20《纳米材料》教学设计-2026-2027学年科学三年级上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦纳米材料的定义、莲叶效应及应用，通过文字图片资料导入，引导学生圈划“1-100纳米”“性能改变”等关键词建立概念，结合狗尾草叶、柳叶、莲叶的水滴观察作为学习支架，梳理纳米材料认知脉络。 特色在于生活化观察与模拟实验结合，通过对比三种叶面水滴现象、用放大镜观察表面结构，再以熏黑杯底模拟莲叶效应实验，培养学生科学观念（结构决定功能）、探究实践（观察与实验能力），资料阅读环节（徽墨、纳米材料应用）助力科学思维发展，既让学生直观理解抽象概念，也为教师提供可操作的教学流程。

20《纳米材料》教案 科学 三年级上册 苏教版（2024） 一、基本信息 项目 内容 课题 20《纳米材料》 年级 三年级上册 课型 观察认识、模拟实验、资料阅读 课时 1课时 教学目标 1. 知道纳米是一种长度单位，知道多数颗粒直径小到1~100纳米时，材料性能会发生改变，这样的材料被称为纳米材料。 2. 通过观察狗尾草叶、柳叶和莲叶表面的水滴现象，以及用手摸或放大镜观察叶面，认识莲叶效应与特殊结构有关。 3. 按实验步骤完成模拟莲叶效应实验，观察水滴、粉笔灰的状况，并用自己的话说明发现。 4. 通过阅读资料，说出纳米材料的形态和应用，如纳米防晒霜、纳米涂层、纳米纺织材料、纳米银颗粒、石墨烯电池等。 教学重难点 教学重点：认识纳米材料的含义；按照课堂活动顺序观察莲叶效应、模拟莲叶效应，并阅读纳米材料应用。 教学难点：把水滴不易附着、粉笔灰随水滴滚动等现象，与“特殊结构使莲叶表面不沾水、不沾灰”的结论联系起来。 教学准备 教师准备：纳米材料相关图片和文字资料，狗尾草叶、柳叶、莲叶或对应观察材料，放大镜，纸杯，少量水，蜡烛或可安全完成熏黑杯底的教师演示材料，滴管，粉笔灰。 学生准备：学案、铅笔。 安全提醒：蜡烛火焰相关操作由教师控制或演示，学生不直接接触火焰；滴管滴水和粉笔灰操作要轻，不向同学挥洒。 二、教学过程 （一）认识纳米材料 【教师活动】出示关于纳米材料的文字和图片资料。 【教师口令】请先读一读这段话，找出“纳米材料”这个名称是怎样来的。 【学生活动】学生阅读文字资料，圈出“1~100纳米”“材料性能会发生改变”“纳米材料”等关键词。 【关键问题】当组成材料的多数颗粒直径小到什么范围时，这样的材料被称为什么？ 【教师引导】学生如果只说“很小”，教师追问：资料中写的是多少到多少纳米？ 纳米材料的含义 （二）观察莲叶效应 【教师活动】组织学生依次观察狗尾草叶、柳叶和莲叶表面的水滴。 【教师口令】同样滴几滴水，请看水滴在三种叶子表面是什么样的，不急着下结论，先把看到的现象记下来。 【学生活动】观察三种叶面水滴状态，并在学案表格中记录。 【关键问题】水滴在三种叶子表面的样子一样吗？哪一种叶面上的水滴最特别？ 【教师引导】学生若只说“莲叶不一样”，教师追问：水滴是摊开了、粘住了，还是像小水珠一样？ 狗尾草叶、柳叶和莲叶表面水滴 （三）用手摸或放大镜观察叶面 【教师活动】组织学生用手摸或用放大镜观察三种叶子的表面。 【教师口令】这一次不要只看水滴，还要观察叶子表面。可以轻轻摸，也可以用放大镜看。 【学生活动】观察并描述叶面表面特点。 【关键问题】三种叶子的表面摸起来或看起来有什么不同？ 【教师引导】提醒学生从“光滑、粗糙、有小毛、表面样子”等能观察到的方面描述，不编造看不到的细节。 用手摸或放大镜观察叶面 （四）阅读电子显微镜下的莲叶表面 【教师活动】出示电子显微镜下的莲叶表面图和结构说明。 【教师口令】现在我们看一看电子显微镜下的莲叶表面。请找出“突包”“茸毛”“纳米级”这些词。 【学生活动】阅读文字资料，知道莲叶表面有极其微小的蜡质颗粒突包，每个突包表面布满更细的茸毛，茸毛间距小到纳米级。 【关键问题】水滴和灰尘为什么落不到莲叶表面？ 【教师引导】引导学生依据资料回答：水滴、灰尘远大于茸毛的间距，所以落不到莲叶表面。 电子显微镜下的莲叶表面 莲叶效应的结构原因 （五）动手做模拟莲叶效应实验 【教师活动】按三个步骤组织或演示实验。第一步：纸杯里装少量水，把纸杯杯底放在蜡烛火焰上方约1厘米处，熏黑杯底。第二步：用滴管在杯底滴一滴水，轻轻晃动纸杯，观察水滴的状况。第三步：再向杯底刮入一点粉笔灰，让水滴在粉笔灰上滚动，观察水滴和粉笔灰的状况。 【教师口令】火焰只由老师操作。你们重点观察杯底变黑后，水滴在杯底上是什么样，粉笔灰遇到水滴后又是什么样。 【学生活动】观察实验现象，完成学案实验记录。 【安全提醒】学生不靠近火焰，不触摸刚熏过的杯底；粉笔灰少量使用，不吹、不撒向同学。 熏黑杯底 滴水并晃动纸杯 加入粉笔灰观察 （六）阅读徽墨资料 【教师活动】出示徽墨资料。 【教师口令】请读一读，徽墨里含有什么颗粒？用这种墨汁写出的毛笔字有什么特点？ 【学生活动】阅读并摘录：徽墨中含有纳米级的松烟灰颗粒；毛笔字光泽好，墨色持久；2006年，徽墨制作技艺被列入首批国家级非物质文化遗产名录。 徽墨中的纳米级松烟灰颗粒 （七）阅读纳米材料的种类和应用 【教师活动】组织学生阅读纳米材料的形态和应用资料。 【学生活动】学生依次整理纳米材料形态及应用：粉末、纤维、膜、块和液体等形态；已广泛应用于医疗、能源、通信、环保、航天等领域；纳米防晒霜增强防晒效果且透明轻薄；纳米涂层让玻璃、瓷砖、金属漆表面更光滑，不易沾灰、水、油；纺织材料中的纳米微粒具有抑菌、防污、防电磁辐射、阻燃、保温等功能；纳米银颗粒用于制造伤口敷料及医疗、食品器械表面涂层；石墨烯电池具有充电循环次数多、使用寿命长、充电速度快等特点。 纳米材料形态和应用领域 纳米防晒霜 纳米涂层 纳米纺织材料 纳米银颗粒 石墨烯电池 （八）单元小结、迁移应用与反思评价 【教师活动】组织学生完成单元小结、迁移应用、反思评价和课堂回顾。 【教师口令】请把你知道的材料名称填写在框里，再读一读迁移与应用任务，最后按反思评价给自己勾一勾。 【学生活动】学生填写材料名称；了解周末在家长陪同下参观面料市场或建材市场的任务；完成反思评价：能依据材料来源或材料用途给材料分类，能用观察、制作、查阅资料等方法认识材料，能说出纺织材料、建筑材料和纳米材料的名称、性能、用途。 【课堂回顾】学生围绕“这节课你都学到了哪些知识？”说出本课收获。 单元小结 迁移与应用 反思与评价 三、板书设计 纳米材料 纳米：长度单位；1~100纳米 纳米材料：颗粒小到纳米级，材料性能发生改变 莲叶效应：莲叶表面特殊结构 → 不沾水、不沾灰 模拟实验：熏黑杯底 → 滴水观察 → 加粉笔灰观察 应用：徽墨、纳米防晒霜、纳米涂层、纳米纺织材料、纳米银颗粒、石墨烯电池 四、课堂评价 评价内容 观察标准 观察记录 能记录狗尾草叶、柳叶、莲叶表面水滴和叶面特点。 实验观察 能按实验步骤观察水滴和粉笔灰的状况。 资料阅读 能从阅读资料中整理纳米材料的应用。 课堂表达 能说出本节课学到的知识。 五、教学反思 本课反思重点：学生是否能按课堂活动顺序完成观察、实验和阅读整理；学生是否能把莲叶表面特殊结构与不沾水、不沾灰的现象联系起来；火焰相关实验是否做到安全可控。 学科网（北京）股份有限公司 $