一、谈话导入，揭示科学探究问题
师：同学们，你们对土壤熟悉吗？土壤中有些什么呢，本节课我们一起来研究一下。
教师板书课题：土壤中有什么
【设计意图：提出科学探究问题是科学探究活动的第一步，本环节由教师揭示探究问题，避免了学生在确定探究问题环节可能会出现的无休止的拓展、延伸，直接指明了探究的方向。】
二、提出假设，了解学生的前概念
师：谁来说说，土壤中有哪些东西？
生：我看到土壤中有蚯蚓、蚂蚁、草根、落下的树叶……
师：看来土壤中既有动物又有植物。
教师板书：动物、植物
师：谁来说说土壤中还有哪些动物和植物？
生：动物还有蜗牛、蛇、蟋蟀等；许多植物都生长在土壤中，因此土壤中会有植物的根、茎、叶、花、果实、种子。
师：除了动物和植物外，还有什么呢？
生：我看到过石块。板书：石块
生：空气和水。我认为土壤中的动物和人一样，也需要空气和水。
板书：空气、水
生：塑料袋，废纸，塑料，铁皮等垃圾，因为人们总把垃圾埋在土壤中。
师：这些都是人类产生的一些杂物。板书：杂物
生：土壤中还有矿物质和化石。
师：你是怎么知道的？关于矿物质和化石，你知道些什么？
生：我从科普读物上读到，土壤中含有钙、铁、锌、钾等矿物质，在地下还有古代生物的化石，如恐龙化石、树叶化石等等。
生：矿物质需要借助于特定的工具和方法才能够发现，生物化石数量稀少，因此也不容易看到。
【设计意图：学生汇报的大多是通过其他途径获取的间接经验，并非有意识直接观察得到的信息，因此只能作为假设。同时这也是教者了解学生前概念的环节，为后续的观察验证及建立概念做好了铺垫。】
三、小组合作，制订观察活动计划
师：是啊！有些东西需要借助于更复杂的方法和更先进的工具才能看到，那同学们所说的这些物质在土壤中都存在吗？我们还需要通过实际的观察来验证一下。那如何进行观察呢？大家小组里讨论一下，如果有困难，可以参考课本。
学生小组合作制订观察计划，教师巡视指导。
【设计意图：观察计划的制订能让后续的观察实验更加有序、高效。对于观察，学生只局限于用肉眼观察和借助于工具观察这两种方法，对于“倒入水中观察”这种方法学生不可能想到。教师让学生在讨论观察计划时参考课本，很自然地让学生了解到第三种观察方法，避免了枯燥的说教，同时又能结合组员的智慧得出第三种观察方法的操作顺序，可谓是一箭双雕。】
全班交流实验计划
师：哪位同学愿意把本组讨论好的观察计划完整地告诉大家？老师希望这位同学发言时，其余同学都能认真地听，看看有没有需要完善或更正的地方。
生：我们组觉得分三步进行观察。1．用肉眼观察。看看土壤中有没有诸如蚂蚁、蜗牛、蚯蚓、植物的根、茎、叶等比较大的物质。2．用放大镜观察。主要看看土壤中有没有一些肉眼不容易看到的物质。3．倒入水中观察。把土壤倒入水中搅拌，然后放在一边静置一段时间后进行观察。
生：对于第三中观察方法，我补充一点：课本上说把一些土壤倒进水中，我们发现了什么？搅拌水中的土壤，然后静置一段时间，我们又看到了什么现象？这说明土壤倒入水中后不能急着搅拌，要先观察倒入水中时的现象，然后再搅拌、静置，观察现象。
师：课本上是这样说的吗？请大家再仔细阅读课本上关于“倒入水中观察”的操作过程。
学生再次阅读课本。
师：这位同学对第三种观察方法的补充你们同意吗？
生：同意。
师：那等会实验的过程中一定要注意哦！还有哪一组的同学想发言的？
生：我们组想提醒同学们注意：1．搅拌的次数不要太多，只要搅拌5圈左右就可以了，因为我们主要是观察现象。2．静置的过程中不能碰到装土壤的杯子。3．观察要仔细，并且及时把观察到的现象记录下来。
师：这位同学说的正是老师想提醒大家的，他们组想得很周到，一个个都是严谨的小科学家，下面请同学们在小组里把观察活动的过程以及注意点再完整地交流一下。
学生小组内交流完善观察活动计划。
【设计意图：教师组织学生第二次阅读课本，让学生搞清楚了“倒入水中观察的顺序”，学生与文本对话的能力得到增强。最后小组内完善交流观察活动计划，让每一个同学都能系统地掌握观察的方法及注意点，保证了后续观察活动的顺利进行。】
四、小组实验，验证土壤中的物质
师：同学们的观察活动计划制订得很不错，下面请同学们根据计划进行观察，并把观察到的物质和现象填写在实验记录单中。
学生小组实验，教师巡视指导，发现实验中出现的问题，及时指导纠正，同时提醒做好观察记录。
观察实验结束，各组代表在全班交流实验获取的信息，以验证自己先前提出的假设。
师：哪位同学愿意把本组观察到的与大家分享一下？你获取的实验证据能够验证自己的假设吗？
生：我们用肉眼观察确实见到土壤中有蚂蚁、蚯蚓、植物的根和叶，还有石块、方便面袋等杂物；用放大镜观察到土壤中有黑色的物质，通过阅读知道那些是动植物腐烂时产生的腐殖质；把土壤倒入水中，发现植物的根和叶都浮到了水面上，搅拌、静置后发现土壤都沉淀在杯底。说明刚才的假设是成立的。
师：土壤中的黑色物质是腐殖质吗？请解释给大家听一下。
学生阅读课本
师：从这一段文字中，我们知道了什么？
生：土壤中有腐殖质和盐分。板书：腐殖质、盐分
【设计意图：本环节，教师引导学生结合假设描述实验现象，学生有意识地用观察到的现象验证自己的假设，说明学生求真、求实的证据意识正在形成。学生的观察现象引出了腐殖质，通过阅读验证了腐殖质的存在，而且很自然地得出了盐分，整个过程自然顺畅。】
师：还有哪一小组愿意发言的？
生：我们把土壤倒入水中后，植物的根和叶浮上了水面，还发现水面上冒出了很多气泡，这证明土壤中有空气。
师：你们也观察到气泡了吗？对于气泡的解释，你们同意吗？
生：同意
师：观察真仔细，解释也很到位。还有什么发现吗？
生：我们组发现沉在杯底的土壤分成了好几层，而且上面的颗粒比下面的小，通过阅读，我们知道了这些颗粒有着不同的名字，从大到小分别是沙砾、沙、粉沙、黏土。
板书：大小不同的颗粒
师：同学们观察得真仔细，发现了土壤中有许多大小不同的颗粒。结合上一节课的学习，你能解释一下土壤是怎样形成的吗？
生：岩石风化成碎石，这些碎石继续风化，越来越小，于是变成了土壤。
【设计意图：让学生根据土壤中的大小不同的颗粒尝试解释土壤形成的原因，既加深了学生的印象，又将本节课与上一节课的内容联系起来，在学生脑海中形成了比较完整的科学概念体系。】
师：真不错，同学们都观察沉积在杯底的土壤，看是不是上面的颗粒小，下面的颗粒大？大家再思考下，为什么颗粒的排列是上小下大呢？
生：大的颗粒重，所以要先沉下来；小的颗粒轻，最后沉下来。
师：对，你真会动脑。同学们挑一点最上层的颗粒，用手捻一捻，有什么感觉？这说明了什么？
生：感觉很细腻，说明了颗粒很小。
【设计意图：观察与体验结合起来，让学生更加清楚地知道沉积在杯底的土壤，上面的颗粒比下面的颗粒要小。】
师：同学们观察得很仔细，描述得很精彩，最后再请大家观察一下装土壤的白纸，看看有什么发现？说明了什么？
生：白纸上放土壤的地方是湿润的，说明土壤中有水分。
【设计意图：整个观察活动，学生注重于用不同的方法依次对土壤进行观察，而忽略了对装土壤的纸进行观察，因此对土壤中的水分无法进行验证。教师的及时提醒，弥补了这一点，从而保证了概念的完整性。】
五、总结实验，建立土壤的科学概念
师：经过细致的观察，想必同学们都知道了土壤中有哪些物质，谁愿意完整地说一说，土壤中有哪些物质呢？
生：土壤中有空气、水、大小不同的颗粒、腐殖质、盐分和一些杂物。
师：对，土壤就是这些物质的混合物。
板书：混合物
【设计意图：土壤的科学概念是建立在了解学生前概念的基础之上和学生细致的观察、深入的讨论之上，因此一切都显得水到渠成。】
六、研读课本，自学土壤与生命的关系
师：土壤中有动物和植物，说明土壤是动物和植物的家，它们之间到底存在着什么样的关系呢？请同学们自学课本第54页“土壤和生命”。
学生自学课本第54页
师：通过研读课本，你知道了什么？
生：土壤给生物提供了生存空间，给人类提供了衣食住行的材料来源；生活在土壤中的生物残体和排泄物都能使土壤中的腐殖质更丰富；动物以及植物的根能松动土壤，为空气和水营造空间。
师：阅读了这一部分内容，同学们有什么感受想跟大家说说的？
生：土壤为我们提供了生活所需要的材料，因此我们要保护土地。
生：生活中有许多人采用深埋的方法处理垃圾，这样会污染土壤，我们不能再这样做了。
【设计意图：通过自学，学生能够自主获取土壤与生命的有着密切联系的信息，培养了自学能力，获取了深刻的感受，使得情感、态度、价值观的目标得以落实。】
教学评析
1．引领学生经历了科学探究的过程。小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，而学生科学素养的形成必须有一个载体，这个载体就是一个个科学探究活动，因此让学生经历完整的科学探究过程对于学生科学素养的形成与提升来说有着极其重要的意义。本节课就是按照“提出问题—做出假设—设计实验—验证假设—建立概念”这样一个科学探究过程来设计的，旨在让学生体验完整的探究过程，并在体验的过程中提高科学探究的能力，从而促进科学素养的不断提升。
2． 培养学生通过阅读获取方法和信息的能力。在本节课中，教师多次组织学生阅读文本，且每一次阅读，学生都有不同的收获。在讨论制订观察计划环节，学生通过第一次阅读，获取了把土壤倒入水中进行观察的方法；通过再次阅读交流，学生对于把土壤倒入水中进行观察这种方法有了深刻地认识，并且掌握了操作程序。此外，大小不同的颗粒有着各自的名字，土壤中还存在着腐殖质和盐分，这些信息都是通过阅读获取的，有利于学生在描述概念的过程中自觉地引入课本中相关的科学术语，使概念的描述更加精确、科学。课后有一个同学表示，这节科学课看书的次数多了，通过阅读课本，得到了新的观察方法和丰富的信息，看来课本真是一个合格的小助手。
3．学生的科学素养得到一定的提升。让学生的科学素养在每一节课中都得到发展是科学老师的责任所在。在教学过程中，学生的观察能力、描述能力、合作能力和倾听的习惯都得到了充分的锻炼和展示，这得益与教师明确的要求。教师要求学生把本组中所观察到的现象、讨论好的计划等完整地说出来，这既让学生确保描述的真实性和完整性，又减少了必要性的提醒，保证了课堂的连续性和流畅性。教师要求其余学生认真聆听发言，找出需要补充和更正的地方，这为后续的补充或更正做好必要的铺垫，又培养了学生倾听的良好习惯。【评析：江苏省如皋市教育局教研室 汤晓明】
