卵石的形成

一、课文说明

　　第19、20、21、22课构成本册教材的“地球”教学单元。本课通过卵石的形成过程，指导学生认识地球外部的运动——风化、搬运、磨圆等地质现象；在能力培养方面，属于“推理能力”和“想像能力”的系列。

　　本课从整体上看，是按照“问题——事实——思考——假设——结论——应用”的思路编写的。课文分五部分：

　　第一部分提出问题：卵石是怎样形成的？这是本课的引入。

　　第二部分向学生介绍有关卵石形成的事实。通过卵石形成过程的示意图可以使学生了解以下事实：

　　1．卵石多分布在河道里或河滩上，而河道两旁不一定都有山。（这说明卵石的形成可能与河水有关系，这些石头很可能是从远处冲来的。）

　　2．从发现卵石的地方沿河往上走，可以看到：在河流上游的两岸有高山，山上的石头有很多纵横交错的裂缝，摇摇欲坠；在山脚下、河道中有很多大大小小的石块。（这说明河道中的石块可能是从山上滚落下来的。）

　　3．从河的上游沿河往下游走，可以发现：河道中的石块越来越小，棱角越来越不明显，表面越来越光滑。（这可以启发学生想像卵石是在水的搬运过程中逐渐被磨圆的。）

　　以上内容好像引导学生做了一次实地考察，在一定程度上，重复了地质学家对卵石成因探究的过程。

　　第三部分启发学生根据以上事实进行思考：“河道中的卵石最初是从哪里来的？它们是怎样到河里的？是怎样变成卵圆形的？一般来说，根据第二部分提供的事实，学生对这三个问题可以做出比较正确的推测，粗略地了解卵石是怎样形成的，从而为第四部分课文的教学打下基础。

　　第四部分具体地指导学生认识卵石形成的过程。这部分内容分为三层：

　　1．高山上岩石的风化、崩塌。

　　关于风化作用课文讲了三点：

　　（1）温差变化对岩石的破坏作用。昼夜、夏冬的温差，会使岩石表面与内部胀缩不均，日子久了，岩石会产生裂缝。为了使学生更直观地认识这个问题，这部分内容安排了一个实验，模拟温度的变化对岩石的破坏作用。教学时，选用板岩、页岩或风化花岗岩做实验，效果较好。

　　（2）雨水对岩石的破坏作用。课文重点指导学生认识：岩缝中的水在冬季结冰时，会使岩缝增大。关于水结冰时体积膨胀的问题，学生没有这方面的知识，教学时可以结合日常生活中的现象（例如水结冰时能把玻璃瓶、水管胀裂等）使学生理解。关于雨水中的一些化学物质（例如酸）对岩石的侵蚀作用，学生不容易理解，本课没有涉及。

　　（3）植物对岩石的破坏作用。主要讲了根的生长，可以使岩石的裂缝进一步加深、扩大。关于根分泌某些化学物质对岩石的侵蚀作用，限于学生的接受能力，同样没有涉及。

　　课文在对以上三种风化作用进行分析之后，进行了简单的综合，告诉学生“气温、水、植物等对岩石的破坏作用叫做风化。”

　　关于岩石崩塌的原因，课文没有详细地讲解。岩石的崩塌是在岩石风化的基础上造成的，主要是重力作用。

　　在教学这部分内容时，要使学生体会到风化作用有多种因素，这些因素是同时起作用的，并且是经过很长时期的作用，才能使岩石风化、崩塌。

　　2．河水的搬运作用和磨圆作用。

　　关于河水的搬运作用，学生有相应的知识，知道流水是有力量的，比较好理解，课文没有详细解释。

　　在搬运过程中的磨圆作用是这层内容的重点。这个问题是按照“假设——实验”的思路编写的。实验材料是棱角明显的碎砖块。通过实验可以发现：这些碎砖块由于水的冲刷和相互磨擦、碰撞，棱角消失了，变成了表面光滑的近似球形的“卵石”。

　　3．综合以上的观察、实验、思考，可以知道：高山上的岩石由于风化作用崩落下来，在河水的搬运过程中，受到水的冲刷和相互磨擦、碰撞而形成了卵石。这是本课教学在知识方面的重点，学生应该掌握。

　　第五部分，启发学生根据河滩上卵石的成因，推想海滩上的卵石是怎样形成的。海滩上的卵石与河滩上的卵石成因基本相同。海岸边的岩石经过长期的风化和海浪拍击，破碎崩塌，被海水搬运到海滩；它们在海滩上长期受到海水冲刷以及相互磨擦、碰撞，便形成了卵石。通过这部分内容的教学，可以使学生对卵石的成因有更全面的认识，还可以培养他们的类比推理能力和想像能力。

　　本课教学内容较多，需用2课时。

二、目的要求

　　1．通过指导学生认识卵石形成的过程，使学生知道岩石的风化、搬运、磨圆等地质作用。

　　2．培养学生的推理能力和想像能力。

　　3．渗透科学自然观——使学生体会到自然界是不断变化的。

第一课时

三、课前准备

　　教师准备：

　　1．分组实验材料——酒精灯、火柴、镊子、小块板岩、烧杯、凉水。

　　2．演示材料——卵石。

　　3．挂图或投影片——卵石形成的过程，岩石的风化、崩塌。

四、教学过程

　　导入新课

　　1．谈话：在一年级学习《玩石头》一课时，我们曾见过这种石头（出示卵石）。它是什么形状的？

　　2．讲述：这种石头叫做卵石。

　　3．谈话：关于卵石，你们有什么问题？

　　4．讲述：这节课，我们来研究卵石是怎样形成的。（板书课题）

　　学习新课

　　1．启发学生思考卵石的成因

　　（1）谈话：你们知道卵石分布在自然界的哪些地方吗？

　　（2）讲解：

　　为了弄清卵石是怎样形成的，科学家曾作过很多考察。在考察中发现：

　　（出示卵石形成过程图。）

　　①卵石多分布在河道里或河滩上。

　　②在河道两旁不一定都有高山，但是从发现卵石的地方沿河往上游走，可以看到在河流上游两岸有高山。这些山上的石头有很多纵横交错的裂缝，摇摇欲坠，在山脚下、河道中有很多大大小小的石块。

　　③从河的上游沿河往下游走，可以发现：河道中的石块越来越小，棱角越来越不明显，表面越来越光滑，变成了大大小小的卵石。

　　（3）讨论：根据以上事实，你认为河道中的卵石是从哪里来的？它们是怎样变成卵石的？为什么这样想？

　　（4）教师小结：通过以上讨论，多数同学都认为河道中的卵石是从山上来的，是被河水冲到中下游来的，并且是在河水冲刷的过程中变成卵形的。是不是这样呢？让我们进一步来研究。

　　2．指导学生认识岩石的风化

　　（l）认识温度对岩石的影响

　　①谈话：

　　从图中看到，河流上游两旁山上的岩石有什么特点？（有很多纵横交错的裂缝，有的石块摇摇欲坠。）

　　岩石上这些裂缝，与卵石的形成是否有关系？

　　②讲述：为了弄清这个问题，我们来做个实验。每组都有一小块岩石，用镊子夹住这块岩石在酒精灯上烧一会儿，然后立即把它放在冷水中。如此反复几次，观察这块岩石有什么变化。

　　③分组实验。

　　④汇报实验结果。（岩石表面出现裂缝，甚至一块块往下掉碎屑。）

　　⑤讨论：

　　岩石表面为什么会出现裂缝？（由于冷热的作用，岩石胀缩不均而产生裂缝，就像冷玻璃杯用热水一烫会炸裂一样。）

　　自然界中的岩石，也像实验中这块岩石一样，经常受到冷热的影响。白天，岩石被太阳晒得很热；夜里，岩石又变得很凉；夏季，岩石被太阳晒得很热，冬季，岩石又变是很凉。日子久了，你认为岩石会有什么变化？

　　⑥教师小结：当岩石受热时，体积会膨胀，由于从岩石表面到岩石内部热的程度不一样，因此整块岩石各部分膨胀的程度也就不同。当岩石受冷时，体积收缩，同样，由于从岩石表面到岩石内部冷的程度不一样，整块岩石各部分收缩的程度也会不同。日子久了，岩石各部分总是胀缩不均，内部结构就会受到破坏，产生裂缝。

　　（2）认识水对岩石的影响

　　①讲解：岩石有了裂缝，下雨的时候，雨水就会流进裂缝。流进裂缝的水，有的蒸发了，有的渗下去了，有的存在裂缝中。

　　②讨论：

　　到了冬季，岩石裂缝中的水会有什么变化？（结冰）

　　水结冰，对岩石会有什么影响？（想一想，在寒冷的冬季，露天的自来水管会冻裂，装水的瓶子也会冻裂，这是怎么回事？在冰箱里冻冰块时，在塑料盒里倒满水，结冰后会鼓起来，高出盒口，这是怎么回事？这些现象可以启示我们推想，岩石缝中的水结冰后，对岩石会有什么影响？）

　　③教师小结：水结冰时有一种特殊的性质——膨胀，膨胀时会产生一股力量，胀破水管、瓶子，也会使岩石的缝隙增大。

　　（3）认识植物对岩石的影响

　　①提问：从图中看到，在河流上游两旁高山的岩缝中有什么？

　　②讨论：

　　这些小树是从哪里来的？

　　这些小树的生长，对岩石会有什么影响？

　　③教师小结：下雨的时候，山坡上的流水会把泥土冲入岩缝中，随风刮来的土、植物的种子也可能落到岩缝中。种子有了水分，在适当温度下就会发芽，长成一棵植物。植物的根越扎越深，越长越粗，岩缝就会被撑得越来越深、越来越大。

　　（4）综合认识风化作用

　　①提问：现在，你已经知道了几种对岩石的破坏作用？

　　②讨论：山上的岩石，长期受到气温、水、植物的破坏作用，会发生什么变化？

　　③讲解：气温、水、植物对岩石的破坏作用叫做风化作用（板书“风化”）。高山上的岩石，经过长期的风化，有的表面会成粉状，有的会产生纵横交错的裂缝，有的会崩塌，滚下山坡，落进山谷中的河道里。

　　巩固应用

　　1．讲述：这节课，我们围绕卵石是怎样形成的这个问题，重点研究了河道中的岩石是从哪里来的。

　　2．提问：

　　（1）河道中的岩石是从哪里来的？

　　（2）山上的岩石为什么会掉到河中？

　　（3）气温、水、植物对岩石的破坏作用叫做什么？

　　布置作业

　　1．山区的学生，观察岩石的风化情况。

　　2．城市或农村的学生，观察老房墙砖的风化情况。

第二课时

三、课前准备

　　教师准备：

　　l．分组实验材料——带盖小瓶、水、棱角明显的碎砖块。

　　2．挂图或投影片——卵石形成的过程、河水的搬运作用。

四、教学过程

　　导入新课

　　1．提问：

　　（1）什么叫风化？

　　（2）高山上的岩石，在长期风化作用下，会发生什么变化？

　　2．讲述：高山上崩塌、滚落到河道中的岩石，怎么会变成光溜溜的卵石呢？这节课我们继续研究这个问题。

　　学习新课

　　1．指导学生认识河水的搬运作用

　　（1）提问：我们在二年级的时候曾学过，流水是有力量的，可以推动水轮转动。水的力量大小与什么有关系？

　　（2）讨论：

　　①雨季，特别是下大雨或暴雨的时候，降到山坡上的雨水很快就流到河里，造成山洪暴发，河水很多，流得很快。在这种情况下，你认为河道中的岩石会怎样？

　　②河道中的岩石有大有小，有重有轻，都受到水的冲击，结果会有什么不同吗？

　　（3）教师小结：因为流水是有力量的，所以河水对河道中的岩石、泥沙有一种搬运作用（板书“搬运”），从上游往中下游搬运。河水越多、流速越快，搬运力量越大。大的、重的石块，搬运的距离比较近；小的、轻的石块，可以被搬运到很远的地方。

　　2．指导学生认识磨圆作用

　　（1）谈话：石块在被河水搬运的过程，可能会发生什么变化？

　　（2）讲述：为了弄清这个问题，我们来做个实验。各组的纸袋里有一些碎砖块，拿出来看看，它们是什么形状的？棱角明显吗？

　　（3）分组观察。

　　（4）汇报观察结果。

　　（5）讲述：把这些棱角明显的碎砖块放进装水的瓶子里，把盖子拧紧，用力摇动瓶子，大约摇X分钟。（具体需要几分钟，请教师在课前通过实验确定。摇之后，要使绝大多数的砖块被磨圆。）然后打开盖子，把砖块倒出来，观察砖块有什么变化。

　　（6）分组实验。

　　（7）汇报实验结果。

　　①砖块的棱角到哪里去了？你怎样解释这种现象？

　　②根据这个实验结果，你推想河道中的石块是怎样变成卵圆形的？

　　（9）教师小结：根据这个实验我们可以推想，石块在被河水搬运的过程中，由于受到河水的冲刷（板书“河水的冲刷”），以及相互磨擦、碰撞（板书“相互磨擦、碰撞”），棱角会被逐渐磨去，体积也逐渐变小，成为卵石。

　　3。总结卵石的形成过程

　　（l）讨论：

　　①现在，谁能系统地说说卵石是从哪里来的？是怎样变成卵形的？

　　②卵石的形成可以分为几个阶段？

　　（2）教师小结：卵石形成的过程分为两个阶段，第一阶段是高山上岩石风化、崩塌，第二阶段是在河水的搬运过程中磨圆。这些变化是逐渐的，经过的时间是很长的。

　　（3）填写本课的空白：高山上的岩石由于风化作用崩落下来，在河水搬运过程中，受到水的冲刷和相互磨擦、碰撞而形成了卵石。

　　巩固应用

　　1．讲述：我们用了两节课的时间，学习了关于卵石是怎样形成的知识。

　　2．提问：卵石是怎样形成的？

　　3．讨论：到过海滩上的同学可能知道，在某些海滩上也有大片大片的卵石，你认为它们是怎样形成的？

　　布置作业

　　观察：除了河滩上、海滩上，还有哪些地方有卵石？想一想，它们是从哪里来的？

五、参考资料

　　1．风化作用

　　风化作用是岩石在地表或接近地表的地方，在温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物作用等影响下发生的破坏作用。风化作用可以分为三种类型：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

　　（1）物理风化作用是指使岩石发生机械破碎，而没有显著的化学成分变化的作用。岩石发生机械破碎主要是由温度变化及由此而产生的水的冻结和融化等作用所引起的。

　　①温度变化：日夜和季节的温度变化可使岩石膨胀、收缩。岩石是一种传热的不良导体，白天受阳光曝晒，温度增高，靠近表面的部分体积膨胀，但内部受到热的影响较少；夜间，岩石表面逐渐冷缩，内部却仍处在热膨胀状态。如此经常不断地表里不均地膨胀与收缩，一方面产生垂直岩石表面的裂隙，另一方面产生平行岩石表面的裂隙，彼此脱离，层层剥落，岩石就破碎了。另外，岩石多是由一种以上的矿物组成的，不同矿物膨胀系数不同，这样在温度变化时，各种矿物膨胀与收缩不一致，日久天长，也能使大块岩石崩裂破碎。

　　孔隙中可达960千克／厘米2）。岩石裂隙中的水分，遇冷结冰，体积增大，使岩石裂隙扩大；气温上升，冰融化成水，水便继续向裂隙深处渗透。这样一冻一化反复进行，就好像冰楔子一样直到把岩石劈开崩碎。

　　（2）化学风化作用是指岩石在水、氧气、二氧化碳等作用下发生化学分解作用。岩石经过化学风化作用，不仅原来的化学成分要发生改变，而且会产生新的矿物。

　　（3）生物风化作用是指生物活动对岩石的破坏作用，一方面引起岩石的机械破坏，如树根生长对于岩石的压力可达10千克／厘米2～15千克／厘米2，这能使根深入岩石裂缝，劈开岩石；另一方面植物根分泌出的有机酸，也可以使岩石分解破坏。此外，植物死亡分解可以形成腐殖酸，这种酸分解岩石的能力也很强。生物风化作用的意义不仅在于引起岩石的机械和化学破坏，还在于它形成了一种既有矿物质又有有机质的物质——土壤。

　　上述物理的、化学的、生物的三种风化作用，并不是孤立进行的，而是相互联系和相互影响的统一过程。例如，物理风化使岩石逐渐破碎，给化学风化提供了有力条件，加速了风化的进程，扩大了风化的范围。化学风化一方面使岩石分解，变得疏松软弱，降低了抵抗物理风化的能力；另一方面又使某些矿物在水化作用下体积膨胀，产生很大压力，促进物理风化的进行。

　　任何暴露地表的岩石、矿物，都不可避免地要遭受风化作用的破坏。

　　2．搬运作用

　　风化作用的产物被流水、冰川、海洋、风、重力等转移的作用，叫做搬运作用。搬运方式有机械搬运和化学搬运两种。一般来说，风化作用产生的碎屑物质及大部分粘土物质多以机械搬运为主，而胶体和溶解物质则以溶液形式进行搬运。

　　机械搬运作用，按搬运介质不同可以分为流水、风、冰川、海洋等机械搬运，此外还有重力机械搬运。

　　（1）流水的机械搬运：流水的机械搬运可以分为浮运和底运，底运又可分为滚动、滑动及跳动等方式。搬运方式主要决定于颗粒的大小、密度和碎屑的球度。颗粒小、密度小的碎屑，多以悬浮状态搬运；颗粒大、密度大的碎屑，容易沿水底滚动或滑动前进，有时也跳动前进。

　　（2）风的机械搬运：风的搬运方式和流水相同，一般说来，细小的碎屑呈悬浮状态搬运，而较粗大的碎屑则沿地表滚动、滑动或跳跃式前进。所谓飞沙走石，很恰当地描绘了风的搬运情况。

　　（3）冰川的机械搬运：风化作用产物和冰川剥蚀作用的产物，随着冰川的移动被载运前进。被冰川搬运的物体分选和磨圆作用不好。

　　（4）海洋的机械搬运：它的搬运物质大部分是从大陆上河流搬运来的，部分来源于海水对海岸的侵蚀。海洋搬运主要是靠海浪、潮汐和海流来进行的。

　　（5）重力机械搬运：碎屑物质在重力作用下，沿斜坡由高向低进行移动。这种作用在山崩、滑坡、泥石流处表现尤为明显。重力机械搬运的碎屑物质分选不好，多具棱角。

　　碎屑物质在搬运过程中进行着显著的分异作用（又叫分选作用）和磨圆作用。分异作用主要表现在颗粒大小随着搬运距离出现有规律的变化，即碎屑砾顺着搬运方向逐渐变小。磨圆作用是指碎屑在搬运过程中互相磨擦失去棱角变圆的作用。碎屑磨圆度跟搬运距离以及碎屑本身的大小、密度、软硬等有关系。一般地讲，颗粒大、密度大、硬度大、搬运距离长的，磨圆度较好；反之，磨圆度较差。同时，搬运介质对于分异作用及磨圆作用有很密切的关系。流水、风、海水等可以产生良好的分异作用和磨圆作用，特别是海水搬运可以反复进行，风向可以经常变化，往往比单一方向的流水有更好的分异作用和磨圆作用。而冰川及重力搬运，则一般没有分异作用和磨圆作用，碎屑大小混杂，多具棱角。

六、课后小记

 
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地层的形成

一、课文说明

　　本课在学生认识了水的搬运作用的基础上，继续指导学生认识地球外部的运动——沉积；在能力培养方面，属于“推理能力”和“想像能力”的系列。

　　本课首先指导学生认识地层和化石形成的过程，然后认识地层与化石在地质科学中的作用。课文分三部分：

　　第一部分指导学生认识地层的形成。这部分内容是按照“问题——实验——思考——结论”的思路编写的，分为四层：

　　1．通过观察地层的照片提出问题：这一层层的岩石是怎样形成的？这是本课教学的引入。

　　2．做沉积实验。这个实验与分析土壤成分时做过的实验基本相同，但目的不同。通过这个实验，要求学生认识：水的搬运能力与水的运动速度有关系，当水的运动速度慢时，水中搬运的物体会沉积下来；重的物体先沉积，轻的物体后沉积。这是认识沉积作用的基础知识。

　　3．启发学生在以上实验的基础上推想自然界中的沉积作用：

　　（1）当江河水从山区流到平原流速变得缓慢时，或者流入湖泊、海洋时，水中的搬运物会怎样？（沉积下来）

　　（2）江河水中的搬运物有大有小、有轻有重，在沉积过程中会发生什么现象？（大的、重的先沉积，小的、轻的后沉积；先沉积的在下面，后沉积的在上面。）

　　（3）在不同年代，水流大小会有不同，水中搬运物的多少、成分也会有所不同，结果会怎样？（在不同年代的沉积物之间会形成明显的界线，从而使沉积物形成一层一层的。这是理解地层成因的关键。）

　　4．在以上实验、思考的基础上，讲解地层是怎样形成的。为了使学生更好地理解这段文字，教学时需结合挂图、投影片等直观教具作深入浅出的讲解，使学生知道地层是经过很长时期才形成的，大致经历了“沉积、胶结、成岩”三个阶段。

　　第二部分指导学生认识化石的形成。这部分内容分为两层：

　　1．指导学生认识什么是化石，化石是在什么地方找到的。课文中的插图是叶、鱼和三叶虫的化石。

　　2．启发学生根据鱼化石形成的示意图，想象化石是怎样形成的。课文中四幅图的内容分别是：（l）生活在水中的鱼；（2）鱼死后沉积在水底，被水中的沉积物（砂、粘土、碎石等）覆盖；（3）经过千万年的变化，沉积物变成了沉积岩，被沉积物覆盖的鱼骨也变成了像石头一样的东西（这个过程叫做石化）；（4）由于地壳的变动，埋在地下的化石可能上升到地面以上。这四幅图可以使学生粗略地了解化石是怎样形成的，教学时还需作些深入浅出的讲解（参看本课参考资料部分）。

　　第三部分指导学生认识地层和化石在地质科学中的作用。这部分内容分为两层：

　　1．讲解地层和化石为什么能成为记录地球历史的万卷书。

　　2．介绍我国古代科学家沈括，在考察太行山的地理环境时，根据地层中的化石推测那里经历过的地质变化的情况。沈括是怎样推测的，为什么那样推测，请学生思考。（由于太行山的地层中夹有卵石，又有海生螺蚌的化石，据此可以推测太行山地区在古代曾是海洋，后来经过地壳的变迁，海底升起来了，海水退下去了，才变成了如今的高山。）这部分教学内容具有多方面的教育作用，既可以使学生把本课学习的知识联系实际，又可以锻炼他们的推理能力，并向他们进行爱国主义教育。

　　本课教学需用2课时。

二、目的要求

　　1．通过本课教学，要求学生知道地层、化石是怎样形成的，以及化石在地质科学中的作用。

　　2．培养学生的想像能力和推理能力。

　　3．渗透科学自然观——使学生体会到自然界是不断变化的。

第一课时

三、课前准备

　　教师准备：

　　1．分组实验材料——玻璃杯（或大口玻璃瓶），粘土、粗砂、小石子的混合物，水，筷子。

　　2．挂图或投影片——地层、沉积及地层形成的过程。

四、教学过程

　　导入新课

　　1．提问：卵石是怎样形成的？

　　2．出示挂图或投影片——地层。

　　3．观察：这是某地山崖的照片。你看这里的岩石有什么特点？

　　4．谈话：为什么这个地方的岩石是一层一层的？你猜它是怎样形成的？

　　5．讲述：这节课，我们就来研究这个问题。

　　学习新课

　　1．指导学生做模拟沉积现象的实验

　　（l）讲述：为了弄清这一层层的岩石是怎样形成的，我们先来做个实验。每组都有一包粘土、粗砂、小石子的混合物，把它放进杯子里，倒入多半杯水，用筷子使劲搅拌，观察有什么现象？然后停止搅拌，使杯中的水、土、砂、石子静置一会儿，观察有什么现象？

　　（2）学生分组实验。

　　（3）汇报实验结果。（重点是停止搅拌后，水中的沉积物是什么样的？分几层？排列的顺序是怎样的？）

　　（4）讨论：

　　①当用筷子搅拌杯中的水时，土、砂、石子为什么会运动起来？

　　②当停止搅拌后，为什么水中的粘土、砂、石子会沉降下来？

　　③为什么混在一起的石子、砂、粘土，沉下来后会分开，成为一层层的？

　　（5）教师小结：

　　我们知道流动的水是有力量的，可以冲动水轮，可以把石块、泥沙从河的上游搬运到下游。流水搬运力量的大小与水流速度有关系，流速越快，搬运力量越大。

　　当我们用筷子把杯中的水搅动起来，这些水就有了一股力量，把杯中的泥砂“搬”起来，带着它们运动。停止搅动后，水运动速度逐渐慢下来，它的搬运力量也就逐渐减小了，水中搬运的砂石就会沉下来。

　　由于水的运动速度是逐渐减慢的，搬运的力量是逐渐减小的，所以比较重的石子先沉下来，在下面；然后次重的砂粒再沉下来，在中间；最后比较轻的粘土粒再沉下来，在上面，从而成为一层层的。

　　2．指导学生认识自然界中的沉积现象

　　（1）讨论：

　　①在自然界中有没有类似实验中这样的现象呢？

　　②我们知道江河水是有力量的，可以搬运泥沙、石块等物体。当江河水从山区流到平原、湖泊、海洋，流速变得缓慢时，水中的搬运物会怎样？

　　③河水中的搬运物有大有小，有轻有重，这会出现什么现象？

　　（2）出示沉积图。

　　（3）讲解：

　　江河水由山地流到平原，河道坡度逐渐变缓，水流速度逐渐变慢，水的搬运力量逐渐减小，水中搬运的砂石等物体就会逐渐沉下来，积到河底。江河水流到湖泊、海洋时，水中搬运的物体也会逐渐沉下来，积存在湖底、海底。这种现象叫做沉积。（板书“沉积”）

　　沉积是有规律的，总是重的物体先沉积，轻的物体后沉积。所以，在江河水中，重的物体被搬运的距离较近，轻的物体被搬运的距离较远。这样，河道中的沉积物就会如同我们在“卵石形成过程示意图”中看到的那样，从上游到下游是逐渐变小的——在上游沉积的是大石块，中游沉积的是较小的石块（有的已磨成卵石），在下游沉积的是颗粒较细的砂。

　　3．指导学生认识地层的形成

　　（1）讨论：

　　①在不同年代，河水的水量会有不同，例如多雨的年份水量较多，少雨的年份水量较少，干旱的年份河水还可能枯干。根据这种情况，你认为同一地方不同年代的沉积物是相同的吗？可能有什么不同？

　　②沉积的年代久了，这些沉积物会是什么样的？它们可能发生什么变化？

　　（2）出示地层形成过程的挂图或投影片。

　　由于在不同年代河水多少是不同的，水中搬运物的大小、多少、成分也会有所不同。这样，在同一个地方（河底、湖底或海底），不同年代的沉积物也会有所不同。有的年代沉积物比较多、颗粒比较大，有的年代沉积物比较少、颗粒比较小，有的年代可能褐色沉积物较多，有的年代可能青灰色沉积物较多。这样，不同年代的沉积物就能区分出来，成为一层层的。下层是先沉积的，上层是后沉积的。

　　时间久了，几百年、几千年、几万年……沉积物越来越厚，层越来越多，压力越来越大。沉积物中一些具有粘性的物质会把沉积物胶结在一起，巨大压力会使沉积物中的水分逐渐减少，变得越来越坚硬，从而成为一层层的岩石。砂岩、页岩、石灰岩就是这样形成的。由于这些岩石都是沉积而成的，所以把它们统称为沉积岩。

　　人们把地下这一层层的岩石又叫做地层。

　　巩固应用

　　1．讲述：这节课我们认识了沉积作用，知道了地层形成的过程。

　　2．提问：

　　（l）沉积是在什么条件下发生的？沉积的顺序是怎样的？

　　（2）沉积的结果形成什么？

　　（3）为什么地层中的岩石是一层层的？

　　布置作业

第二课时

三、课前准备

　　教师准备：

　　1．标本：化石。

　　2．挂图或投影片——化石、化石形成的过程、记载地球历史的万卷书（示意图）。

四、教学过程

　　导入新课

　　1．提问：

　　（l）什么是地层？

　　（2）地层是怎样形成的？

　　2．出示标本或挂图、投影片——化石。

　　3．谈话：这是什么？

　　4．讲解：这叫做化石。（板书“化石”）这个是叶化石，这个是鱼化石，这个是三叶虫化石……（如果用的是标本，根据实际情况讲。）

　　5．谈话：关于化石，你有什么问题？

　　6．讲述：这节课，我们来学习有关化石的知识。

　　学习新课

　　1．指导学生认识化石形成的过程

　　（1）出示鱼化石形成示意图。

　　（2）分组讨论：参照这幅图，想一想鱼化石可能是怎样形成的？

　　（3）汇报讨论结果。

　　（4）讲解：

　　鱼化石的形成大致分为这样几个阶段：

　　①很早很早以前，在江河湖海中生活着鱼。

　　②鱼死后沉入水底，被沉积的泥沙覆盖。由于水下隔绝空气，又有泥沙覆盖，鱼的尸体不会腐烂。

　　③时间久了，鱼的尸体上覆盖的泥沙越来越厚，压力越来越大。又过了很多很多年，在鱼尸体上面的以及下面的泥沙变成了坚硬的沉积岩，夹在这些沉积岩中的鱼的尸体，也变成了像石头一样的东西，人们就叫它“化石”。

　　古代的各种动植物死后，由于沉积的作用被埋在地下，经过千百万年的变化，都可能成为化石。一般来说，动物的骨骼部分最容易保存下来，形成化石。

　　有些化石是古生物的遗体，有些化石是它们生活的遗迹，例如印在石头上的古生物的脚印，夹在岩层中的已经石化了的古生物的粪便、蛋等，都叫做化石。

　　各种生物的化石原是埋在地下的，后来，由于大地的变动，有些地方的岩层高出地面，成了山峰。因此，在大山的岩石中，也常会找到化石。

　　2．指导学生认识化石在地质科学中的作用

　　（1）谈话：你知道化石有什么用吗？

　　（2）讲解：

　　化石在研究地质科学中有很重要的作用。

　　我们知道，沉积是逐步进行的，先沉积的在下面，后沉积的在上面。因此，地层中的岩层排列是有时间顺序的。在没有经过翻天覆地的地质变动的地方，下面的岩层是先沉积的，上面的岩层是后沉积的，每一层岩石代表一个年代，层层岩石重叠起来，就像记录地球历史的书卷一样。

　　自然界中的生物不是同时产生的，有的产生比较早，有的产生比较晚。例如鱼类大约在距今4亿年前就有了，而爬行动物大约在距今2.5亿年前才出现，哺乳动物大约在距今0.7亿年前才诞生。自然界中生物消亡的时间也不同，有的消亡比较早，有的消亡比较晚。例如三叶虫在距今大约2.8亿年前就消亡了，而大型爬行动物恐龙在距今大约7 000万年前消亡。有关这方面的内容，以后还要学习。

　　由于各种生物在地球上产生、消亡的时间有早有晚，也是有顺序的，而各种生物死后只能埋在与它们同期形成的地层里；因此夹在地层里的各种古生物的化石就成为记录地球历史万卷书中的一种特殊的文字。根据化石，我们可以知道关于地球历史的很多事。例如：

　　利用化学的方法，可以测出某种生物的化石是在什么年代形成的。这样，如果在其他地方的地层中也发现了同样的化石，不用测量就可以知道这个地方的地层是在什么年代形成的。

　　另外，根据化石还可以推测出某个地方在古代的自然环境，以及经历过的地质变化。

　　（3）讨论：

　　①如果在某个地方的地层里发现了鱼的化石，你推想这个地方在古代可能是什么样的自然环境？为什么？

　　②1973年在我国甘肃省发现了一副完整的大象化石。你试根据大象生活的环境，推想甘肃省这个地方在古代曾经有过什么样的自然环境？为什么？

　　③我国古代科学家沈括在一次野外考察中，发现太行山一带的山崖中夹有一层卵石和海生螺蚌的化石，从而推想出太行山地区在古代的自然环境以及经历的地质变化。你猜他是怎样推想的？为什么？

　　④近年来，人们曾在世界屋脊喜马拉雅山中发现了海螺的化石。根据这一发现，你有什么想法？

　　（4）教师小结：通过以上讨论，我们知道了化石的重要作用，也了解了地质学家是怎样推想地球上古代的自然环境及经历的地质变化的。

　　巩固应用

　　1．讲述：这节课我们学习了关于化石的知识。

　　2．提问：

　　（l）什么是化石？

　　（2）化石是怎样形成的？

　　（3）要寻找化石，应该到什么地方去找？

　　（4）为什么地层能成为记录地球历史的万卷书？

　　（5）地层中的化石可以告诉我们哪些事情？

　　布置作业

　　山区的学生，在岩层中或煤块中寻找化石。

五、参考资料

　　1．沉积岩形成的四个阶段

　　沉积岩的形成过程，可以分为四个互相衔接的阶段：（1）先成岩的破坏（包括风化和剥蚀）；（2）搬运；（3）沉积；（4）成岩。

　　2．沉积作用

　　母岩风化和剥蚀产物在外力搬运途中，由于水流速度或风速的降低，冰川的融化以及其他因素的影响，会导致搬运物质的逐渐沉积，这种作用称沉积作用。

　　根据沉积物沉积的地区不同，分为海洋沉积、陆地沉积两类。沉积的方式有机械沉积、化学沉积和生物沉积三种。机械沉积是水中搬运的碎屑的重力大于水流的搬运力时发生的。化学沉积是由于溶解水中的物质受温度以及其他条件影响，或互相发生反应，产生沉淀造成的。生物沉积包括两个方面：一是生物遗体的沉积，例如海生贝类死后，贝壳堆积海底；二是由于生物化学作用引起水中某些物质发生沉积，例如海生藻类在进行光合作用时，由于吸收水中的二氧化碳，对石灰岩沉积起很大的作用。

　　3．成岩作用

　　岩石风化、剥蚀物质经过搬运、沉积形成的沉积物，必须经过一定的物理、化学、生物化学以及其他变化，如水分排出、密度加大、胶结、重结晶、产生新矿物等，才能变成固结的岩石。这种促使疏松沉积物变成固结岩石的作用称为成岩作用。成岩作用可以分为三个方面：

　　（1）压固作用：由于沉积物逐渐增厚，压力不断增大，使沉积物中的水分逐渐排出，颗粒孔隙减小，体积缩小，颗粒间的联系力增强，进而使沉积物固结变硬。

　　（2）胶结作用：填充在沉积物孔隙中的矿物质，将分散的颗粒粘结在一起，称为胶结作用。最常见的胶结物质成分是硅质、钙质、铁质和粘土质。

　　（3）重结晶作用：沉积物质受压力和温度影响，使非结晶物质变成结晶物质，使细粒结晶物质变成粗粒结晶物质，称为重结晶作用。重结晶后，沉积物孔隙减少，密度加大，形成坚硬的岩石。

　　4．沉积物成层的原因

　　关于自然界中的沉积物为什么是成层的，涉及的问题比较多，教学中需要重点说明的是：

　　（1）流水的搬运能力与水流的速度和水量的多少有关系。从河的上游到下游，河道逐渐变宽，坡度逐渐减缓，因此水流速度便会逐渐减慢，水的搬运能力也会逐渐减小。这样，水中搬运的物体便会按照颗粒的大小依次沉积下来，沿着搬运的方向，形成有规律的带状分布。

　　（2）在同一地点的沉积物，在其沉积过程中会经历季节和气候的周期变化，这种变化必然引起水的流量变化，以及被搬运物质的数量、成分、颗粒大小的变化，有时还会出现短暂的沉积间断，因而在同一地点的沉积物不可能是一样的，而成为一层一层的。这可以利用下图直观说明。

　　从图中可以看到：洪水时沉积的颗粒比较大，干旱时沉积的颗粒比较小，沉积物有明显的层次。

　　5．化石

　　凡是保存在地层中的地质时期的生物遗体（如动物骨骼、硬壳）和遗迹（如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等）都叫做化石。化石的形成有三个条件：（1）生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石；（2）生物死后必须尽快被沉积物掩埋，这样才能避免氧化腐烂或被其他动物吞食；（3）埋藏下来的生物遗体必须在长时间内经历过一定的填充、置换等过程（即石化的过程），才能成为化石。

　　沈括（1031_1095）是北宋科学家，杭州人。注重实践，精研科学，重视劳动人民在生产斗争中总结的经验，著有《梦溪笔谈》。一生中搞过很多方面的科学研究，并卓有成效。在天文方面，创制了“十二气历”，与现行阳历相似；在数学方面，创立了“会圆术”、“隙积术”；在地质学方面，他由雁荡山的地形认识了水的侵蚀作用，从太行山岩石中的生物遗迹推知冲积平原形成的过程；在物理学方面，他发现了地磁偏角的存在，比欧洲早四百多年，此外对凹面镜成像和共振规律也有研究。

六、课后小记

 
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地层的形成

一、课文说明

　　本课在学生认识了水的搬运作用的基础上，继续指导学生认识地球外部的运动——沉积；在能力培养方面，属于“推理能力”和“想像能力”的系列。

　　本课首先指导学生认识地层和化石形成的过程，然后认识地层与化石在地质科学中的作用。课文分三部分：

　　第一部分指导学生认识地层的形成。这部分内容是按照“问题——实验——思考——结论”的思路编写的，分为四层：

　　1．通过观察地层的照片提出问题：这一层层的岩石是怎样形成的？这是本课教学的引入。

　　2．做沉积实验。这个实验与分析土壤成分时做过的实验基本相同，但目的不同。通过这个实验，要求学生认识：水的搬运能力与水的运动速度有关系，当水的运动速度慢时，水中搬运的物体会沉积下来；重的物体先沉积，轻的物体后沉积。这是认识沉积作用的基础知识。

　　3．启发学生在以上实验的基础上推想自然界中的沉积作用：

　　（1）当江河水从山区流到平原流速变得缓慢时，或者流入湖泊、海洋时，水中的搬运物会怎样？（沉积下来）

　　（2）江河水中的搬运物有大有小、有轻有重，在沉积过程中会发生什么现象？（大的、重的先沉积，小的、轻的后沉积；先沉积的在下面，后沉积的在上面。）

　　（3）在不同年代，水流大小会有不同，水中搬运物的多少、成分也会有所不同，结果会怎样？（在不同年代的沉积物之间会形成明显的界线，从而使沉积物形成一层一层的。这是理解地层成因的关键。）

　　4．在以上实验、思考的基础上，讲解地层是怎样形成的。为了使学生更好地理解这段文字，教学时需结合挂图、投影片等直观教具作深入浅出的讲解，使学生知道地层是经过很长时期才形成的，大致经历了“沉积、胶结、成岩”三个阶段。

　　第二部分指导学生认识化石的形成。这部分内容分为两层：

　　1．指导学生认识什么是化石，化石是在什么地方找到的。课文中的插图是叶、鱼和三叶虫的化石。

　　2．启发学生根据鱼化石形成的示意图，想象化石是怎样形成的。课文中四幅图的内容分别是：（l）生活在水中的鱼；（2）鱼死后沉积在水底，被水中的沉积物（砂、粘土、碎石等）覆盖；（3）经过千万年的变化，沉积物变成了沉积岩，被沉积物覆盖的鱼骨也变成了像石头一样的东西（这个过程叫做石化）；（4）由于地壳的变动，埋在地下的化石可能上升到地面以上。这四幅图可以使学生粗略地了解化石是怎样形成的，教学时还需作些深入浅出的讲解（参看本课参考资料部分）。

　　第三部分指导学生认识地层和化石在地质科学中的作用。这部分内容分为两层：

　　1．讲解地层和化石为什么能成为记录地球历史的万卷书。

　　2．介绍我国古代科学家沈括，在考察太行山的地理环境时，根据地层中的化石推测那里经历过的地质变化的情况。沈括是怎样推测的，为什么那样推测，请学生思考。（由于太行山的地层中夹有卵石，又有海生螺蚌的化石，据此可以推测太行山地区在古代曾是海洋，后来经过地壳的变迁，海底升起来了，海水退下去了，才变成了如今的高山。）这部分教学内容具有多方面的教育作用，既可以使学生把本课学习的知识联系实际，又可以锻炼他们的推理能力，并向他们进行爱国主义教育。

　　本课教学需用2课时。

二、目的要求

　　1．通过本课教学，要求学生知道地层、化石是怎样形成的，以及化石在地质科学中的作用。

　　2．培养学生的想像能力和推理能力。

　　3．渗透科学自然观——使学生体会到自然界是不断变化的。

第一课时

三、课前准备

　　教师准备：

　　1．分组实验材料——玻璃杯（或大口玻璃瓶），粘土、粗砂、小石子的混合物，水，筷子。

　　2．挂图或投影片——地层、沉积及地层形成的过程。

四、教学过程

　　导入新课

　　1．提问：卵石是怎样形成的？

　　2．出示挂图或投影片——地层。

　　3．观察：这是某地山崖的照片。你看这里的岩石有什么特点？

　　4．谈话：为什么这个地方的岩石是一层一层的？你猜它是怎样形成的？

　　5．讲述：这节课，我们就来研究这个问题。

　　学习新课

　　1．指导学生做模拟沉积现象的实验

　　（l）讲述：为了弄清这一层层的岩石是怎样形成的，我们先来做个实验。每组都有一包粘土、粗砂、小石子的混合物，把它放进杯子里，倒入多半杯水，用筷子使劲搅拌，观察有什么现象？然后停止搅拌，使杯中的水、土、砂、石子静置一会儿，观察有什么现象？

　　（2）学生分组实验。

　　（3）汇报实验结果。（重点是停止搅拌后，水中的沉积物是什么样的？分几层？排列的顺序是怎样的？）

　　（4）讨论：

　　①当用筷子搅拌杯中的水时，土、砂、石子为什么会运动起来？

　　②当停止搅拌后，为什么水中的粘土、砂、石子会沉降下来？

　　③为什么混在一起的石子、砂、粘土，沉下来后会分开，成为一层层的？

　　（5）教师小结：

　　我们知道流动的水是有力量的，可以冲动水轮，可以把石块、泥沙从河的上游搬运到下游。流水搬运力量的大小与水流速度有关系，流速越快，搬运力量越大。

　　当我们用筷子把杯中的水搅动起来，这些水就有了一股力量，把杯中的泥砂“搬”起来，带着它们运动。停止搅动后，水运动速度逐渐慢下来，它的搬运力量也就逐渐减小了，水中搬运的砂石就会沉下来。

　　由于水的运动速度是逐渐减慢的，搬运的力量是逐渐减小的，所以比较重的石子先沉下来，在下面；然后次重的砂粒再沉下来，在中间；最后比较轻的粘土粒再沉下来，在上面，从而成为一层层的。

　　2．指导学生认识自然界中的沉积现象

　　（1）讨论：

　　①在自然界中有没有类似实验中这样的现象呢？

　　②我们知道江河水是有力量的，可以搬运泥沙、石块等物体。当江河水从山区流到平原、湖泊、海洋，流速变得缓慢时，水中的搬运物会怎样？

　　③河水中的搬运物有大有小，有轻有重，这会出现什么现象？

　　（2）出示沉积图。

　　（3）讲解：

　　江河水由山地流到平原，河道坡度逐渐变缓，水流速度逐渐变慢，水的搬运力量逐渐减小，水中搬运的砂石等物体就会逐渐沉下来，积到河底。江河水流到湖泊、海洋时，水中搬运的物体也会逐渐沉下来，积存在湖底、海底。这种现象叫做沉积。（板书“沉积”）

　　沉积是有规律的，总是重的物体先沉积，轻的物体后沉积。所以，在江河水中，重的物体被搬运的距离较近，轻的物体被搬运的距离较远。这样，河道中的沉积物就会如同我们在“卵石形成过程示意图”中看到的那样，从上游到下游是逐渐变小的——在上游沉积的是大石块，中游沉积的是较小的石块（有的已磨成卵石），在下游沉积的是颗粒较细的砂。

　　3．指导学生认识地层的形成

　　（1）讨论：

　　①在不同年代，河水的水量会有不同，例如多雨的年份水量较多，少雨的年份水量较少，干旱的年份河水还可能枯干。根据这种情况，你认为同一地方不同年代的沉积物是相同的吗？可能有什么不同？

　　②沉积的年代久了，这些沉积物会是什么样的？它们可能发生什么变化？

　　（2）出示地层形成过程的挂图或投影片。

　　由于在不同年代河水多少是不同的，水中搬运物的大小、多少、成分也会有所不同。这样，在同一个地方（河底、湖底或海底），不同年代的沉积物也会有所不同。有的年代沉积物比较多、颗粒比较大，有的年代沉积物比较少、颗粒比较小，有的年代可能褐色沉积物较多，有的年代可能青灰色沉积物较多。这样，不同年代的沉积物就能区分出来，成为一层层的。下层是先沉积的，上层是后沉积的。

　　时间久了，几百年、几千年、几万年……沉积物越来越厚，层越来越多，压力越来越大。沉积物中一些具有粘性的物质会把沉积物胶结在一起，巨大压力会使沉积物中的水分逐渐减少，变得越来越坚硬，从而成为一层层的岩石。砂岩、页岩、石灰岩就是这样形成的。由于这些岩石都是沉积而成的，所以把它们统称为沉积岩。

　　人们把地下这一层层的岩石又叫做地层。

　　巩固应用

　　1．讲述：这节课我们认识了沉积作用，知道了地层形成的过程。

　　2．提问：

　　（l）沉积是在什么条件下发生的？沉积的顺序是怎样的？

　　（2）沉积的结果形成什么？

　　（3）为什么地层中的岩石是一层层的？

　　布置作业

第二课时

三、课前准备

　　教师准备：

　　1．标本：化石。

　　2．挂图或投影片——化石、化石形成的过程、记载地球历史的万卷书（示意图）。

四、教学过程

　　导入新课

　　1．提问：

　　（l）什么是地层？

　　（2）地层是怎样形成的？

　　2．出示标本或挂图、投影片——化石。

　　3．谈话：这是什么？

　　4．讲解：这叫做化石。（板书“化石”）这个是叶化石，这个是鱼化石，这个是三叶虫化石……（如果用的是标本，根据实际情况讲。）

　　5．谈话：关于化石，你有什么问题？

　　6．讲述：这节课，我们来学习有关化石的知识。

　　学习新课

　　1．指导学生认识化石形成的过程

　　（1）出示鱼化石形成示意图。

　　（2）分组讨论：参照这幅图，想一想鱼化石可能是怎样形成的？

　　（3）汇报讨论结果。

　　（4）讲解：

　　鱼化石的形成大致分为这样几个阶段：

　　①很早很早以前，在江河湖海中生活着鱼。

　　②鱼死后沉入水底，被沉积的泥沙覆盖。由于水下隔绝空气，又有泥沙覆盖，鱼的尸体不会腐烂。

　　③时间久了，鱼的尸体上覆盖的泥沙越来越厚，压力越来越大。又过了很多很多年，在鱼尸体上面的以及下面的泥沙变成了坚硬的沉积岩，夹在这些沉积岩中的鱼的尸体，也变成了像石头一样的东西，人们就叫它“化石”。

　　古代的各种动植物死后，由于沉积的作用被埋在地下，经过千百万年的变化，都可能成为化石。一般来说，动物的骨骼部分最容易保存下来，形成化石。

　　有些化石是古生物的遗体，有些化石是它们生活的遗迹，例如印在石头上的古生物的脚印，夹在岩层中的已经石化了的古生物的粪便、蛋等，都叫做化石。

　　各种生物的化石原是埋在地下的，后来，由于大地的变动，有些地方的岩层高出地面，成了山峰。因此，在大山的岩石中，也常会找到化石。

　　2．指导学生认识化石在地质科学中的作用

　　（1）谈话：你知道化石有什么用吗？

　　（2）讲解：

　　化石在研究地质科学中有很重要的作用。

　　我们知道，沉积是逐步进行的，先沉积的在下面，后沉积的在上面。因此，地层中的岩层排列是有时间顺序的。在没有经过翻天覆地的地质变动的地方，下面的岩层是先沉积的，上面的岩层是后沉积的，每一层岩石代表一个年代，层层岩石重叠起来，就像记录地球历史的书卷一样。

　　自然界中的生物不是同时产生的，有的产生比较早，有的产生比较晚。例如鱼类大约在距今4亿年前就有了，而爬行动物大约在距今2.5亿年前才出现，哺乳动物大约在距今0.7亿年前才诞生。自然界中生物消亡的时间也不同，有的消亡比较早，有的消亡比较晚。例如三叶虫在距今大约2.8亿年前就消亡了，而大型爬行动物恐龙在距今大约7 000万年前消亡。有关这方面的内容，以后还要学习。

　　由于各种生物在地球上产生、消亡的时间有早有晚，也是有顺序的，而各种生物死后只能埋在与它们同期形成的地层里；因此夹在地层里的各种古生物的化石就成为记录地球历史万卷书中的一种特殊的文字。根据化石，我们可以知道关于地球历史的很多事。例如：

　　利用化学的方法，可以测出某种生物的化石是在什么年代形成的。这样，如果在其他地方的地层中也发现了同样的化石，不用测量就可以知道这个地方的地层是在什么年代形成的。

　　另外，根据化石还可以推测出某个地方在古代的自然环境，以及经历过的地质变化。

　　（3）讨论：

　　①如果在某个地方的地层里发现了鱼的化石，你推想这个地方在古代可能是什么样的自然环境？为什么？

　　②1973年在我国甘肃省发现了一副完整的大象化石。你试根据大象生活的环境，推想甘肃省这个地方在古代曾经有过什么样的自然环境？为什么？

　　③我国古代科学家沈括在一次野外考察中，发现太行山一带的山崖中夹有一层卵石和海生螺蚌的化石，从而推想出太行山地区在古代的自然环境以及经历的地质变化。你猜他是怎样推想的？为什么？

　　④近年来，人们曾在世界屋脊喜马拉雅山中发现了海螺的化石。根据这一发现，你有什么想法？

　　（4）教师小结：通过以上讨论，我们知道了化石的重要作用，也了解了地质学家是怎样推想地球上古代的自然环境及经历的地质变化的。

　　巩固应用

　　1．讲述：这节课我们学习了关于化石的知识。

　　2．提问：

　　（l）什么是化石？

　　（2）化石是怎样形成的？

　　（3）要寻找化石，应该到什么地方去找？

　　（4）为什么地层能成为记录地球历史的万卷书？

　　（5）地层中的化石可以告诉我们哪些事情？

　　布置作业

　　山区的学生，在岩层中或煤块中寻找化石。

五、参考资料

　　1．沉积岩形成的四个阶段

　　沉积岩的形成过程，可以分为四个互相衔接的阶段：（1）先成岩的破坏（包括风化和剥蚀）；（2）搬运；（3）沉积；（4）成岩。

　　2．沉积作用

　　母岩风化和剥蚀产物在外力搬运途中，由于水流速度或风速的降低，冰川的融化以及其他因素的影响，会导致搬运物质的逐渐沉积，这种作用称沉积作用。

　　根据沉积物沉积的地区不同，分为海洋沉积、陆地沉积两类。沉积的方式有机械沉积、化学沉积和生物沉积三种。机械沉积是水中搬运的碎屑的重力大于水流的搬运力时发生的。化学沉积是由于溶解水中的物质受温度以及其他条件影响，或互相发生反应，产生沉淀造成的。生物沉积包括两个方面：一是生物遗体的沉积，例如海生贝类死后，贝壳堆积海底；二是由于生物化学作用引起水中某些物质发生沉积，例如海生藻类在进行光合作用时，由于吸收水中的二氧化碳，对石灰岩沉积起很大的作用。

　　3．成岩作用

　　岩石风化、剥蚀物质经过搬运、沉积形成的沉积物，必须经过一定的物理、化学、生物化学以及其他变化，如水分排出、密度加大、胶结、重结晶、产生新矿物等，才能变成固结的岩石。这种促使疏松沉积物变成固结岩石的作用称为成岩作用。成岩作用可以分为三个方面：

　　（1）压固作用：由于沉积物逐渐增厚，压力不断增大，使沉积物中的水分逐渐排出，颗粒孔隙减小，体积缩小，颗粒间的联系力增强，进而使沉积物固结变硬。

　　（2）胶结作用：填充在沉积物孔隙中的矿物质，将分散的颗粒粘结在一起，称为胶结作用。最常见的胶结物质成分是硅质、钙质、铁质和粘土质。

　　（3）重结晶作用：沉积物质受压力和温度影响，使非结晶物质变成结晶物质，使细粒结晶物质变成粗粒结晶物质，称为重结晶作用。重结晶后，沉积物孔隙减少，密度加大，形成坚硬的岩石。

　　4．沉积物成层的原因

　　关于自然界中的沉积物为什么是成层的，涉及的问题比较多，教学中需要重点说明的是：

　　（1）流水的搬运能力与水流的速度和水量的多少有关系。从河的上游到下游，河道逐渐变宽，坡度逐渐减缓，因此水流速度便会逐渐减慢，水的搬运能力也会逐渐减小。这样，水中搬运的物体便会按照颗粒的大小依次沉积下来，沿着搬运的方向，形成有规律的带状分布。

　　（2）在同一地点的沉积物，在其沉积过程中会经历季节和气候的周期变化，这种变化必然引起水的流量变化，以及被搬运物质的数量、成分、颗粒大小的变化，有时还会出现短暂的沉积间断，因而在同一地点的沉积物不可能是一样的，而成为一层一层的。这可以利用下图直观说明。

　　从图中可以看到：洪水时沉积的颗粒比较大，干旱时沉积的颗粒比较小，沉积物有明显的层次。

　　5．化石

　　凡是保存在地层中的地质时期的生物遗体（如动物骨骼、硬壳）和遗迹（如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等）都叫做化石。化石的形成有三个条件：（1）生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石；（2）生物死后必须尽快被沉积物掩埋，这样才能避免氧化腐烂或被其他动物吞食；（3）埋藏下来的生物遗体必须在长时间内经历过一定的填充、置换等过程（即石化的过程），才能成为化石。

　　沈括（1031_1095）是北宋科学家，杭州人。注重实践，精研科学，重视劳动人民在生产斗争中总结的经验，著有《梦溪笔谈》。一生中搞过很多方面的科学研究，并卓有成效。在天文方面，创制了“十二气历”，与现行阳历相似；在数学方面，创立了“会圆术”、“隙积术”；在地质学方面，他由雁荡山的地形认识了水的侵蚀作用，从太行山岩石中的生物遗迹推知冲积平原形成的过程；在物理学方面，他发现了地磁偏角的存在，比欧洲早四百多年，此外对凹面镜成像和共振规律也有研究。

六、课后小记

 
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地 震

一、课文说明

　　本课通过学习关于地震的知识，继续指导学生认识地球内部的运动；在能力培养方面，属于“想像能力”的系列。另外，了解地震的成因，还具有思想教育的价值，使学生知道地震完全是由于自然原因形成的。

　　本课的思路是：首先给学生提供有关地震的资料，引导学生通过实验、想像，探究地震是怎么回事；然后讲解地震的成因，我国古代对地震的研究，预测地震和预防地震伤害的方法。课文分五部分：

　　第一部分向学生介绍：1556年1月23日，发生在我国陕西省的大地震的情景。这部分内容可以使学生间接地了解有关地震的一些事实，对学生想像地球内部的运动、地震的成因有一定作用。

　　第二部分启发学生思考地震的成因。这部分内容分为三层：

　　1．提供思路：从地壳内部的压力、岩层在巨大压力下会不断发生变动来考虑。

　　（1）把毛巾叠起来，平放在桌上，用手按住两头，向中间挤压，看到毛巾中部向上弯曲。以此模拟地层在力的挤压下发生褶皱的现象。

　　（2）两手握住木棍两端，用力将它压弯、压断。当木棍被压断时，会发出断裂的声音，手会感到木棍断裂时的震动。以此模拟岩层的断裂、地声、地震的原因。

　　以上两个模拟实验，可以帮助学生把地震的情景、地壳的内部构造、物体受到挤压时的变化、物体断裂时会施放出力并引起震动等，在头脑中联系起来，从而想像地震的成因。

　　3．思考：在以上实验基础上推想地震的成因。限于学生的知识水平和能力，根据本课提供的有限资料及简单的模拟实验，他们是不可能很正确地、全面地、具体地想像出地震成因的，但可以为第三部分讲解地震的成因打下必要的基础。

　　第三部分讲解地震的成因。造成地震的原因有岩层断裂、岩层陷落、火山爆发等，本课重点指导学生认识由于岩层断裂造成的地震（绝大部分的地震是这样形成的）。虽然有了第一、二部分教学的基础，这部分内容学生仍会感到比较抽象，教学时需结合挂图、投影片等直观教学手段，作深入浅出的讲解。

　　第四部分讲解人类对地震的探究。这部分内容分为两层：

　　1．我国古代研究地震的成就。重点介绍了古代科学家张衡发明的监测地震的仪器——候风地动仪，这是世界上第一台地震仪。这部分内容具有向学生进行爱国主义教育的作用。

　　2．简介现代的地震仪，这层内容只需学生了解。

　　第五部分简介根据地震前兆预报地震的方法，以及发生地震时，避免人身伤害的方法。这部分内容具有一定的实用价值，教学时，还可以根据学生的接受能力，再补充一些有科学根据的、经过实践检验的方法。

二、目的要求

　　1．通过本课教学，使学生初步知道地震的原因（重点是由于岩层断裂造成的地震），以及预防地震伤害的方法。

　　2．培养学生的想像能力——在实验和图的启发下，想像地球内部的运动。

　　3．向学生进行科学自然观教育（使学生体会到地球内部是不断变化的，破除关于地震的迷信说法）和爱国主义教育。

三、课前准备

　　教师准备：

　　1．分组实验材料——一根长30厘米、直径1厘米～1．5厘米、学生用力能折断的干木棍。

　　2．挂图或投影片——地震的情景、地壳的变动、张衡发明的候风地动仪、现代地震仪。

　　学生准备——毛巾。

四、教学过程

　　导入新课

　　1．提问：火山是怎样形成的？

　　2．谈话：上节课，我们在讲火山喷发的现象时曾说过，在火山喷发时常伴随有地震。（板书课题）关于地震，你都知道些什么？你在电视里看到过关于地震的情景吗？

　　3．讲述：下面，我再来讲一讲1556年1月23日，发生在我国陕西省的大地震的情景（同课文）。

　　4．谈话：关于地震，你有什么感兴趣的或不明白的问题。

　　5．讲述：这节课，我们来研究有关地震的问题，例如地震是怎么形成的，怎样预防地震造成的灾害等。

　　学习新课

　　1．启发学生思考地震的成因

　　（1）讲解：我们先来研究地震是怎么形成的。从地震的现象我们可以知道，地震时大地在剧烈地震动着，有很大的破坏力。地下怎么会有那么大的力量呢？为了弄清这个问题，让我们来做个实验。

　　（2）实验1：模拟岩层褶皱的实验

　　①讲解：每个同学把带来的毛巾叠成几层，平放在桌上，两手按住毛巾的两头，向中间挤压，观察会发生什么现象？

　　②分组实验。

　　③汇报实验结果。

　　④讨论：

　　这一层层的毛巾很像地下一层层的岩石。假如地下的岩层也受到巨大的挤压力，你认为会发生什么现象？（会弯曲）

　　你在自然界中看过弯曲的岩层吗？

　　（3）实验2：模拟岩层断裂的实验

　　①讲解：每组桌上有一根木棍，用手握住木棍两端，用力将它压弯、压断。当木棍被压断时，你听到什么声音？手有什么感觉。

　　②分组实验。

　　③汇报实验结果。

　　④讨论：根据以上实验，请你推想：

　　当岩层受到的挤压力越来越大时，会发生什么现象？（可能也会被压断）

　　当岩层被挤压断裂时，会发生什么现象？

　　（可能会发生地震，有剧烈的震动和巨大的声音。）

　　2．讲解地震的成因

　　（l）出示：地壳变动图。

　　（2）讲解：

　　我们知道地壳中的岩层是沉积而成的，最初的时候都是比较平的，一层层重叠在一起。后来，逐渐发生了变化。为什么会变呢？主要是由于地壳内部压力的作用。

　　地壳内部的岩层受到巨大的压力。压力是来自各个方向的，既有自上而下的压力，也有来自侧面的挤压力。

　　当岩层两侧的压力大到一定程度的时候，水平排列的岩层就会变形，像我们刚才做的挤压毛巾的实验那样，岩层也会发生弯曲，产生褶皱。褶皱的岩层不再是水平的，有的地方拱起来，有的地方凹下去。

　　当岩层受到的压力继续增大的时候，就会由褶皱到断裂，像我们在实验中把木棍压断一样。

　　（3）出示：地震成因图。

　　（4）讲解：

　　当我们用力把木棍压弯时，由于弹性的作用，木棍中就蓄存了很大的力量。如果手一放松压力，木棍在弹力的作用下就会伸直。如果用力把木棍压断，蓄存在木棍中的力量就会一下子施放出来，引起木棍震动起来，发出“啪”的一声响。这时，手会感到木棍的震动，有麻的感觉。

　　地下的岩层那么厚、那么坚硬，必须受到很大很大的压力才能把它压弯。当岩层被压弯、发生褶皱时，岩层内就会蓄存很大很大的能量。当岩层受到的挤压力超过了岩层坚固程度的时候，岩层就会被压断，施放出特别大的能量，发出巨大的声响，引起大地剧烈地震动起来，这就是地震。

　　地震时施放的能量是以波的形式，从岩层断裂处向四周传播的，传到哪里，哪里的大地以及大地上的各种物体——山脉、房屋、树木、家具、桌上的物品、吊灯等，都会跟着震动起来，严重时会造成山崩地裂、房倒屋塌。

　　地球上绝大部分地震是由于岩层的断裂造成的。此外，还有因为火山爆发、大地陷落等原因造成的。

　　地球上经常发生地震，有的地震比较强烈，人能感觉到；有的地震不强烈，人感觉不到，通过仪器才能测量出来。

　　3．了解人对地震的探究，以及对地震灾害的预防

　　由于强烈的地震会造成严重的灾害——震倒房屋、砸死砸伤人畜，因此人们非常害怕地震。面对可怕的地震，人们有两种态度：一种是编出一些迷信的说法，吓唬别人，吓唬自己；一种是努力探究地震的秘密，掌握地震的规律。

　　张衡是我国古代伟大的科学家，也是世界上最早研究地震的科学家。在1800多年前，他发明了世界上第一架监视地震的仪器——候风地动仪（出示候风地动仪图），能在当时的京城监测千里之外的地震，这是我国古代科学的伟大成就。

　　随着科学的发展，人们对地震了解得越来越多，发明了各种仪器监测大地内部的变化。例如地震仪（出示地震仪图）就是通过监测大地的震动来记录和预报地震的。

　　另外，人们在实践中发现，地震之前总有一些不寻常的现象，例如井水突然增多、变浑或翻沙，很多蛇出洞，很多老鼠过街，鸡不进窝，骡马惊恐地逃出马棚等。这些现象可能与地下的震动有关系，人还没感觉到，井水已经有反应了，动物已有感觉了。这些现象叫做地震前兆，也就是说，当看到这些现象的时候，有可能发生地震。根据地震前兆可以在一定程度上预报地震的发生，使人提前采取措施，减少地震带来的灾害。

　　（2）讨论：

　　如果我们正在教室里上课，突然发生了地震，应该怎么办？

　　如果你正在屋里玩或睡觉，突然发生了地震，应该怎么办？

　　（3）讲解：

　　当地震发生时，最重要的是立即离开房屋，到室外空旷的地方去，以免被倒塌的房屋砸死砸伤。如果来得及，最好在离开房屋前，拉断电闸，熄灭炉火，以免电线着火，炉火倾倒，造成严重的火灾。

　　现在，人们还不能十分准确地预测地震，随着科学的发展，人们一定会更多地掌握地震的规律，避免或减少地震造成的灾害。

　　巩固应用

　　1．讲述：这节课，我们学习了关于地震的知识。

　　2．提问：

　　（1）地震是怎么形成的？

　　（2）我国在地震科学方面有什么贡献？

　　（3）地震前有哪些先兆？

　　（4）发生地震时，应该怎样做？

　　布置作业

　　搜集有关地震的资料。

五、参考资料

　　1．地震发生的原因

　　地震按发生的原因可以分为三种类型：

　　（1）构造地震：地壳的运动变化，对地壳各部分岩层产生巨大的力，这种力叫做地应力。在地应力作用下，岩层发生弯曲褶皱，开始是极其缓慢的，随着地应力作用的逐渐加强，岩石的褶皱变形也越来越剧烈，一旦超过岩层的强度，岩层就会突然发生断裂。岩层断裂时，内部积聚的能量急剧地释放出来，便会引起周围物质发生振动，并以波的形式向四周传播开去，这种波叫“地震波”。地震波到达地面时，地面就随之震动起来。这样的地震叫做构造地震，百分之九十以上的地震属于这类地震。构造地震波及面广，破坏作用大。

　　（2）火山地震：火山喷发前，大量的岩浆在地壳里聚集，四处奔突，可能使岩层产生断裂，引起地震。火山喷发时，大量的岩浆冲出地面，会使周围的大地发生强烈的震动。火山喷发后，地下压力减小，出现空洞，周围的岩石发生塌陷，也会造成地震。火山地震有时来势很猛，但是波及面积不广，危害并不很大。火山地震约占世界地震总数的百分之七，主要发生在日本、印尼、意大利、智利等火山活动多的国家。

　　（3）陷落地震：当地下溶洞支撑不住地面的压力时，就会塌陷，引起地震，这叫做陷落地震。地下溶洞多分布在由石灰岩构成的地层。地下水中含有二氧化碳，石灰岩（主要成分是碳酸钙）遇到地下水，会溶解于水变成碳酸氢钙，并被水一点点地带走，形成许许多多的溶洞。地下水日以继夜地溶解石灰岩，溶洞就越来越大。有些大溶洞，有几公里长，甚至形成地下河或地下湖。当溶洞承受不了上部岩石的重量时，就会突然坍塌，引起地震。我国云南、贵州、广西等省的地下溶洞很多，容易发生陷落地震。有些矿区，由于矿石采出后，地下掏成了空洞，也有可能造成陷落地震。陷落地震规模很小，次数很少，只占地震总数的百分之三左右。

　　2．地震波

　　地震发生时所产生的波动，分纵波与横波两种。纵波比横波传播速度快。

　　3．震源

　　地震的发源地，离地表深度从几千米、几十千米到几百千米。震源越深，影响范围越大。

　　4．震级

　　按地震本身强度而定的等级标度。震级与地震释放出来的能量有关系，释放出来的能量越多，震级越大。

　　5．地震烈度

　　为了比较不同地区地震影响大小所制定的标度。主要根据地表变化、建筑物破坏的程度和人体的感觉划分为若干等级。国际通用的地震烈度分为12度：1度人无感觉，2度人在完全静止时才能感觉到，3度人有轻微的感觉，5度门窗玻璃能被震裂，6度室内器皿能倾倒，7度房屋土石能崩裂，8度房屋多有破坏，人畜有伤亡，9度大多数房屋倾倒，10度以上成为毁灭性的灾难。地震烈度与地震强度不成正比，与距震源远近及地质情况有关系。

　　6．历史上的几次大地震

　　（1）日本的浓尾地震：1891年10月28日清晨，大地突然剧烈震动起来，房屋纷纷倒塌，一下子毁坏了27万多所。等到剧烈震动停止后，人们惊魂稍定，只见大地已经改变了模样，地震前整整齐齐连接在一起的田间小路错开了，树木都像自己会走路似的移动了位置，本来挨得很近的树变得不相邻了，本来笔直的铁轨变得弯弯曲曲。地上出现了裂缝，裂缝两边的土地沿水平方向错动了3米多，升降最厉害的地方达到上下相差6米，在本来平坦的田野上形成一个巨大的台阶。

　　（2）智利地震：康塞普森城是智利沿海的一个城市。1835年2月20日上午10点，一大群海鸟经过城市上空向内地飞去。在平常是看不到这种情况的，是什么惊动了它们呢？人们哪里知道这就是大地震将要来临的预兆。11点40分，城市的居民感到了大地在震动。半分钟以后震动开始强烈起来，人在地上很难站稳，大地像船在风浪中一样摇荡，房屋也摇晃得很厉害。一分半钟以后，一阵更剧烈的震动袭来，仅6秒钟，整个城市就变成了废墟。这次地震来自海底，地震引起的巨大海啸，使 10 000千米以外的日本都受到了袭击，卷走了 800多所房屋，吞没了 8 000艘船只。

　　7．张衡和他发明的动动仪

　　张衡（公元78_139）是我国东汉时代的天文学家，发明了观测天象的浑天仪。他发明的“候风地动仪”，是世界上最早的地震仪。这种仪器是铜质的，外形好像酒尊，周围八个方位有八个龙头，口里各衔着一个铜球。对着龙头，有八只张着口的蟾蜍。尊内有一根直立的柱子，柱子连着八根曲杠杆。如果有地震发生，尊内柱子向着地震方向倾倒，从而使杠杆掀动龙头，张口吐球，落在其下蟾蜍口中，发出清脆响声，从而测出某方向发生地震。公元138年，一日，龙口忽然吐球，张衡远在洛阳，当即判断在西方有震。不久传来消息，果然陇西发生了地震。

六、课后小记