讓石頭開口說故事!把無聊的「火成岩分類」變成超燒腦的科學偵探遊戲

我是科學訓練員桑子研,每天都是一場實驗!

路邊隨便一顆小石頭,還是公園角落那塊大岩石,如果告訴你,它們其實是訴說著地球遠古時代故事的「時光膠囊」,你會不會覺得超酷、超興奮?其實,這些石頭的真實身分,很可能是從地底深處噴發出來的岩漿冷卻凝固後形成的**「火成岩」**。

很多讀者可能都覺得,國中自然課教的**「岩石分類」,看課本照片根本「無感」,名稱又難記又分不清楚,對吧?所以這次,我要來介紹一堂課,它能把原本枯燥乏味的火成岩學習,變成一場充滿智慧、需要動手解謎的「偵探冒險」。這個讓學生親手操作、分類六種火成岩的實作活動**,讓他們的眼睛發出比想像中更亮的光芒!我再次深深體會到「看、摸、想」的樂趣,現在就來跟大家分享這個教學的魅力。

準備就緒!迎接地球的「挑戰書」
這堂課要用的,就是地球親手打造、堪稱藝術品的各種岩石:

    • 六種火成岩標本(花岡岩、閃長岩、輝長岩、流紋岩、安山岩、玄武岩)
      ※如果沒有標本組,也可以用照片卡代替,但岩石的觸感和重量是很重要的線索,強烈建議讓學生摸摸實物!
    • A3大小的工作單(分類圖表用)→ 裡面寫好比較寬的格子,並標註「顏色」「晶體大小」等關鍵字。

  • 彩色貼紙或便利貼(用來標記分類結果)
  • 火成岩分類的口訣「深長岩花閃輝」或「火山岩流安玄」(中文常用記憶法,可寫在海報或簡報上)

謎團大揭密!火成岩分類 45 分鐘一決勝負
1. 暖身:故事的開端(10分鐘)
先從火山開始講起:「地球內部非常熱,充滿著岩石融化成的岩漿。這些岩漿冷卻凝固後,就會變成『火成岩』。不過,火成岩其實可以分成兩大類喔。」
接著,向學生拋出一個問題:
【問題】「眼前這些石頭,究竟是在哪裡、又是怎麼形成的呢?」
從這一刻起,他們的「小小偵探」遊戲就開始了!

2. 任務一:從顏色找出線索!(10分鐘)
第一個指令很簡單:「兩兩一組,試著把這些石頭分成**『淺色系』和『深色系』兩組。」
學生們會開始討論:「這顆看起來白白的」「這顆黑黑的耶」並動手移動石頭。但中間一定會出現一些「到底要放哪一邊?」的中間色岩石,讓他們陷入苦思**。這種**「眼見為憑好像也沒那麼簡單」的頓悟**,正是開啟科學探索精神的入口。

3. 任務二:晶體大小是關鍵!(10分鐘)
A3工作單終於要上場了!把它攤在桌子中央,讓學生邊排列石頭邊思考。
「仔細看看,石頭裡面的小顆粒(晶體)大小都一樣嗎?」
學生會發現,有些石頭能看到閃閃發亮的大顆粒,有些則小到幾乎看不見,表面摸起來粗粗或滑滑的。這時,我們來整理這兩組石頭的差異:

  • 晶體大(深成岩):代表岩漿在地底深處,像是用小火慢慢燉煮一樣,緩慢冷卻。
  • 晶體小(火山岩):代表岩漿衝到地表附近,被快速「冰鎮」冷卻。

4. 謎底揭曉,故事進入高潮(10分鐘)
結合顏色和晶體大小這兩條線索,六種岩石的真實身分終於水落石出!
為什麼晶體大小會不一樣?關鍵就在於岩石誕生的**「地點」和「時間」**:岩漿是在地底深處慢慢冷卻(深成岩),還是在地表附近快速冷卻(火山岩)。聽到學生們發出「喔!我懂了!」的聲音,那種透過親眼觀察、動手操作和思考所帶來的科學樂趣,是最棒的。

5. 咒語鞏固記憶(5分鐘)
最後,介紹幫助記憶的魔法咒語「深長岩花閃輝」和「火山岩流安玄」(可換成教學者常用的口訣)。

  • 深成岩(花岡岩、閃長岩、輝長岩)
  • 火山岩(流紋岩、安山岩、玄武岩)

因為是自己動手分類出來的,這個口訣會更容易、更深地烙印在腦海中。

六大主角岩石的「身家調查」
來看看這次登場的六位充滿個性的岩石主角們的「個人檔案」吧!

岩石名 岩石種類 晶體大小 顏色特徵 特點(重點整理)
花岡岩 深成岩 大(清晰可見) 淺色系(白〜粉紅) 含有大量石英和長石,看起來亮晶晶。常被用於建築(如御影石)。
閃長岩 深成岩 中間色(偏灰色) 黑白顆粒像是芝麻鹽(胡椒鹽)一樣。是深成岩裡面的「中間人」。
輝長岩 深成岩 深色系(偏黑) 整體看起來黑漆漆、沉甸甸的。
流紋岩 火山岩 小(摸起來粗糙) 淺色系(偏白) 跟花岡岩是「同源兄弟」,由同一種岩漿形成。質感有時像輕石。
安山岩 火山岩 小(顆粒細微) 中間色(灰色) 是台灣和日本火山最常見的代表性岩石。
玄武岩 火山岩 小(幾乎看不到) 深色系(純黑) 像夏威夷火山那樣,由流動性高的岩漿冷卻而成。

找出岩石身分的兩大「偵探工具」
想看穿岩石的真面目,就靠這兩招!

1. 顏色如何?(淺色 or 深色)

這取決於岩漿裡含有的礦物成分。淺色岩石富含二氧化矽(玻璃原料),岩漿通常比較黏稠;而深色岩石則含有較多鐵、鎂,岩漿通常比較稀薄、流動性高。連火山噴發方式也會受此影響:黏稠岩漿容易爆發性噴發,稀薄岩漿則多是平靜地流淌而出。

2. 看得到晶體嗎?(大顆 or 小顆)

這決定於岩漿冷卻的速度快慢。

  • 慢慢冷卻(深成岩):晶體有足夠的時間長大。就像人類一樣,是經過長時間「細心栽培」長大的**「成熟大人」。
  • 快速冷卻(火山岩):來不及長大就硬了。是「匆忙定型」的急性子**。

了解名字由來,岩石會變得更有趣!
每一種岩石的名字背後,都藏著一個美麗的故事。

岩石名 中文發音 名稱的由來與意思
花岡岩 Huā-gāng-yán 岩石表面有像「花」一樣美麗的斑紋,質地像「崗」(山丘)一樣堅硬。英文名是「granite」。
閃長岩 Shǎn-zhǎng-yán 礦物會**「閃」閃發光,整體帶著「長」石和一點綠色**。是會閃著微光的偏綠色深成岩。英文名是「diorite」。
輝長岩 Huī-zhǎng-yán 因為有**「斑」(斑點)狀的紋路,且顏色偏「黑青色」(青黑色)。是黑色的斑點狀岩石。英文名是「gabbro」。
流紋岩 Liú-wén-yán 黏稠岩漿流動時,會在表面留下「流」動「紋」路**。是岩漿流動時形成紋路的岩石。英文名是「rhyolite」。
安山岩 Ān-shān-yán 因為它在南美洲的**「安第斯」(安山)山脈被大量發現。真是個國際化的石頭!英文名是「andesite」。
玄武岩 Xuán-wǔ-yán 「玄」代表黑色,並因在中國「玄武洞」被發現而得名。讓人聯想到中國神話中黑色的守護神「玄武」**,是黑色又強壯的火山岩。英文名是「basalt」。

親身體驗後的心得
讓學生們親手移動石頭,一邊思考「這樣對嗎?」「還是那樣呢?」的時光,比想像中更讓他們投入。當年我國中時,火成岩只是**「死背硬記」的科目,但現在,當我親手觸摸、仔細觀察晶體顆粒時,腦中會浮現「啊,這傢伙是在地底深處慢慢冷卻的」**、「這塊石頭是從火山口噴出來,急速冷卻的急驚風」——每一塊石頭都有了自己的故事。**看著他們攤開工作單,專心排列石頭的樣子,真的很有科學家或小偵探的架式,讓人覺得很驕傲。**我再次確信,讓他們自己去「發現」的過程,才是將學習轉化為真正喜悅的關鍵。

讀完這篇文章的你,下次在路邊看到石頭時,不妨停下腳步多看兩眼。從它的顏色和晶體大小,或許就能讀懂地球那場波瀾壯闊的歷史劇本喔!

額外加碼:課堂可用的工作單
👇分類用的 A3 工作單可以在這裡下載:

工作單下載

深成岩と火山岩、どう違う?冷却のスピードが語る岩石のヒミツ

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