5.20 纳米材料（教学设计）科学苏教版三年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦纳米材料核心知识，涵盖纳米长度单位、莲叶效应原理及纳米材料应用。通过展示莲叶图片提问“荷叶水珠滚动带灰”现象，引导学生猜测，搭建生活现象到纳米结构的学习支架，梳理知识脉络。 此资料亮点在于融合科学观念、科学思维与探究实践，通过分组观察不同叶子滴水现象、蜡烛熏黑杯底模拟莲叶效应实验，结合AI展示微观结构具象化纳米尺度。联系徽墨传统文化与石墨烯电池等应用，激发兴趣，培养动手能力与科学态度，便于教师操作，提升学生科学素养。

苏教版（2024）科学三年级上册 《纳米材料》教学设计 课题 5.20 纳米材料 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道纳米是长度单位，纳米材料有特殊性能； 2.了解莲叶效应和纳米材料的常见应用。 科学思维： 能通过模拟实验理解莲叶效应的原理，感知纳米尺度的微小。 探究实践： 能完成莲叶效应观察和模拟实验，记录实验现象。 态度责任： 感受纳米科技的神奇，激发对前沿科学的兴趣。 教学重难点 重点： 纳米材料的特点和应用 难点： 建立纳米尺度的概念，理解莲叶效应的原理 教学环节 教学过程 课堂导入 （1） 情境导入 1.出示莲叶图片，提问：“下雨的时候，荷叶上的水会滚成水珠，还能带走灰尘，这是为什么？” 2.学生猜测，引出课题：这种神奇的现象叫莲叶效应，和纳米结构有关，今天我们就来认识纳米材料。 课 程 学 习 （二）新知探索 认识纳米与莲叶效应 1.讲解纳米单位：1纳米=十亿分之一米，非常非常小，比头发丝还细几万倍。 2.布置观察任务： ①往三种叶子上滴水，观察水滴的形状； ②用手摸叶子表面，有什么感觉； ③用放大镜观察叶子表面。 3.学生分组观察，汇报现象：莲叶上的水是滚圆的水珠，最不容易湿。 4.讲解原理：莲叶表面有纳米级的微小凸起，水滴和灰尘都落不到叶子表面，所以不沾水、不沾灰，这就是莲叶效应。 5.AI辅助：大屏展示电子显微镜下的莲叶表面微观结构，直观呈现纳米凸起。 （三）模拟实验：莲叶效应 1.过渡：我们可以用一个简单实验模拟莲叶效应。 2.讲解步骤： 1　 纸杯底用蜡烛熏黑； 2　 往黑底上滴一滴水，轻轻晃动，观察水滴； 3　 撒一点粉笔灰，让水滴在上面滚动，观察灰尘会不会被带走。 3.学生分组实验，提醒蜡烛安全。 4.小结：熏黑的杯底就像莲叶的纳米结构，水滴不会浸湿，还能带走灰尘，模拟了莲叶自洁效果。 （四）纳米材料的应用 1.讲解：人们模仿莲叶效应，做出了纳米涂层，还有很多纳米材料。 2.介绍常见应用：纳米防晒霜、纳米自洁玻璃、纳米抗菌布料、石墨烯电池。 3. 简单介绍徽墨里的纳米颗粒，联系传统文化。 课堂 小结与课后作业 课堂小结 1. 纳米概念：纳米是长度单位，1毫米=1000微米，1微米=1000纳米，肉眼不可见。 2. 纳米材料定义：材料颗粒直径小到纳米级（1~100纳米）时，性能发生改变，称为纳米材料。 3. 莲叶效应：莲叶表面有纳米级蜡质颗粒和茸毛，使水滴呈球状滚动，带走灰尘，实现疏水自洁。 4. 应用领域：纳米防晒霜、纳米自洁玻璃、纳米银敷料、石墨烯电池等。 布置分层作业 ①基础层：说一说什么是莲叶效应； ②实践层：在家找一片莲叶，试试滴水观察； ③拓展层：查一查还有哪些纳米技术的应用。 板书设计 20 纳米材料 纳米：长度单位，非常小 莲叶效应：表面纳米凸起 → 不沾水、自清洁 应用：纳米涂层、防晒霜、抗菌布料、石墨烯电池 教学反思 1.蜡烛熏黑要均匀，效果才好。注意通风，避免烟雾太大； 2.莲叶如果不好找，可以用荷叶、芋头叶替代； 3.纳米尺度很抽象，可多用类比帮助学生理解。 1 学科网（北京）股份有限公司 $