单地介绍“花岗岩主要由石英、长石、云母三种成分组成”。同时出示三种矿物的标本，让学生们通过观察三种矿物的特征来判断花岗岩三种成分中哪种是石英、哪种是长石、哪种是云母，并让学生说说判断的依据。观察的步骤：一是借助放大镜观察三种矿物的特征；二是将三种矿物的特征与花岗岩中的三种成分进行对比，认识到花岗岩的三种成分实际上就是石英、长石和云母。
需要说明的是，单独的石英、长石、云母矿物标本与花岗岩中的三种成分是有差异
的，主要是形状不同。因为单独的矿物标本一般是比较完整的晶体。如教科书图中所示：石英是六角柱状，云母片状(或片状集合体)、长石柱状。而组成花岗岩的三种矿物中，只有云母能保持自己的原有形状。
当学生们了解了花岗岩的成分后，教师可以提出这样的问题：“花岗岩由石英、长石、云母三种矿物组成，那么自然界的其他岩石呢？”让学生自己阅读课文的资料寻求答案。
2.常见矿物。
第二阶段的活动可以接着上面的活动引人：“我们已经初步认识了石英、长石、云母三种矿物，地球上的矿物很多，你们还知道哪些矿物？它们有什么用途？”在学生回答后，教师可以让学生阅读教科书中的插图和文字资料。最好是展示一些矿物标本，或以多媒体课件的形式向学生介绍常见矿物及其用途。
接着提出“关于矿物，我们还知道什么？”的问题，让学生说说自己所知道的矿物知识。
“下面我们就要专门学习有关矿物的知识了，矿物和岩石有什么不同？我们可以从哪些方面来观察、描述矿物？”让学生说说自己的看法。因为是要了解学生的想法，所以学生回答如何都没有关系。关键是记住学生的想法，以便下面的教学更具针对性。
最后让学生阅读单元资料库中的《矿物特征卡》，了解人们是怎样描述矿物特征的。如果课堂上没有时间，教师可布置为课外作业。在阅读资料时，教师可要求学生记录资
料卡中所涉及的观察、描述矿物的内容有哪些，以及自己的问题。
第4课观察、描述矿物(一)(一)背景和目标
第4课和第5课的活动内容是指导学生观察、描述矿物的特性。矿物和岩石不同，因此观察的角度也有所不同。由于不同矿物的化学成分或内部构造不同，因而反映出不同的物理性质和形态特征。矿物的特性具体体现在形态、颜色、条痕、光泽、透明度、发光性、硬度、解理与断口、韧性、密度、磁性、导电性、易燃性、味觉、嗅觉、触感等方面。由于学生的水平，教科书中只指导学生从颜色、条痕、软硬、光泽、透明度和形状等几个主要的方面观察和描述矿物。本课的重点是指导学生观察矿物的颜色、条痕和软硬。活动内容分为两个部分：第一部分是观察、描述矿物的颜色和条痕；第二部分是矿物的软硬。
科学概念
●颜色、条痕、软硬是矿物的重要特性。
●有的矿物具有多种颜色，有些矿物具有相似的颜色。
●矿物的颜色、条痕、硬度是识别矿物的重要依据，矿物的条痕比矿物的外表颜色更可靠。
●矿物的硬度在一些行业具有重要作用。
过程与方法
●学习观察描述矿物颜色、软硬、条痕的方法。
●对几种矿物的颜色、软硬、条痕进行观察、比较和描述。
●在观察过程中能及时进行观察记录；对观察到的现象进行分析和解释。
情感态度价值观
●培养对矿物观察研究的兴趣。
●认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。
(二)教学准备
为小组准备：石英、长石、云母、其他几种较深色的矿物、白色瓷砖、深色瓷砖。
教师演示器材准备：矿物图片或课件(如赤铁矿、褐铁矿、黄铜矿、白钨矿、蓝铜
矿、硫黄、金、黄铁矿，无色、粉红、紫色、褐色(烟色)的石英晶体)、白色和深色
瓷砖。
(三)教科书说明
本课的教学重点是指导学生学习观察、描述矿物的颜色、条痕和硬度的方法。难点是比较矿物的硬度。本节教科书内容的思路是先介绍相关知识和方法，然后指导学生操
作实践。
第一部分：矿物的颜色和条痕
教科书首先说明了观察矿物外表颜色的重要性，以及一些矿物的颜色；接着介绍什么是条痕，以及怎样观察矿物的条痕；然后让学生对比观察几种矿物的颜色和条痕；最后学生尝试解释观察矿物时为什么条痕比颜色更可靠。
颜色是最容易观察到的矿物特性，也是辨认矿物的重要根据之一。不同的矿物有着自身独特的颜色，因此有许多矿物以颜色命名，如赤铁矿是红色的、褐铁矿是褐色的、黄铜矿是黄色的、白钨矿是灰白色的、蓝铜矿是天蓝色的、硫黄是黄色的。而有些矿物具有多种色彩。教科书第72页的第一排图所示的是无色、粉红、褐色(烟色)的石英晶体，
它们颜色不同是因为所含杂质不同。有些不同的矿物却具有相同的色彩，教科书第72页第二排的图片是金、黄铁矿、黄铜矿，它们都具有美丽的金黄色。
条痕指的是矿物粉末的颜色，将矿物放在白色的无釉瓷板上擦划，瓷板上留下的粉末痕迹就是矿物的条痕。教科书第72页下左插图中展示了四种矿物的条痕，分别是石墨(上)、赤铁矿(下)、闪锌矿(左)和黄铁矿(右)。由于条痕可以消除杂质和其他的(如矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射等)一些物理因素的影响，所以矿物条痕的颜色更加固定、可靠。比如赤铁矿的颜色有铁黑色和红褐色等，但条痕的颜色总是樱红色。
矿物条痕的颜色可以和矿物的颜色一致，比如金，其颜色和条痕都是金黄色。石墨的颜色和条痕都是黑色。矿物条痕的颜色也可以和矿物的颜色不一致，比如黄铁矿的颜色是浅铜黄色，但条痕是绿黑色。条痕对不透明矿物的鉴定很重要，而对透明矿物来说，意义不大，因为它们的条痕都是白色或近似白色。
观察几种矿物的颜色和条痕后，再比较它们的颜色和条痕是否一致。这是让学生亲身经历的观察活动。活动中，学生们会惊奇地发现：有些矿物的条痕颜色与矿物外表的颜色不一致，是什么原因造成这样的不同呢？学生们可能有不同的解释。正确的解释：一是因为矿物的颜色有时是因为所含的杂质而导致的，并不是矿物本身的颜色，比如教科书第72页介绍的各种颜色的石英晶体，因含不同的杂质而呈现不同的颜色，但纯净的水晶是无色透明的；二是矿物外表的颜色容易受到比如光线等一些因素的影响而发生变化，而矿物的条痕是固定不变的；三是同种矿物虽可呈现不同的颜色，但条痕的颜色一定相同，例如，褐铁矿有时为黑色，有时为黄色，而其条痕都是黄褐色，又如赤铁矿颜色有黑、红、褐等色，但它们的条痕都是樱桃红色；四是不同矿物的颜色虽然相同但条痕不一定相同，比如金、黄铁矿和黄铜矿。由于以上原因，所以观察矿物时条痕比矿物的颜色更可靠。
第二部分：矿物的软硬
这部分活动的内容先是让学生了解并学习测试矿物硬度的简单方法，然后亲身体验。课文还以资料的形式介绍了测试矿物硬度的意义，以及一些矿物的硬度。
矿物抵抗刻画和摩擦的能力称为硬度。矿物的硬度比较固定，在鉴定上意义重大。通常人们确定矿物硬度的方法是用两种矿物相互刻画，即用已知硬度的矿物来确定未知矿物的硬度。做法是：选定10种矿物作为硬度试验的各级标准(摩氏硬度计)，这10种矿物的硬度由小到大排列顺序为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。测试时，用上述硬度已知的矿物去刻画未知的矿物，依据是否留下刻痕判断其硬度。如果未知矿物易碎，反过来以它刻画已知矿物的平面来测试。用这种方法测试，石英硬度大约为7，长石硬度为6~6.5，云母硬度较软为2~3。
在野外工作时，为了方便，人们常采用硬度代用品，即用随身物品代替摩氏硬度计的10种标准矿物。如指甲的硬度约为2.5，铜钥匙、回形针、铁片刀的硬度约为3.5，玻璃片的硬度约为5，小钢刀的硬度约为6，锉刀的硬度约为7。硬度小于指甲，为软；硬度大于指甲，小于小钢刀，为中；硬度大于小钢刀，为硬；有少数矿物用石英也刻不动，为极硬，这样的矿物很少见。
从小学生的实际出发，教科书介绍了两种比较矿物软硬的方法。一是在三年级材料
单元学过的几种材料互相刻画的方法，告诉学生这种方法同样能比较矿物的软硬，并让
学生用这种方法比较石英、长石、云母的软硬。比较的结果应是：三种矿物中长石比云
母硬，石英比长石硬，即最硬的是石英，最软的是云母。如果按从软到硬的顺序排序，
应该是云母、长石、石英。
上面这种几种矿物相互刻画的方法有一定的局限性，只能比较某种矿物在几种矿物
中的软硬情况，不能知道某种矿物在所有矿物中的硬度地位。因此教科书介绍另一种方
法，即用硬度代用品来刻画所测试的矿物。硬度的等级简化为软、较软、较硬、硬。教
科书选用的代用品是指甲、铜钥匙(回形针)、小钢刀，这也是地质工作者在野外常用到
的测试工具。
让学生用指甲、铜钥匙(回形针)、小钢刀作为参照物来比较矿物的软硬。必须要先
知道指甲、铜钥匙(回形针)、小钢刀之间的硬度情况，以及如何确定最软、较软、较硬、硬几个等级。然后用它们作为判断软硬的标准，分别去刻画矿物。教科书的注释资料中，较详细地介绍了用这种方法测试矿物软硬的四个等级。软——能用指甲刻画出痕迹，较 软——不能用指甲刻画出痕迹，但能用铜钥匙(回形针)刻画出痕迹，较硬——不能用铜钥匙刻画出痕迹，但能用小刀刻画出痕迹，硬——用铜钥匙、小刀都不能刻画出痕迹。
在学生明白了这种比较矿物软硬的方法后，教科书要求学生再次测试石英、长石、
云母三种矿物的软硬，并把两种方法测得的结果互相比较，进一步验证上面的测试结果。测试的结果是石英、长石的硬度为硬，云母为软。如果还要区别石英和长石谁更硬一些，可以把石英和长石互相刻画，也就是两种方法结合运用。
从“互相刻画”到“测试硬度等级”，是把测试的方法从学生的经验人手，然后引导到科学的方法上来，在这个过程中学生的观察测试方法得到了拓展，能力也提升了一步。
(四)教学建议
1.矿物的颜色和条痕。
本活动的重点是掌握观察矿物颜色和条痕的方法，并付诸于实践，知道观察矿物条
痕比观察矿物的颜色更可靠。
教师应先让学生认识什么是矿物的颜色及条痕，以及怎样观察和描述。矿物的颜色
比较好理解，就是矿物表面的颜色。矿物表面的颜色有的可能改变，所以鉴别时必须用
新鲜断面。对颜色的描述一般用标准色谱(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)来描述；有时为了区别同种颜色，加上深浅、浓淡等副词，如深红、浅绿、淡黄等；如果矿物不只是一种颜色时，可用双重的颜色表示，如黄绿、橙黄、红紫等，后者为主要颜色；还可以使用形象的实物比喻，如橘红、柠檬黄、土黄、樱红、铁灰等。
“矿物的条痕”对于学生来说是一个全新的概念，教师要演示并讲解条痕指的是矿物在瓷板上擦划时，瓷板上留下的矿物粉末的颜色，而不是矿物刻画瓷板，在瓷板上产生的刻痕。将矿物放在白色的无釉瓷板的粗糙面上擦划，瓷板上留下的粉末痕迹就是矿物的条痕。如果是浅色矿物和透明矿物，如石英等，要在深色的瓷砖上擦划。
分组实验时，要给学生准备颜色较深的不透明矿物和白色瓷砖。提醒学生在粗糙无
釉面擦划。浅色矿物和透明矿物的条痕一般是白色或近似白色，在深色瓷砖的无釉面擦
划比较好。但对鉴别矿物没有多大的意义。判断条痕只限于硬度比瓷板小的矿物，因硬
度比瓷板大的矿物擦划后所得的粉末，是瓷板的粉，而非矿物的粉末。
实验前，先让学生观察矿物的表面颜色，然后让学生猜测它们各自条痕的颜色。接
着分别把这些矿物在白色瓷板上擦划，观察条痕的颜色并记录，再引导学生观察这些矿
物的条痕和矿物外表的颜色是否一致。于是学生可能会想：“为什么矿物颜色和条痕颜色会有不同”。
对这个问题，教师可先让学生根据自己的理解回答，然后补充讲解。交流后，可以
让学生说说“在识别矿物时，观察矿物的条痕和观察矿物的颜色哪个更可靠一些”，除了鼓励学生自己动脑筋外，也可以启发学生在课文中寻求答案。
2.矿物的软硬。
风化、裂隙、杂质等会影响矿物的硬度。所以在鉴别矿物的硬度时，要注意在矿物
的新鲜断面上进行。教师在作教学准备时，要注意这个问题。
在指导学生观察矿物的软硬时，可以让学生先说说自己对矿物硬度的理解，随后指
出“硬度是矿物对外界摩擦或刻画的抵抗力”。在一些行业，矿物的硬度很有意义。比如地质、建筑业上钻探机的钻头，我们平时划玻璃的玻璃刀就要用硬度最大的金刚石来做；在钟表等仪器中，快速转动的部分要用硬度稍次于金刚石的刚玉来做轴承。通过这些事例来激发学生的学习兴趣。
学生在三年级学习过用互相刻画的方法比较材料的硬度，教学时可先启发学生回忆
“我们是怎样比较木头、金属、塑料的软硬的？”明确指出：这种方法同样可以用来比较矿物的硬度。接着让学生亲身体验，去测试石英、长石、云母三种矿物的硬度，并把它们按从软到硬的顺序排列。
接着，教师告诉学生：我们还有另外一种测试矿物硬度的方法，这是地质工作者在野外常用的方法。即把指甲、铜钥匙(回形针)、小钢刀作为测试的工具，大家想学习吗？然后让学生通过阅读资料和讨论，自己学习、理解测试的方法。学生通过阅读和讨论是否真正弄明白了测试方法，教师要通过提问进行了解。
在让学生自行测试矿物的硬度前，教师要提醒学生注意安全。
学生用第二种方法测试并记录石英、长石、云母三种矿物的硬度后，要引导学生比
较两种不同方法的测试结果是否有差异，讨论不同方法的优缺点。长石、石英的硬度相
差不大，小钢刀可能都不能刻画出痕迹，如何区别它们的软硬呢，这个问题可让学生自
行解决。
本课结束时，教师可以让学生总结一下：我们今天学到了哪些观察矿物的方法？告
诉学生下节课还将学习其他观察矿物的方法。如果有时间可让学生看看资料页中所介绍
的矿物的颜色、条痕和硬度。
第5课观察、描述矿物(二)(一)背景和目标
本课接着学习观察、描述矿物的方法，重点是观察矿物的透明度、光泽和形状。矿
物的透明度、光泽和形状也是矿物的重要特性。矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽，
它是矿物表面反射率的表现。按其反射的强弱程度，分金属光泽、半金属光泽和非金属
光泽。光线能否穿过矿物的程度，称为透明度，分透明、半透明和不透明三种。形状指
单体矿物的晶体或矿物集合体的形状，如针状、片状、立方体、八面体、钟乳状等。课
文内容分为两个部分，第一部分：观察矿物的透明度和光泽；第二部分：观察矿物的形状。
科学概念
●矿物的透明度、光泽和形状是矿物的重要特性。
●不同矿物的透明度、光泽和形状是不同的。
过程与方法
●对矿物的透明度、光泽和形状进行观察、比较和描述。
●在观察过程中能及时进行观察记录。
.●观察到的现象进行分析和解释。
情感态度价值观
●培养对矿物的观察和研究兴趣。
●能认真细致地观察、比较、记录和描述。
(二)教学准备
为小组实验准备：一组透明、半透明、不透明的纸；玻璃、泥土、蜡烛、丝绸、手电筒、黑色卡纸；一组透明、半透明、不透明的矿物；一组具金属光泽、半金属光泽、非金属光泽的矿物。
教师演示器材准备：和学生实验的器材相同。
(三)教科书说明
本课重点指导学生观察和描述矿物的透明度、光泽、形状。难点是观察、描述矿物
的光泽。教科书内容的思路是先指导方法，然后实践运用。根据学生的认知特点，在指
导方法时，充分运用学生的生活经验，通过观察常见物体的透光和反光情况，再过渡到
观察矿物的透明度和反光情况。
第一部分：矿物的诱明度和光泽
1.观察矿物的透明度。
光线能否穿透矿物取决于它的透明度。如果能透过矿物看到另外一个物体，这种矿物就是透明的；如果有光线透过，但透过这种矿物看到的另外一个物体模糊不清，它就是半透明的；如果光线完全不能穿过矿物，它便是不透明的。为了学生便于理解，课文先让学生观察纸的透明度，然后再过渡到观察、描述矿物的透明度。教科书第74页介绍了两种判断纸是否透明的方法：一是用手电筒分别照射透明纸、半透明纸、不透明纸，
观察、描述几种纸的透光情况；二是把这几种纸分别放在课文上方，观察是否能透过纸看见课文上的字。
教科书没有具体规定观察哪几种矿物的透明度，教师可选择当地容易找到的透明、半透明、不透明矿物供学生分组观察。常见的矿物中石英、方解石、石盐、云母、萤石、硫黄、重晶体等，其晶体都有透明或半透明的；白钨矿、长石、滑石、孔雀石的晶体一般是半透明的；褐铁矿、磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、辉锑矿、方铅矿、石墨是不透明的。有些矿物透明、半透明、不透明几种状态都存在，如方解石、石英。
因为矿物的厚度会影响它的透明度，所以教科书提示可以通过观察矿物碎片的边缘，以是否能看见其他物体来衡量矿物的透明度。
2.观察矿物的光泽。
当光线照射到矿物表面时，它会发生反射和折射现象。光泽是指矿物表面反射光的情况。对矿物光泽的描述是以具体的物体做参照物的。
矿物光泽可以分为下列几种情况。
(1)金属光泽：矿物表面反光很强，光耀夺目。有着金属光泽的大部分是金属矿物。
(2)半金属光泽：反射光的强弱介于金属光泽与废旧金属光泽之间，暗淡而不刺目。
(3)非金属光泽：常常是透明、半透明或是颜色较浅的矿物所具有的光泽，根据表现不同，又可分为玻璃光泽(像玻璃的光泽，具有玻璃光泽的矿物最多，约占矿物总数的70%)、油脂光泽(像涂上脂肪一样)、珍珠光泽(像珍珠发出的光泽)、丝绢光泽(像丝织品反光一样)、土状光泽(表面反光暗淡像泥土)。
对学生来说，要明白矿物的光泽是一件不容易的事。因此，教科书一开始便安排了“研究金属、丝绸、蜡烛、泥土和玻璃5种物体的反光情况”的探究活动。这些物体都是学生们生活中很常见的。教科书首先安排这项探究活动是有其深刻意义的。其一，让学生们从生活中常见的物体着手研究物体的反光情况，让他们感觉到这项研究活动其实并不难；其二，通过此项探究活动，学生们可以掌握检测物体反光的一般方法；其三，学生们描述出这些物体的光泽后，可以为观察、描述矿物的光泽提供参照物。这一活动与观察矿物光泽的活动相互构成了一个有结构的大活动，这对于推进学生们的观察水平是有积极意义的。
教科书第74页插图中孩子所描述的“金属反光最强”“泥土反光暗”“玻璃反光比金属暗，比泥土强”。是对金属光泽、泥土光泽和玻璃光泽做一个比较。让学生知道金属光泽最强，玻璃次之，泥土反光最弱。
教科书没有具体地规定观察什么矿物的光泽，是因为各地的矿物资源不一样，教师可根据当地容易找到的矿物供学生观察。具金属光泽的多是金属矿物，如金、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、辉锑矿等。半金属光泽的有磁铁矿、黑钨矿、褐铁矿等。具非金属光泽的常常是透明、半透明或是颜色较浅的矿物，其中具玻璃光泽的有长石、石英(晶面)、重晶石、方解石、石盐等，具油脂光泽的有滑石、石英(断口)等，具珍珠光泽的有白云母、滑石等，具丝绢光泽的有纤维石膏等，具土状光泽的有高岭土等。
有些同种矿物具有不同的光泽，如有的石英具玻璃光泽、有的石英具油脂光泽。
第二部分：观察矿物的形状
自然界中的绝大部分矿物都是晶体。晶体是在适当的条件下(温度、溶液的饱和程度、晶体生长的空间)，矿物内部物质的原子、分子或离子有规则地排列而形成一定的构造框架，往往表现为一定的几何形体。由于矿物的化学成分、内部排列构造不同，其外形特征也不同。
矿物晶体的几何形体往往是鉴别矿物的重要特征，如教科书第75页的照片所示：完整的石盐晶体是立方体，石英晶体是六角柱的，辉锑矿是柱状或针状，方解石是平行四边形六面体。
要说明的是：自然界中的矿物形态是多种多样的，不仅只有这几种。我们见到的矿
物更多的是不规则的块状(矿物晶体很小，组合紧密，以致肉眼不能分辨)。同一种矿物
的晶体有时会具有不同的形状。这是由于矿物生成的环境、条件不同造成的。如石英的
晶体应该是六角柱状。但花岗岩中的石英，由于结晶晚于云母和长石，剩下的空间不够，往往不能形成自己的六角柱状，而形成了颗粒状。石膏在不同的环境条件下，会形成不同的形态。如板状(刀片石膏)、纤维状(纤维石膏)、粒状(雪花石膏)集合体等。
最后要强调的是，我们的教学日的主要不是让学生去知道矿物有多少种形态，而是
学习如何观察和描述矿物的形态。
(四)教学建议
本课教学，教师首先要选择合适的矿物标本供学生观察。
1.矿物的透明度和光泽。
(1)观察矿物的透明度。
对物体是否透明，学生还是具有一定生活经验的，因此在指导学生观察矿物的透明
度时，可以让学生先说说自己对物体透明度的理解，然后让学生区分透明、半透明、不
透明的纸，并让他们说说自己的理由。然后指导学生用同样的方法观察矿物的透明度。
可以先让学生观察石英、长石、云母的透明度。
(2)观察矿物的光泽。
对“光泽”和光泽的观察与描述，学生比较陌生。教师可以从物体的反光情况引人。
对于反光，学生还是有一定的生活经验的，比如他们知道镜子、金属的表面反光很强。
然后告诉学生矿物的光泽就是矿物表面的反光情况，观察矿物的光泽就是观察矿物表面
的反光。
对矿物光泽的观察、描述，是以金属、玻璃、泥土、蜡烛(脂肪)、丝绸等作参照物
的。因此，在观察矿物的光泽前，要指导学生仔细观察金属、玻璃、泥土、蜡烛(脂
肪)、丝绸的光泽。具体操作方法是用肉眼观察这几种材料表面的反光(光亮)情况，并
进行比较，把它们的光泽情况进行排序，并用恰当的词语描述，比如：“强烈”“耀眼”“很亮”“暗淡”“光线很多”“光线很少”“不够亮”等。
观察矿物光泽时，可以把矿物和上述5种材料放在一起进行对比，看看这种矿物的光泽相当于哪种材料的光泽。在学生们描述矿物光泽时，只要求比较性的描述。如石英的光泽像玻璃或蜡烛(脂肪)的光泽、长石有像玻璃一样的光泽、云母的光泽和珍珠或丝
绸的光泽差不多。
有些学生可能会把玻璃和镜子相提并论，教师要注意引导区别。很多镜子是用玻璃
做的，但在玻璃背面涂了一层金属膜，所以反光很强。而玻璃就是玻璃，光线照射时很
多光线透过了玻璃，反光没有镜子强。
2.观察矿物的形状。
观察有明显规则几何形体的矿物相对比较简单。观察描述时，只要学生能用自己的
语言描述，基本接近就可以，不要要求过高。比如方解石的晶体形状是菱状体，但如果
学生说它是平行四边形、菱形都可以。
另外，教学时不一定要找和课文中照片所示矿物的形状一样的。我们身边容易找到
什么形状的，就让学生观察什么形状的。给学生观察的矿物中，最好有一些是具有规则
的几何形状的。对不具规则几何形状的，我们可以观察它的结构，比如有的矿物整体看
起来没有什么特殊的形状，就是一块无规则几何体的块状。但肉眼仔细看整块矿物是由
粒状晶体组成的，可以叫做粒状。如果颗粒是像鱼卵一样，就叫鱼子状。还有的矿物是
由肉眼不能看清的极细颗粒矿物所形成的集合体，表面致密均匀，叫做块状；还有的矿
物是由一些疏松的粉末组成的，无光泽，用放大镜都不能看出晶体结构，叫做土状。其
他的还有片状、纤维状、杏仁状、鲡状(鱼子状)、钟乳状、葡萄状等。
到此，学生已经学到了几种重要的观察、描述和识别矿物的方法，如果课后能开展
收集岩石和矿物标本的活动，将会不断运用学到的知识和技能，培养观察研究岩石和矿
物的兴趣。有关采集标本的内容在单元资料页，希望教师鼓励学生阅读。
第6课面对几种不知名矿物
(一)背景和目标
通过前面的学习，学生已初步掌握对矿物的颜色、条痕、硬度、光泽、透明度、形
状等特性进行观察和描述。本课让学生综合运用前面所学到的观察方法和技能，尝试对
矿物进行探究和识别。要说明的是：活动的重点不是鉴别的结果，而是探究活动的过程。让学生经历这种探究和识别的过程，对学生的探究意识及探究能力的发展都是有意义的。
本节课活动内容分两部分：第一部分是回顾与交流我们前面学习过的，以及我们通
过其他途径知道的观察方法；第二部分是探究几种不知名矿物，尝试识别它们。
科学概念
●矿物的显著特征是描述和识别矿物的基础。
过程与方法
●综合运用各种方法对矿物进行多角度的观察、描述。
●根据已观察到的矿物特性，对照资料对它们进行鉴别。
●从矿物所表现出的各种特征中选择显著特征进行描述。
情感态度价值观
●培养对矿物观察、研究的兴趣。
●能认真细致地观察、比较、记录和描述。
(二)教学准备
为小组实验准备：每组待识别的矿物三种，铜钥匙(回形针)、小刀、放大镜、白色
和深色瓷砖、空白矿物资料卡等。
(三)教科书说明
第一部分：回顾与交流
教科书用了两个问题引导学生回顾与交流前面学习过的，以及通过其他途径知道的
观察方法。学习过的方法是有限的，学生可能通过其他一些途径知道一些观察矿物的方
法，鼓励学生表述出来。
观察矿物的其他方法还有什么呢？教科书第76页两个小孩的对话已经说出了磁性和密度。另外有些学生也可能会说滴稀盐酸检测。
矿物的磁性是指铁磁性矿物可以用普通磁铁吸引，而且具有“剩磁”。矿物的密度是单位体积矿物的质量，单位是克/厘米3或千克/米3。矿物的密度测定比较麻烦，一般可用手掂其重量约略估计密度的大小。绝大多数矿物的密度在2.5~4之间。密度小于2.5的，称轻矿物；大于4的，称重矿物；位于2.5~4之间的，称为中等密度的矿物。
在总结与回顾的基础上，指导学生进行矿物识别的探究活动。
第二部分：它们是什么矿物
教科书首先提出了活动的任务：盒子里有三种不知名的矿物，我们能知道它们分别是什么矿物吗？
活动的步骤如下所述。
先让学生思考：面对这三种不知名矿物，科学的鉴别步骤应该是怎样的？教科书第76页学生的对话，提示了我们在动手前，应该先想想这个问题。正如教科书插图中的两个小孩说的：“我们先要收集这些矿物有什么特征。”“然后对照资料识别。”
接着要学生仔细观察盒子里的三种矿物的形态和性质，为每块矿物写出特征卡片。特征卡片的项目有形状、颜色、条痕、光泽、透明度、软硬、触觉，后面空着的格子是留给学生自己添写的。根据平时教学的情况和待识别矿物的性质，可以填上比如“重量”“磁性”“嗅觉”等特性。
然后阅读、对照单元资料2的矿物特征卡，试着鉴别它们分别属于什么矿物。单元资料页中的矿物资料没有像表格中的那样，每个项目一行，这就需要学生认真去阅读、仔细对照，并得出结果。
教科书第78页的矿物分别是块状的硫黄、鱼子状的赤铁矿、立方体的方铅矿、犬牙状的方解石晶簇、立方体的石盐。
石盐和钾盐很相似，石盐的化学成分是氯化钠，钾盐的化学成分是氯化钾，两者可通过“焰色反应”鉴别，石盐的焰色为黄色，钾盐的焰色为紫色。前者味咸，后者味苦且涩。
上述矿物的一些物理性质，在鉴定时不一定对每一种矿物都需要，因为许多矿物有几种性质特别显著，常常根据这一二种性质就可以鉴定其为某种矿物，比如金刚石具有最大的硬度、滑石较软且染指等。
教科书第78页的问题：“我们是根据它们的哪些性质做出判断的？”回答“在我们收集的矿物特征的信息中，哪些性质对鉴别这块矿物最有作用？哪些性质作用不大？”就是为了达到这个目的。
矿物的鉴定，除根据矿物的物理性质外，还可以做一些简单的化学测试。例如，用稀盐酸滴在矿物上，如产生二氧化碳气泡的就可能是方解石。
最后通过说特征、猜矿物的游戏。进一步训练学生抓住主要特征进行描述的能力。
在以上活动任务完成后，布置新的任务：人们在生产和生活中怎样利用矿物和岩石的不同特性呢？选择两种矿物或岩石，详细了解它们在生产和生活中的用途，为学习下一节课作准备。
(四)教学建议
1.回顾与交流我们前面学习过的观察方法，以及我们通过其他途径知道的观察方法。
教师可以从前两课的矿物特征的几种观察方法开始，让学生回忆观察、描述方法。然后引导学生说说到现在为止，已经有多少种研究矿物的方法。还可以鼓励学生说说自
己所知道的其他观察方法。教师可以将这些方法列在黑板上。学生说出新的观察方法，
教师应该鼓励，并可视情况适当进行补充、讲解。
2.它们是什么矿物。
教师准备给学生观察的矿物种类最好是前面的教学中接触过的，但是形态又有所不
同，这样对于学生来说具有一定的挑战性，又便于学生观察和识别。各组的矿物标本应
该相同。或者把矿物标本分成几套，每几个组的矿物是相同的，这样在最后根据他人的
描述寻找到自己组中的矿物时，几个组的学生可以在一起活动。
首先是观察和鉴别矿物的活动，这个活动分小组进行。进行这个活动时，教师一定
要留给学生比较充足的时间。这个活动可以包含以下内容：
(1)观察记录矿物的特征。
(2)对照资料对矿物进行鉴别。
(3)在矿物的特征中找出鉴别时需依据的最重要(最起作用)的特征。
在活动过程中，既要指导学生认真归纳矿物的各种特征，又要通过鉴别，概括出它
的最显著特征，如颜色、形态等。寻找显著特征的活动应在根据矿物特征对照资料得出
鉴别结果后，再引导学生回头思考，分清某种矿物特征的主次关系，最后概括最显著特征。
小组活动结束后，进行大组交流。如果全班有不同的矿物，交流时教师可以让具有
相同矿物的组在一起交流，并对有异议的矿物展开讨论，然后推出代表在全班汇报交流。让观察其他矿物的学生也对这几种矿物有所了解。
通过对矿物的鉴别活动，学生可能注意到：在我们收集的矿物特征的信息中，有些
性质对鉴别这块矿物最有作用，而有些性质的作用不大，有些性质的作用很大。“作用很大”是指这类性质是别的矿物少有的，能根据这一特征的描述很容易识别这块矿物，如方解石特殊的菱面体，敲击后也呈菱面体裂开；石墨有染指的现象。“作用不大”是指这类性质是别的矿物也常常具有的，如“较硬”“金属光泽”等，在一般情况下这样的描述对识别这块矿物不起太大作用，还需要说出其他的特征才能识别。
教师可以让学生将这几类特征自定一个名字，比如“显著特征”“一般特征”等。
接着让学生在小组中挑选对矿石识别的显著特征，重新整理自己的记录。最后在小
组间以游戏的形式，互相根据别人说的信息最快地找到相应的岩石或矿物。
本课结束后，最后布置学生寻找岩石矿物用途的资料，为下一课的学习作准备。在
我们这个单元的一些课文中，比如“认识几种常见岩石”等，以及单元资料中，都有意
地安排了相关的内容，学生除可以通过走访调查、查阅资料外，还可以仔细阅读教科书上的资料，从中收集有关岩石和矿物用途的内容。
第7课岩石、矿物和我们(一)背景和目标
岩石、矿物和我们人类的关系非常密切，是我们生产生活资料的重要组成部分。随
着科学技术的发展，岩石和矿物将更广泛地应用于我们的生产和生活中。
四年级的学生对岩石、矿物和我们的关系知道得并不多，他们见得最多的就是岩石
在建筑、修路方面的用途，对矿物的用途可能知道和关注得更少。尽管在“认识几种常
见岩石”“岩石的组成”等课中，零星地介绍了一些相关的知识。但是不够全面和系统，不能使学生真正感受到岩石、矿物对人们的不可缺少的意义。
因此在了解到一些岩石和矿物的性质之后，有必要设计专门的一课引导学生在这方
面进行学习和讨论，让他们知道岩石和矿物的更多用途，知道它们是人类生存不可缺少
的宝贵资源，知道目前地球资源的紧缺和保护岩石矿产的紧迫性。这对于理解保护地球
上的岩石和矿物资源的意义，从而树立保护自然资源、合理利用自然资源的意识有很大
帮助。
本课的活动内容主要有三个部分：第一，相互交流有关信息，获得对岩石、矿物用
途的更多了解；第二，整理信息，使学生对岩石和矿物的用途认识更加清晰和深刻；第
三，了解我国的岩石和矿产资源，以及国家关于保护矿产的政策法规。
科学概念
●岩石和矿物的特性决定了它们的用途。
●岩石和矿物在生产和生活中用途很广，人类的生存离不开岩石和矿产资源。
●岩石和矿物是地球上宝贵的资源，我们要很好地保护和利用。
过程与方法
●通过调查、查阅资料等形式，了解岩石和矿物的用途。
●通过调查、访问、查阅资料等形式，了解人类在开发、利用、保护岩石和矿物等方面的活动。
●通过交流、讨论和分类，比较全面地认识岩石和矿产对人类的意义。
情感态度价值观
●岩石和矿物是宝贵的资源，要很好地保护和利用。
●关注人类在开发、利用、保护岩石和矿物等方面的种种行为，树立保护、合理利用岩石和矿物的意识。
●乐于在课外继续从事有关岩石、矿物的探究活动。
(二)教学准备
为小组实验准备：师生课前开展有关岩石、矿物在生活中广泛应用的调查研究活动并收集相关资料。
教师演示器材准备：岩石、矿物制品，岩石、矿物用途，我国矿产资源的图片资料
或多媒体课件。
(三)教科书说明
第一部分：岩石和矿物的用途
人类社会的发展、科学技术的进步，都与矿产资源的开发和利用密不可分。从远古的石器时代开始，经过青铜器时代、铁器时代、钢铁时代，一直发展到石油时代、硅的时代，随着生产的发展和科学技术的进步，人类发现和加以利用的矿产资源种类越来越多，应用的范围也越来越广。
本课的第一部分是学生汇报、交流他们在上节课后收集的有关岩石和矿物用途的信息。教科书要求每个学生收集两种矿物或岩石的用途。收集的方法和途径是多样的：通过网络、书籍、报刊查询；通过走访、调查进行搜集，比如调查我们生活中的用品是用什么制作的；从课文中寻找有关的信息等。
接着是在课堂上对收集到的信息进行交流。为什么要交流，因为每个人收集的资料有限，不能全面了解岩石、矿物的用途，通过交流可以使学生获得更多的相关信息，比较全面地了解岩石、矿物对我们的意义。
教科书第79页插图内容涉及到原始人用石头做工具，人们在建筑、交通、金属冶炼、科研(研究地球的运动变化)，以及日常生活用品。相信学生收集的资料汇总起来，一定比教科书上提到的内容还要多。这部分内容也是对学生课前收集信息的一个启示。
课前学生是根据课文要求，按某种岩石或矿物的用途来收集信息的，因此汇报也是这样汇报的。怎样让这些丰富的信息更有条理，能让学生比较系统、全面地了解岩石和矿物对人类的价值和意义呢？必须对这些信息进行整理。整理信息是我们科学学习中必须掌握的方法，这也是科学家在探究未知世界的必经过程。有很多科学现象和规律是在整理信息的过程中发现的，科学史上有不少这样的事例，比如太阳系行星的运动规律、元素周期表等。
怎样整理这些信息呢，希望学生进行讨论。分成哪几类，也是学生要思考的问题。教科书上表格提示的是可按“冶炼金属”“建筑材料”“生活用品”“医药”等不同方面的用途来分类，当然还可以按其他的方式分类。留下的空格让学生自己去补充。
人们利用岩石和矿物，是利用它们的特性和成分。比如人们利用方解石、石英、萤石的光学特性，把它们作为光学仪器(棱镜)；利用红宝石(刚玉)的特性，将其作为产生激光的关键材料；利用铜、铝的良好导电性作电线，利用云母、滑石的绝缘性作绝缘材料，利用石英具有压电性，制作雷达、通讯、微处理机等的元件；利用金刚石、刚玉、
石英等矿物的高硬度作研磨及切割材料；利用宝石、玉石等的夺目光彩，制成人们珍爱的装饰品。
人们还利用矿物的成分，从矿物中提取有用的元素或成分。比如从磁铁矿、赤铁矿中提取铁；从方铅矿中提取铅；从黄铜矿、斑铜矿中提取铜。化工工业利用黄铁矿制硫酸，利用石盐制取纯碱、烧碱、盐酸、氯气等；农业上把钾盐作为钾肥，把磷灰石作为磷肥的来源等。中药利用石膏的清热作用、朱砂的安神镇静作用、硼砂的清热消炎和解毒防腐的作用等，对不同的疾病进行治疗。
因此也可以按利用矿物什么性质和成分进行分类。但这种方法对学生来说可能比较陌生和困难，所以教科书上没有提及。
通过以上对岩石、矿物用途的交流和分类，学生可以看到岩石矿物在人类生产生活中方方面面的用途，对岩石和矿物为什么是人类生活和生产资料的重要来源有一定的认识。
第二部分：保护岩石和矿产资源
本部分课文的内容主要有二个方面。第一，保护矿产资源的意义。课文中提到地球上的岩石及矿产资源被开采后就不能再生。为什么说岩石和矿产被开采后就不能再生呢？这是因为矿产资源(有用矿物在地壳中或地表聚集起来，而具有开采的价值)多是在几千万年、几亿年地质作用过程中形成的，这一漫长的自然生产过程，相对于人类社会的短暂过程而言，它是不可再生的、有限的。然而，人类社会的发展却越来越离不开
矿产资源，人类对矿产资源的开发和利用速度一直有增无减，这就意味着地球上数量有限的矿产资源迟早要面临枯竭的状态。人类为了生存和发展，必须要保护矿产资源。
第二，国家关于矿产资源的有关法规。教科书中提到：矿产资源属于国家，任何组织和个人不得私自开采。我国于1986年制定颁布了《矿产资源法》，并于1996年进行修订。《矿产资源法》对矿产资源的所有权、勘查、开采都有明确规定。总则第三条规定了矿产资源的所有权：“矿产资源属于国家所有，由国务院行使国家对矿产资源的所有权。地表或者地下的矿产资源的国家所有权，不因其所依附的土的所有权或者使用权的不同而改变。”“国家保障矿产资源的合理开发利用。禁止任何组织或者个人用任何手段侵占或者破坏矿产资源。”
教科书中提到：“要保护和合理利用矿产资源”。如何保护和合理利用矿产资源呢？
国家《矿产资源法》第四章第二十九条对开采矿产资源有明确规定：“开采矿产资源，必须采取合理的开采顺序、开采方法和选矿工艺。矿山企业的开采回采率、采矿贫化率和选矿回收率应当达到设计要求”。我国矿产资源在开发利用和保护过程中，存在开发利用过程中耗损破坏严重的问题。首先，全国矿山的资源回收率普遍偏低(采矿回收率是指矿山实际采出的矿石量和探明的工业储量的比率)，已探明含量的矿产资源耗损严重。其次，矿产资源开发应用领域不广，综合利用水平低，许多珍贵的有用组分大量流失。第三，乱采滥挖、采富弃贫等掠夺性开采，破坏矿产资源的现象严重。另外在开发利用矿产资源过程中的环境污染和破坏严重问题十分突出。
教科书还以资料的形式介绍了我国的矿产资源情况。我国矿产种类繁多，是世界上
矿产品种比较齐全的少数国家之一。矿产资源总量居世界第二位。还要补充说明的是：
我国不仅是世界上矿产资源种类齐全的少数几个国家之一，也是世界上开创采矿业最早
的国家之一。早在一万多年以前，我们的祖先就逐渐掌握了开采并利用石料的技术。四
千多年以前就已经能够开采铜、铁、金和煤等矿石。
但是，我国矿产资源具有优势也有劣势。虽然我国矿产资源的种类和总量都居世界
前列，而人均占有量只有世界平均水平的5800，居世界第53位，个别矿种甚至居世界百位之后，而且矿产资源中部分矿种贫矿多、富矿少，多组分矿多、单一矿少，地区分布不均匀以及地质矿产条件复杂等。因此我国是一个矿产资源比较丰富的国家，但又是一个矿产资源严重不足的国家。所以我们更应该保护和合理利用矿产资源。
通过本课教学，希望学生关注我国矿产资源的开发利用和保护，在课后了解家乡有
哪些矿产资源，以及人们是如何开采、利用、保护的。
(四)教学建议
1.岩石和矿物的用途。
本课可以科学讨论会的形式进行教学。教师应在课前布置学生选择两种岩石或矿物
进行调查或查阅资料，了解它们的用途，并了解学生完成任务的情况。也可以让学生调
查自己身边的各种物品哪些用到了岩石或矿物，用到了哪些岩石或矿物。
教学时，首先引导学生在小组内进行交流，并整理出一份小组的调查统计表。接着
组织全班同学进行交流和展示。交流时，教师在黑板上张贴一张大表，记录学生的发言。表格的形式和教科书的一样，只不过行数要多一些，还可以两张并排。学生发言中如果有不够清楚，甚至错误的地方，教师可视情况进行适当的提问和插话。学生发言之后，教师也可以视情况进行一些适当的补充。比如岩石、矿物对研究地球运动历史方面的作用(由于岩石的成分及形成原因不同，形成了形态和性质各异的岩石。因此岩石的特征为我们提供了它是如何形成的线索，能够帮助人们探索地球运动的秘密。是人们研究地球运动历史的重要客观依据)。为此，教师和学生一样，在课前要广泛收集资料。
接着要求学生将全班收集到的信息进行整理。整理的日的是让大家更容易看出岩石、矿物在我们生产和生活中的广泛应用。怎样整理这些信息？可让学生充分讨论。也可以按照教科书第80页的表格所示，根据不同生产部门来整理，或根据人们利用到矿物的哪些性质和成分进行整理，还可以按照学生想出来的其他的方式进行整理，但是一定要让大家更容易看到岩石和矿物对人们生产和生活的重要价值。
最后一定要让学生仔细地阅读这张表，说说自己对岩石和矿物的用途有什么新的体会。
2.保护岩石和矿产资源。
这部分内容的教学可以以学生的讨论和教师的讲解进行结合。教师可以先提出这样
的问题：人们从哪里得到岩石和矿产呢？为什么说矿产资源是不可再生的资源？学生可
能因对岩石和矿产的形成不很了解，不能很好地进行回答，教师需作补充讲解。
为什么要保护、合理利用矿产资源呢？仅仅回答因为矿产资源是不可再生的资源，
还是不够的。教师要补充：随着科学技术的发展，人们用到岩石、矿物的地方越来越多，对岩石和矿物的需求量越来越大，比如对能源矿产、对金属矿产的需求等，而地球上的资源是有限的。另外人们在开采过程中还有不少乱采滥挖和浪费资源的现象，这就使本来就不够用的岩石、矿产资源更加紧缺。同时乱采滥挖和浪费资源还会带来生态环境的破坏。如果学生自己有这方面的感受，可以让他们说说。
对我国丰富的矿产资源，也要让学生有一个正确的认识。从我国矿产资源的种类和
数量来说在世界上都算资源大国，但是由于我国也是人口大国，算起人均占有率来，和
世界上的一些国家相比就差远了。加上我国矿产资源分布不均匀、贫矿多、富矿少等特
点，我国的岩石、矿产资源还是比较紧缺的。所以更要保护和合理利用矿产资源。
对小学生来说，合理利用岩石、矿产资源的最好行动是生活中减少对物品使用的浪
费，重视资源的回收利用等。
教师在讲解以上内容时，最好有生动的事例，能配以多媒体课件更好，以增加教学
的生动性和感染力。
仅仅在课堂上这样说，学生的认识还是不够的，因此最好能引导学生通过调查、访
问等方式了解当地的人们在开发、利用、保护岩石和矿物资源方面的各种行为，在实践
活动中逐步树立“爱护资源、合理利用资源”的意识。
