6材料的用途 教学设计-2025-2026学年科学三年级上册冀人版

该小学科学教学设计聚焦材料特性决定用途及新材料应用，通过古代与现代物品对比图片导入，搭建从生活材料到科技材料的认知支架，衔接材料特性与用途关系及新材料影响的学习。 以实物探究（手套体验、金属实验）和创意设计为主线，通过观察、实验培养科学思维与探究实践能力，渗透环保与创新意识，为教师提供丰富资源，助力学生理解材料科学，提升核心素养。

《多样的材料》 -《材料的用途》 一、本节教学分析 本课是冀人版三年级上册第二单元"多样的材料"中的第6课《材料的用途》。本课通过观察、比较和探究活动，引导学生认识材料的特性与其用途之间的关系，理解不同材料在生活中的应用，以及新材料的发展对科技进步和生活改善的影响。 二、本节总目标 1. 科学观念：认识常见材料的特性，理解材料的特性决定其用途；知道同一种材料可以有多种用途，不同材料可以有同一用途；了解新材料的特点和应用价值。 2. 科学思维：通过观察、比较、分类、归纳等方法，分析材料的特性与用途之间的关系，培养逻辑思维和迁移思维能力。 3. 探究实践：能用多种感官和简单工具观察材料特性；能通过实验探究材料的特性；能收集信息了解新材料的特点和应用。 4. 态度责任：对材料科学与技术表现出探究兴趣；认识到合理选择材料的重要性；体会材料发展对科技和生活的贡献，培养环保意识和创新意识。 三、教学重难点 重点：理解材料的特性决定其用途；认识常见材料的特性和应用。 难点：通过探究活动分析材料特性与用途的关联；理解新材料对生活的影响。 四、教学准备 教师准备：多种类型的手套（毛线手套、乳胶手套、防割手套、高温防护手套等）；金属材料样本（铜丝、铁丝、铝丝）；磁铁；新材料图片或视频资料（石墨烯、柔性玻璃、气凝胶、形状记忆合金等）；特殊服装图片（防弹衣、航天服、消防服、潜水服）；多媒体课件。 学生准备：观察记录表；收集的新材料资料。 第一课时教学设计：材料特性与用途的关系 一、教学目标 1. 科学观念：认识常见材料的特性，理解材料的特性决定其用途；知道同一种材料可以有多种用途，不同材料可以有同一用途。 2. 科学思维：通过观察、比较和分类活动，培养归纳和概括能力；能结合生活实例分析材料特性与用途的关系。 3. 探究实践：能用多种感官观察材料特性；能通过实验探究金属材料的特性。 4. 态度责任：对材料分类活动产生兴趣，初步感受材料与人类生活的关系；认识到合理选择材料的重要性。 二、教学重难点 重点：理解材料的特性决定其用途。 难点：通过实验探究分析材料特性与用途的关系。 三、教学过程 （一）情境导入（5分钟） 1. 对比展示：出示古代（麻布衣衫、木轮车、浑天仪）与现代（纳米服装、高铁、火星车）物品的对比图片。 提问："从古代到现代，这些物品的材料发生了什么变化？为什么会有这样的变化？"（引导学生思考材料发展与科技进步的关系） 2. 聚焦主题：材料的发展推动科技与生活进步，今天我们就来探究《材料的用途》。 （二）探究与发现（30分钟） 探究活动一：手套的用途与材料特性 1. 观察与猜想（5分钟） 展示多种手套（毛线手套、乳胶手套、防割手套、高温防护手套等）的实物或图片。 提问："这些手套分别适合什么场景或职业？为什么？"（引导学生根据手套的外观和材质猜测其用途） 2. 体验与交流（10分钟） 小组活动：学生分组触摸、试戴不同手套（若条件允许），描述感受（如乳胶手套有弹性、防滑；高温防护手套厚实隔热）。 分析特性： 防割手套：用钢丝和高分子纤维制成，特性是防割耐磨。 高温防护手套：用耐高温材料制成，适合明火环境。 乳胶手套：用乳胶制成，抗磨损能力强，柔软且富有弹性。 丁腈手套：具有良好的化学抗性，适用于医疗和实验室环境。 3. 归纳总结（5分钟） 引导发现：材料的特性决定其功能和用途，不同职业或场景需要不同特性的手套。 延伸思考："为什么不同工作场合需要佩戴不同材质的手套？"（巩固材料特性决定用途的概念） 探究活动二：金属的特性与生活利用 1. 实验探究（10分钟） 提供铜丝、铁丝、铝丝样本，引导学生用多种方法探究其特性： 看一看：观察颜色、光泽（铜丝紫红色、铁丝和铝丝银白色）。 捻一捻：感受硬度（铁丝较硬，铜丝和铝丝较软）。 折一折：测试延展性。 磨一磨：观察表面变化。 磁铁吸：测试磁性（铁丝被吸引，铜丝和铝丝不被吸引）。 记录结果：学生分组实验，填写《不同金属特性记录表》。 金属 颜色 硬度 光泽 与磁铁接触 铜丝 紫红色 较软 有金属光泽 不吸引 铁丝 银白色 较硬 有金属光泽 吸引 铝丝 银白色 软 有金属光泽 不吸引 2. 联系生活（5分钟） 讨论：金属特性在生活中的应用： 铜丝导电性好 → 做导线 铁丝硬度高、能被磁铁吸引 → 做铁钉、剪刀 铝丝质软、轻便 → 做铝锅、易拉罐 （三）巩固与小结（5分钟） 1. 回顾梳理：师生共同总结材料的特性如何决定其用途。 2. 概念应用："你能举例说明生活中还有哪些物品的材料特性决定了它的用途吗？" 3. 课后任务：回家观察家中物品，找出3种由不同材料制成的物品，思考为什么选择这种材料。 四、板书设计 第一课时：材料特性与用途的关系 一、材料的特性决定用途 防割手套 → 防割耐磨 → 保护双手 高温防护手套 → 耐高温 → 高温作业 乳胶手套 → 弹性防滑 → 医疗清洁 二、金属的特性与应用 铜：导电性好 → 导线 铁：硬度高、有磁性 → 铁钉、剪刀 铝：质软轻便 → 铝锅、易拉罐 第二课时教学设计：新材料与应用拓展 一、教学目标 1. 科学观念：了解新材料的特性和应用价值；知道新材料如何推动科技和生活进步。 2. 科学思维：通过分析新材料的特点和应用，培养创新思维和前瞻性思考能力。 3. 探究实践：能收集信息了解新材料的特点；能设计一种具有特殊功能的新材料。 4. 态度责任：体会材料发展对科技和生活的贡献；培养环保意识和创新意识。 二、教学重难点 重点：了解新材料的特性和应用价值。 难点：理解新材料如何推动科技和生活进步。 三、教学过程 （一）复习导入（5分钟） 1. 快速问答："上节课我们学习了材料的特性如何决定其用途，谁能举例说明？" 2. 提出问题："随着科技发展，出现了许多新材料，它们有什么特点？又给我们的生活带来了哪些变化？"引出本课主题。 （二）探究与发现（30分钟） 探究活动一：新材料大搜索 1. 概念理解（5分钟） 讲解：新材料是指新近出现的具有更优异性能的材料，对国家尖端技术和经济发展有重大作用。 2. 新材料介绍（15分钟） 展示新材料的图片或视频资料，学生分组研究一种新材料并分享： 石墨烯：导电性和透光性极好，强度高、韧性好，用于电子器件。 柔性玻璃：柔韧性好，柔软可弯曲，用于可折叠屏幕。 气凝胶：有"世界最轻固体"的称号，隔热性能极好，用于航天服。 纳米陶瓷：克服了陶瓷材料的脆性，具有像金属一样的韧性和可加工性。 形状记忆合金：形状改变后，能在升高到一定温度时自动恢复初始形状，用于医疗器械和航天领域。 钕铁硼磁铁：具有非常优异的磁性，用于电子设备和电机。 3. 讨论影响（5分钟） 提问："新材料的研发对生产和生活有什么影响？"（如航天服材料让人类探索太空成为可能；纳米材料让服装更耐磨、防水） 辩证思考：新材料也带来环境污染和资源枯竭等问题，需要关注可持续性。 探究活动二：特殊服装中的材料应用 1. 观察分析（5分钟） 展示防弹衣、航天服、消防服、潜水服的图片。 提问："这些特殊服装使用了什么材料？有什么特殊功能？" 2. 归纳总结（5分钟） 引导学生理解特殊服装的材料选择如何满足极端环境下的保护需求。 服装类型 主要材料 特殊功能 防弹衣 高性能纤维、金属（如钛合金） 抵御枪弹和爆炸碎片冲击 航天服 多种复合材料 维持压力、温度，防辐射 消防服 阻燃面料、防水透气层 阻燃、隔热、防水 潜水服 防水材料、保温材料 防水、保暖、提供氧气 （三）应用与拓展（10分钟） 设计活动：创意材料设计 1. 设计任务：假设你是一名材料科学家，尝试设计一种具有特殊功能的新材料，说明其特性和可能的应用领域。 2. 分享交流：学生分享自己的设计，师生共同评价其创新性和实用性。 课后延伸 1. 调查任务：回家后查阅资料，完成《特殊服装的材料与功能》表格。 2. 环保思考：思考如何减少材料使用对环境的影响，提出至少两条建议。 （四）课堂总结（5分钟） 1. 回顾核心内容：材料特性决定用途，从传统材料到新材料，都在服务于生活与科技发展。 2. 鼓励探索：鼓励学生观察生活中的材料，思考"它的特性是什么？为什么这样用？" 3. 情感升华：强调材料科学的重要性，鼓励学生未来可能从事材料研究和开发工作。 四、板书设计 第二课时：新材料与应用拓展 一、新材料 石墨烯：导电性、透光性极好 → 电子器件 柔性玻璃：柔韧性好 → 可折叠屏幕 气凝胶：世界最轻固体 → 隔热材料 形状记忆合金：记忆形状 → 医疗器械、航天 二、特殊服装中的材料 防弹衣：高性能纤维、金属 → 防弹防爆 航天服：复合材料 → 生命保障、防辐射 消防服：阻燃面料 → 阻燃、隔热、防水 三、新材料的影响 积极：推动科技进步、改善生活质量 消极：环境污染、资源枯竭（需可持续发展） 五、教学建议与注意事项 1. 安全第一：在实验环节，特别是操作金属材料时，提醒学生注意安全，避免划伤或误伤。 2. 实物教学：尽可能提供真实的材料样本供学生观察和触摸，增强直观感受。 3. 联系生活：多引导学生将课堂所学与日常生活联系起来，讨论家中物品的材料选择。 4. 鼓励创新：在创意设计环节，鼓励学生大胆想象，不必拘泥于现有技术，重在培养创新思维。 5. 环保渗透：在整个教学过程中渗透环保教育和可持续发展理念。 6. 差异关注：设计小组活动时考虑学生差异，让每个学生都能参与和贡献。 学科网（北京）股份有限公司 $