第6课《材料的用途》第二课时 教学设计-2025-2026学年科学三年级上册冀人版

第 6 课《材料的用途》教学设计 第二课时：材料的分类与新材料应用 单元：《多样的材料》 课题：材料的用途（第二课时） 核心概念：3. 物质的结构与性质 学习内容及要求： 3～4 年级①知道材料按用途可分为电子材料、建筑材料、生物材料等类别；能列举 2-3 种新材料（如石墨烯、气凝胶）的名称及特性；能为特殊场景（如航天、消防）选择合适材料，并提出简单的材料改进建议。 教学目标： 科学观念：通过分类活动，能说出 3-4 种材料的用途类别（如电子、建筑、生物）及对应例子（硅片→电子材料、钢筋→建筑材料）；知道 2-3 种新材料（如石墨烯、形状记忆合金）的特性及应用场景。 科学思维：通过分析特殊服装（如航天服、消防服）的材料与用途，能推理出 “场景需求→材料选择” 的逻辑；对比传统材料与新材料，能说出新材料的优势（如气凝胶比棉花更隔热）。 探究实践：能小组合作完成 “材料分类卡片游戏”，准确归类材料；能通过搜集资料（课前布置），分享 1 种新材料的特性与用途；能填写 “特殊服装材料分析表”，并提出 1 条材料改进建议。 态度责任：了解新材料对科技发展的推动作用（如航天服材料助力太空探索），致敬科技工作者；树立 “材料可以改进” 的创新意识，愿意关注生活中的材料变化。 教学重点： 1、 认识材料按用途的分类（电子、建筑、生物等），能举例说明各类别的材料。 2、 了解常见新材料（石墨烯、气凝胶等）的特性及应用，能分析特殊服装的材料选择。 教学难点： 1、 理解 “场景需求决定材料分类”（如航天场景需要 “航天材料”，因为要耐高温、轻）。 2、 结合特殊服装的使用场景（如消防、潜水），提出合理的材料改进建议（如 “消防服加反光条，让消防员更显眼”）。 教学准备： 教师：教学课件（材料分类图、新材料视频、特殊服装图片）、材料分类卡片（硅片、钢筋、生物陶瓷、三元锂电池、铀 - 235 各 5-6 套）、新材料样品（气凝胶小块、柔性玻璃片）、“特殊服装材料分析表” 示例、奖状（“创新小设计师”）。 学生：作业本、“特殊服装材料分析表”（每人 1 份）、课前搜集的新材料资料（文字或图片）。 教学过程 一、聚焦：从 “生活分类” 入手，激发兴趣 1、情境提问导入：“家里的东西会分类放吗？比如衣服放衣柜、碗放厨房。我们身边的材料，比如手机里的硅片、盖房子的钢筋、医生用的生物陶瓷，它们也能‘分家’吗？为什么要给材料分类？” 2、材料卡片展示：教师拿出硅片、钢筋、生物陶瓷的卡片，依次展示：“这些材料做的东西不一样，用的地方也不一样 —— 硅片装在手机里，钢筋用来盖楼，生物陶瓷用来做假牙。它们该怎么分？”（学生自由猜测，教师不评价） 3、揭示课题：“材料的‘分家’叫‘分类’，不同类别的材料有不同用途；而且现在还有很多‘神奇的新材料’，能做更厉害的东西。今天我们继续学习 —— 材料的用途（第二课时）：材料的分类与新材料应用”（板书课题，学生齐读）。 【设计意图】从 “家庭分类” 的生活经验迁移到 “材料分类”，降低认知难度；通过展示 “硅片、钢筋” 等陌生材料，激发学生对 “材料分类” 和 “新材料” 的好奇心，自然导入新课。 二、探索：“分类 + 分享 + 分析” 结合，深化认知 材料准备：课件（材料分类视频、新材料介绍、特殊服装图）、材料分类卡片（每组 1 套）、新材料资料（每组 1 份）、“特殊服装材料分析表”（每组 1 份）、彩色笔。 活动一：“材料分类大挑战”—— 学会归类 1、 观看视频学习：播放 “材料分类” 动画（30 秒），内容：“电子材料帮我们做手机、电脑（硅片）；建筑材料帮我们盖房子（钢筋）；生物材料帮我们治病（生物陶瓷假牙）；能源材料帮我们储能（三元锂电池）；核材料用于特殊领域（铀 - 235）。”（动画暂停时，教师讲解：“硅片能导电，所以属于电子材料”） 2、 小组分类游戏：“每组有 5 张材料卡片（硅片、钢筋、生物陶瓷、三元锂电池、铀 - 235）和‘分类表’（电子、建筑、生物、能源、核），请合作把卡片贴在对应类别下。贴完后和旁边小组对比，不一样的地方一起讨论。”（教师巡视，针对错误引导：“有小组把生物陶瓷贴在建筑类，大家想想，生物陶瓷是装在身体里的，还是盖房子的？”） 材料类别 对应材料卡片 用途举例 电子材料 做手机、电脑 建筑材料 盖房子、桥梁 生物材料 做假牙、人工关节 能源材料 做电池、储能 核材料 特殊能源领域 3、 分类成果展示：“请每组派 1 名‘分类小代表’，上台展示你们的分类表，说说‘为什么把硅片归为电子材料’。”（教师总结：“材料分类的依据是‘用途’—— 用在电子领域就是电子材料，用在建筑领域就是建筑材料”） 活动二：“新材料发布会”—— 了解创新 1、 教师示范分享：“随着科技发展，出现了很多新材料，比如‘气凝胶’—— 它是‘世界最轻固体’，比棉花还轻，但隔热性特别好，能用来做航天服的内衬，保护宇航员不受高温伤害。”（教师展示气凝胶小块，让学生摸一摸：“感觉是不是很轻？”） 2、 小组资料分享：“课前大家搜集了新材料资料（如石墨烯、柔性玻璃、形状记忆合金），请小组内轮流分享：‘我找的新材料是____，它的特性是____，能用来做____’。比如‘石墨烯：导电好、透光，能做手机屏幕’。”（教师巡视指导，提醒学生：“说清楚‘特性’和‘用途’的关系哦”） 3、 全班亮点汇总：“请每组选 1 个最特别的新材料，上台分享。比如‘我们组发现形状记忆合金，弯了之后加热能变回去，能做牙齿矫正器’。”（教师在黑板贴 “新材料亮点卡”，记录学生分享的特性与用途） 活动三：“特殊服装材料分析”—— 联系应用 1、明确分析任务：“新材料能做特殊服装，比如防弹衣、航天服、消防服。请大家看课件里的服装图片，小组合作填‘特殊服装材料分析表’，比如‘消防服：用阻燃材料，适合火灾现场，能防烧伤’。”（教师提示：“‘使用环境’要写清楚，比如航天服的环境是‘太空，有高温、真空’”） 特殊服装 制作材料 使用环境 特殊功能 防弹衣 危险防护场景 防子弹、防刺伤 航天服 太空（高温、真空） 保温、防辐射 消防服 火灾现场（高温） 阻燃、隔热 2、小组讨论补充：“填完后讨论：‘这种服装的材料还有什么不足？比如消防服会不会太重？’”（预设学生答：“消防服重，消防员穿久了累”“防弹衣太硬，不方便活动”） 活动小结：“材料按用途分不同类别，方便我们选择使用；新材料更厉害，能解决传统材料的问题，让特殊服装更安全、更实用。” 【设计意图】通过 “分类游戏” 让学生直观理解 “用途决定分类”，通过 “新材料分享” 培养信息搜集与表达能力，通过 “服装分析” 将材料知识与实际应用结合，让抽象的 “材料分类” 和 “新材料” 变得可感、可用。 3、 研讨：“分析 + 创新” 结合，落实素养 1、研讨 1：“材料分类的好处” “为什么要给材料分类？比如建筑工人找材料时，分类有什么用？（引导学生答：“不用找很久，直接去建筑材料区”）科学家研究新材料时，分类能帮什么忙？（“知道新材料适合用在哪个领域，比如导电好的归为电子材料”）” 教师小结：“材料分类能让我们‘找得快、用得准’，也方便科学家研究和创新。” 2、研讨 2：“新材料的‘神奇’之处” “石墨烯和传统的铜丝都能导电，为什么说石墨烯更‘神奇’？（预设学生答：“石墨烯更薄、更轻”）气凝胶和棉花都能隔热，气凝胶的优势是什么？（“更轻，适合航天”）” 教师小结：“新材料的‘神奇’，在于它比传统材料有‘更厉害的特性’—— 更轻、更硬、更环保，能满足传统材料做不到的需求。” 3、研讨 3：“我的材料改进建议” “针对消防服的不足（比如重、不透气），我们能怎么改进？比如用什么材料？（引导学生答：“用更轻的隔热材料”“加透气孔，用透气的阻燃材料”）针对防弹衣的不足，怎么改？（“用软一点的材料，方便活动”）” 教师小结：“只要我们了解材料的特性，就能想到改进方法，说不定以后你们能发明更好的材料呢！” 【设计意图】通过 “分类好处→新材料优势→改进建议” 的研讨，让学生从 “理解知识” 到 “应用知识” 再到 “创新思考”，逐步提升科学思维和创新意识，同时感受材料科技的价值。 四、拓展：“材料改进设计方案” 实践 1、明确设计任务：“请大家当‘小设计师’，选一种你想改进的物品（比如书包、运动鞋、水杯），设计‘材料改进方案’，内容包括：①物品名称；②现在用的材料及不足；③想换的新材料（或特性）；④改进后的好处。” 2、课堂草图创作：“给大家 10 分钟时间，在记录单上画一画改进后的物品，写清楚‘改进点’。比如‘书包：现在用帆布，重；想换气凝胶材料，轻；改进后背着不累’。”（教师巡视指导，比如：“运动鞋想更透气，可用什么材料？—— 可以用透气的网状材料呀”） 3、课后完善 + 展示：“今天回家后，把方案补充完整，下次课我们举办‘材料改进发布会’，评选‘创新小设计师’，颁发奖状！” 【设计意图】通过 “改进方案设计”，让学生主动运用材料特性和新材料知识解决生活中的问题，培养创新思维和实践能力，同时让课堂知识延伸到生活，激发对材料科技的兴趣。 板书设计 材料的用途（第二课时） 1. 材料按用途分类： · 电子材料：硅片→手机、电脑 · 建筑材料：钢筋→房子、桥梁 · 生物材料：生物陶瓷→假牙、人工关节 · 能源材料：三元锂电池→储能 · 核材料：铀 - 235→特殊领域 2. 神奇的新材料： · 石墨烯：导电好、轻→手机屏幕 · 气凝胶：最轻、隔热→航天服内衬 · 形状记忆合金：能恢复形状→牙齿矫正器 3. 创新任务：设计 “材料改进方案”（书包、运动鞋等） 教材疑难解答 1. 为什么要按 “用途” 给材料分类，而不是按 “颜色”“硬度”？ 小学阶段按 “用途” 分类，更符合学生的认知逻辑和生活经验 —— 学生熟悉 “物品的用途”（如手机、房子），能快速将 “材料” 与 “用途场景” 关联（如硅片→手机→电子用途）。若按 “颜色”“硬度” 分类，会脱离生活应用，学生难以理解分类的意义。按用途分类，还能为后续 “材料选择”“新材料应用” 打下基础，体现 “科学服务生活” 的理念。 2. 学生难以理解新材料的 “先进特性”（如石墨烯的导电性），怎么办？ 可通过 “对比实验” 和 “生活类比” 帮助理解：①对比实验：用相同长度的石墨烯薄片和铜丝，分别连接简单电路（灯泡），观察灯泡亮度（石墨烯电路的灯泡更亮），直观感受 “导电性更好”；②生活类比：“石墨烯像‘超级薄的导电纸’，比铜丝薄 1000 倍，却能让电流跑得更快，所以手机屏幕用它会更薄、更清晰”。通过 “看得见、摸得着” 的实验和熟悉的类比，降低抽象特性的理解难度。 学科网（北京）股份有限公司 $$