20《纳米材料》教学设计-2025-2026学年科学三年级上册苏教版

苏教版小学科学三年级上册《纳米材料》教学设计 1、 单元整体分析 本单元通常属于“材料”或“身边的物质”主题系列。学生在此之前已经学习了一些常见材料（如金属、塑料、木材、纸）的基本性质。本课《纳米材料》是在此基础上，引导学生接触和了解处于科技前沿的新型材料，旨在拓宽学生的科学视野，激发他们对材料科学的兴趣和好奇心，认识到科技的进步如何改变生活。 2、 教材分析 《纳米材料》是本册教材中一个介绍前沿科学知识的课例。教材内容不会涉及深奥的科学原理，而是通过生动的实例和有趣的实验现象，直观地展示纳米材料“疏水、疏油”（如荷叶效应）、“自清洁”（如纳米涂层）等奇特性质。重点在于让学生感知“纳米”是一个极小的长度单位，以及纳米材料因其“小”而表现出的“大”不同（新功能）。 3、 学情分析 认知特点：三年级学生以具体形象思维为主，对直观、有趣的现象充满好奇，但理解抽象概念（如“纳米”尺度）存在困难。 知识基础：已经了解一些常见材料的性质，但对“尺度”“微观世界”概念模糊。 学习兴趣：对“超能力”般的新奇事物有强烈的探究欲望。教学中应避免理论说教，多采用观察、动手体验的方式，化抽象为具体。 四、 教学目标 科学知识：通过观察和实验，知道纳米是极小的长度单位，了解纳米材料具有一些特殊的功能（如不沾水、不沾灰）。 科学探究：能够通过对比实验（如普通布料与纳米布料的滴水对比），初步感知纳米材料的特殊性质，并尝试用语言描述观察到的现象。 科学态度：对纳米材料的神奇特性产生浓厚的兴趣，愿意关注生活中的新材料、新技术，感受科技对改善生活的作用。 科学、技术、社会与环境（STSE）：了解纳米材料在生活中的一些应用（如防水衣物、自清洁玻璃等），意识到科学技术可以解决生活中的实际问题。 五、 教学重难点 教学重点：通过实验探究，感受纳米材料的疏水、自清洁等特殊性质。 教学难点：初步建立“纳米”是一个极小尺度的概念，理解“结构决定功能”的初级思想。 六、 教学准备 教师准备：多媒体课件（包含纳米尺度对比图、荷叶效应视频、纳米应用产品图片等）、纳米材料示范教具（如纳米防水喷雾、一块普通棉布、一块经过纳米处理的布）、放大镜、滴管、墨水、水、食用油。 学生准备（小组活动）：两块小布片（一块普通，一块纳米处理）、滴管、烧杯（装水）、记录单。 七、 教学过程 (一) 情境导入，激发疑问（约5分钟） 播放视频：出示荷叶上水珠滚落并带走灰尘的清晰视频（“荷叶效应”）。 提问引导： “同学们，你看到了什么有趣的现象？” “为什么水珠在荷叶上能像小珍珠一样滚来滚去，而且还能把自己洗干净？” 揭示课题：科学家从荷叶身上获得了灵感，研制出了一种具有类似“超能力”的新材料——纳米材料。今天我们就一起来探索神奇的《纳米材料》。 设计意图：用神奇的自然现象导入，迅速吸引学生注意力，引发认知冲突，自然引出课题。 (二) 探究活动一：感知“纳米”之小（约8分钟） 讲述尺度概念： 教师展示图片：一棵大树 → 一片树叶 → 叶脉 → 细胞 → 分子 → 原子。（层级缩小） 告诉学生：纳米是非常非常小的长度单位。1纳米只有一根头发丝直径的六万分之一那么小！ 类比理解：如果把一个纳米小球放在乒乓球上，就好像把乒乓球放在了地球上。 小结：纳米材料，就是用纳米级别的微小颗粒制造出的材料。正是因为它的结构特别小，所以才有了神奇的性质。 设计意图：通过直观的图片对比和生动的比喻，将抽象的“纳米”尺度具体化、形象化，帮助学生建立初步概念，化解难点。 (三) 探究活动二：体验纳米之“奇”（约15分钟） 对比实验：滴水观察 提出问题：纳米布料和普通布料有什么不同？ 实验步骤： 小组合作，用滴管分别向普通布片和纳米布片上滴一滴水。 仔细观察水珠在布片上的形状，并用放大镜观察布料的表面结构。 轻轻倾斜布片，观察水珠的滚动情况。 记录与发现：学生完成实验记录单，描述现象。 （普通布片）现象：水很快被吸收/渗开。 （纳米布片）现象：水珠圆滚滚的，不散开，很容易滚落。 教师演示实验：滴液扩展 教师在两块布片上分别滴一滴墨水和食用油，让学生观察现象对比。 引导思考：纳米布料为什么不沾水、不沾油？这有什么好处？ 建立概念：像这样不沾水、不沾油的性质，我们称之为“疏水”、“疏油”性。具有自清洁的能力。 设计意图：通过亲手操作和观察对比实验，让学生亲身经历知识的形成过程，深刻感知纳米材料的特性，突出重点。 (四) 联系生活，拓展应用（约7分钟） 头脑风暴：利用纳米材料的这些神奇性质，科学家发明了哪些产品来方便我们的生活？ 课件展示： 纳米衣物：防水防油的冲锋衣、运动服。 纳米涂层：自清洁的玻璃幕墙、浴室镜子。 纳米技术：杀菌的冰箱、不易脏的沙发。 小结：纳米材料虽然“小”，但它的用处非常“大”，正在悄悄地改变我们的生活。 设计意图：将课堂所学与学生的生活经验联系起来，让他们感受到科学就在身边，科技造福人类，体现STSE理念。 (五) 课堂总结与展望（约5分钟） 回顾分享：通过今天的学习，你知道了关于纳米材料的哪些秘密？（纳米很小、不沾水不沾油、应用广泛） 展望未来：纳米技术还在不断发展，未来可能会有更多神奇的材料出现，比如能“自我修复”的材料、更有效的治病药物等。这个梦想也许正等待着同学们去实现！ 布置实践作业：回家找一找，家里有没有可能使用了纳米技术的物品？和爸爸妈妈分享一下你的发现。 设计意图：梳理本节课的知识点，鼓励学生将探究延伸至课外，保持持续的科学兴趣。 学科网（北京）股份有限公司 $