6.4 探索新材料 ----2024-2025学年北师大版物理八年级下学期

初中物理名师工作室编写 《中小学“教-学-评”课堂教学设计》模板 总第 课时 学 科 物理 年级 八年级 班 课程类型 新授课 教 师 马千绮 学校 大战场初级中学 日期 2025年 月 日 课题名称 探索新材料 课时 1 课标要求 课标对本节课： 内容要求：了解人类关于物质属性的研究对日常生活和科技进步的影响，认识材料对社会发展的重要作用。 学业要求： 1.熟悉新材料的概念，掌握常见新材料的特性，如密度、强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等，并能根据这些特性判断其适合的应用领域。 2.了解材料发展对环境的影响，知道应对材料环境问题的策略和方法。 3.激发对新材料和现代科技的探索兴趣，培养创新意识和科学精神。 4.培养环保意识和社会责任感，引导树立可持续发展的观念。 教材分析 本节内容安排在学习密度这一物理量之后，密度是物质的一种特性。本节内容侧重研究物体其他方面的优越性能，如强度、硬度、韧性等方面。本节课属于跨学科实践教学，主题为“探索新材料”，可分解为“认识材料对社会发展的作用”“认识新材料”“认识材料发展对环境的影响”三个任务，设计了三个对应的实践活动。本节内容对应课程标准一级主题“跨学科实践”下二级主题“物理学与社会发展”，立足物理学科，开阔学习视野，涉及历史、化学及材料三个方面的知识。通过跨学科实践，学生可以学习物理知识在新材料的研究和开发上的应用，培养综合分析和解决问题的能力。 学情分析 学生已经学习了熔点、密度等描述物质性质的一些物理量，知道认识材料要从材料的物理特性入手。由于社会的发展、信息的迅速传播，学生的视野和知识储备都有一定的基础，他们的表达能力、搜集信息的能力、使用网络的能力都有很大的进步。但是学生刚开始系统地学习物理，专业的物理知识还比较欠缺，没有系统地学习力学、电学知识，相关的化学、生物学等知识也比较缺乏，所以对于新材料的特点及应用，学生只需要了解即可。学生的求知欲很强，本节内容可以很好地激发学生的学习兴趣。 教学目标 1.通过了解文字书写材料在社会发展中的演化，认识材料的发展对人们的生产生活有极大的促进作用；通过对材料演化变迁的研究，以手抄报或壁报的形式进行交流，开阔视野，提高对信息的提取和整合能力。 2.通过了解制作铲子所用材料的历史演变和电视机屏幕材料的更迭，认识科技发展给人们生产生活带来的积极影响；通过挖掘其他新材料的用途、特性及应用，关注我国在这一方面的科研成果和技术进展。 3.通过了解材料发展对环境的影响，树立保护环境的意识，切实保护好生态环境，善待地球家园。 4.通过跨学科实践，感受物理知识对于新材料的研究和开发有重要作用，培养综合分析和解决问题的能力。 教学重点 认识材料的发展对社会的影响；探索新材料，认识科技发展给人们的生产生活带来的积极影响。 教学难点 通过信息的收集与整理，认识科技发展给生产生活带来的积极影响；挖掘其他新材料的用途、特性及优势。 教学方法：讲授法、交流讨论法 学法指导：目标导向法、兴趣引导法 教学准备 教师准备 多种资源，包括课件、网络资源、教科书等，主要用于查阅资料，提取信息，整合信息。 学生准备 课本、提前查阅资料 教学流程图 提出问题，引发思考，激发学习兴趣，引出本节课课题 环节一：.认识材料对社会发展的作用 环节二：探索新材料 环节三：认识材料发展对环境的影响 情景引入 新课教学 问题展开课堂总结，引导学生分享本节课的收获和学习心得 课堂小结 教学过程与方法 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、情境引入（ 5 ）分钟 二、新课教学 1.认识材料对社会发展的作用（ 13 ）分钟 2.探索新材料 （ 12 ）分钟 4.认识材料发展对环境的影响（ 10 ）分钟 教师活动1 展示图片，提出问题：同学们听说过石墨烯吗？石墨烯有什么特殊的性能？ 教师补充说明：石墨烯具有优异的导电性和导热性，它的硬度超过金刚石，强度是钢的100倍，具有极高的透光率和比表面积。石墨烯材料集多种优异性能于一体，可广泛应用于电子信息、新能源、航空航天以及柔性电子等领域。 新材料的概念：新材料指新出现的或正在发展中的材料，它具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能，如在密度、强度、硬度、耐磨性、耐蚀性、抗辐射等某个方面或多个方面具有优越的性能。 教师活动2 书写材料的发展有极长的历史，书写材料的演变一直在不断地改变着人类的沟通方式，促进着人类文明的发展。 提出问题：你知道从古至今有哪些用于书写的材料？介绍你所熟悉的一种书写材料。 书写材料的历史演化 书写材料 历史时期 特点 甲骨 殷商时期 甲骨文主要刻写在龟甲和兽骨上，用于占卜和记录重要事件。 石头 青铜 竹简 丝帛 纸张 电子书写 实践活动：请以小组为单位，通过查阅资料或参观博物馆，调查某一物品或某一领域所用材料的演化变迁，了解材料的发展演化对人类生活的影响，以手抄报或壁报的形式进行展示交流。 要求：1.选择与材料演化相关的主题进行创作。 2.内容要真实科学，切忌杜撰。 3.图文并茂，版面整洁，视觉吸引力强。 （3）min 教师活动3 1.提出问题：你在生活中见过哪些铲子？铲子有什么作用？你知道的铲子分别由哪些材料制作？ 教师介绍制作铲子材料的历史演变。 各类铲子 历史时期 优缺点 石铲 青铜铲 合金铲 嫦娥五号机械铲 2.提出问题：同学们见过哪些种类的电视机？知道它们的屏幕分别是用什么材料制作的吗？ 教师介绍用不同材料制成屏幕的电视机。 3.让学生阅读教科书第20页“科学窗”，了解轻质材料。 4.实践活动：调查一下，在生活和工农业生产中哪些地方用到了新材料，填写表格。 新材料调查 材料名称 用途 性能 便利 （3）min 教师活动4 材料的发展促进了人类社会和科学技术的发展，但是一些材料的使用也带来了环境问题，你知道哪些材料对环境有污染吗？ 教师介绍“白色污染”：生产生活中广泛使用的塑料袋、农用地膜、一次性餐具、饮料瓶等塑料制品，大多是用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的。这些塑料制品被弃置后成为固体垃圾，它们难以降解，会在土壤、水体中存在上百年，因此被称为“白色污染”。“白色污染”会对生态环境造成严重危害，给各类野生动植物和人类的生命安全带来威胁。 实践活动：调查自己所在学校或社区的垃圾处理情况，结合对学校或社区垃圾处理情况的调查，从环境保护的角度，围绕大家在日常学习和生活中对各类材料的使用提出一些合理建议，并在班级中进行交流。 要求：1.要实地调查，获取真实信息，切忌上网抄袭。 2.查阅资料，结合自己的思考提出使用材料的合理建议。 3.语言简洁且逻辑性强，图表并用，可读性强。（3）min 学生活动1 学生思考并积极回答。 （2）min 学生总结新材料的特点。（3）min 学生活动2 学生思考，并积极回答。 完成实践活动。 （10）min 学生活动3 学生思考，并积极回答。 学生体会科技发展对材料变革和社会发展的影响。 学生思考，并积极回答。 完成实践活动。 （9）min 学生活动4 学生思考，并积极回答。 完成实践活动。 （7）min 设置情境，提出问题，引发思考，激发学习兴趣，引出本节课课题。 通过书写材料的历史演化，让学生感知材料的发展对人们的生产生活产生了积极的影响；通过设计手抄报促进学生提升对信息的提取和整合能力，以及解决综合问题的能力。 引导学生通过了解制作铲子所用材料的历史演变和电视机屏幕材料的更迭，认识科技发展给人们生产生活带来的积极影响；通过挖掘其他新材料的用途、特性及优势，关注我国的科研成果和技术进展。 通过了解材料发展对环境的影响，牢固树立环保意识，从自身做起，切实保护生态环境，善待地球家园。 课堂小结（ 5 分钟）: 问题1：通过本节课的学习你有哪些收获？ 问题2：通过提前查阅资料并结合本节课的学习你有哪些新的发现？ 分层作业设计：1.“手撕钢”全称是宽幅超薄精密不锈带钢，具有高强度、耐腐蚀、耐光耐热等特点。如图所示，厚厚的钢板被轧制成超薄“手撕钢”主要是利用了钢的（ ）。 A.延展性好 B.透光性好 C.导热性好 D.导电性好 2.高铁车顶有一个与高压线接触的受电弓，其主要作用是为高铁提供稳定可靠的电流。受电弓与高压线接触面的材料是石墨，这是利用石墨材料的（ ）。 A.延展性 B.可塑性 C.导热性 D.导电性 3.陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料，具有耐高温、高强度、耐磨损和相对重量较轻、抗腐蚀、高绝缘性和低热膨胀系数等优异性能，但是它具有脆性，超应力（外力）状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效，下列物体不适合用陶瓷基复合材料制作的是（ ）。 A.航空发动机尾喷口 B.盾构机的刀片 C.高压电缆绝缘层 D.火箭的外壳 4.物质的物理属性有密度、磁性、弹性、导电性、导热性、硬度、透明度等，将这些性质填写到空格中。 俗话说“没有金刚钻，莫揽瓷器活”，金刚钻的______比瓷器大。电影中常有房屋倒塌将演员压在房子下的场景，这些道具房屋在选用材料时，材料的______是重要的参数之一。 板书设计: 第四节 探索新材料 （一）认识材料对社会发展的作用 （二）认识新材料 1.制作铲子所用材料的演变 2.电视机屏幕材料的演变 3.轻质材料 （三）认识材料发展对环境的影响 教学反思:本节内容的难点不仅在于材料的“新”，更在于新材料的特点多、应用广泛，发展过程和内容复杂，同时包含了材料发展对环境的影响。这不仅要求教师的知识储备丰厚，在备课时整合相关资料，开发课程资源，还要指导学生自己收集、处理信息。针对新材料的特点多、应用多，在教学中可以通过列表的方式进行归类，帮助学生有条理地进行学习。教学时将新材料的特点与应用结合在一起，让学生深入理解相应的特点。 在实际教学中由于种种原因，学生学到的内容有限。学生自行查阅新材料相关资料进行汇报展示时，由于学生的水平、精力有限，汇报的内容可能会有知识上的错误，需要教师做出正确的引导，帮助学生形成正确的认识。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$