《19.建筑材料》（教学设计）2026-2027学年三年级上册科学苏教版

该小学科学教学设计聚焦建筑材料的发展历程、结构差异及混凝土性能，通过“你家房子用什么材料建造”的生活问题导入，前承天然与人造材料认知，后启纳米材料学习，构建“材料结构—性能—功能”的学习支架。 此资料以工程实践为特色，通过模拟制作普通与钢筋混凝土并开展承重对比实验，落实科学观念中“材料性能决定用途”的认知，培养科学思维的控制变量法运用，提升探究实践的动手与数据记录能力。助力学生建立证据意识，为教师提供可操作的实验流程与跨学科教学思路。

第 19 课 建筑材料 第 五 单元 材料的演变 【课标落实】 1.对应核心概念的内容要求和学业要求: 学科核心概念 3年级学习内容 3年级学习内容要求 3年级学业要求 1.物质的结构与性质：1.1物质具有一定的特性与功能 3-4年级：③描述某些材料的透光性、导电性，说出它们的主要用途。 ③描述某些材料的透光性、导电性，说出它们的主要用途。 能说明某些材料的透光性、导电性等特性及其主要用途。 对常见物体的特征和常见材料的性能表现出探究兴趣；认识到观察和测量的重要性，观察和测量的结果需要如实记录；能按要求进行合作探究学习；意识到各种材料对人们生活的意义。 12.技术、工程与社会：12.1技术与工程创造了人造物，技术的核心是发明，工程的核心是建造 3-4年级：①区别生活中常见的天然材料和人造材料，说出中国古代技术与工程方面的典型案例。 ①区别生活中常见的天然材料和人造材料，说出中国古代技术与工程方面的典型案例。 能区别生活中的天然材料和人造材料，知道一些常见的技术产品和典型工程。 能在教师引导下，利用常用工具制作某种产品的简化实物模型，并能反映其中的部分科学原理。 具有参与技术与工程实践的兴趣。 2.指向的跨学科概念 结构与功能：不同结构的建筑材料（如普通混凝土与钢筋混凝土）具有不同的物理性能（如抗压强度、抗拉强度），这些性能决定了它们的功能与用途（如建造低层房屋与高层建筑）。通过“制作与承重对比”的工程实践活动，学生可以初步建立“材料结构—性能—功能”之间的关联模型，并理解工程中的“结构决定功能”原理。 【教材分析】 本课是苏教版三年级上册第五单元《材料的演变》的第三课，在学生认识了天然材料与人造材料、纺织材料之后，进一步聚焦于“建筑材料”这一与生活密切相关的领域。根据教参指导，本课旨在帮助学生了解建筑材料从古至今的发展历程，认识天然建材与人造建材的性能差异，并重点通过模拟制作与对比实验，探究钢筋混凝土的优势。教材首先通过“观察与讨论”活动，引导学生了解从木骨泥墙房到砖瓦房再到现代高层建筑的发展历程；接着通过“讨论”活动，比较砖木结构与框架结构的不同；然后通过“动手”活动，模拟制作普通混凝土和钢筋混凝土，并进行承重对比实验，探究钢筋混凝土的优点；最后通过“阅读”活动，了解新型混凝土的特殊功能。本课为后续学习纳米材料奠定了探究与实践的基础。 【学情分析】 1.认知分析 学生通过前两课的学习，已经掌握了“天然材料”和“人造材料”的基本概念，并对纺织材料有了一定的认识。对于房屋、桥梁等建筑，学生有丰富的直接经验，能说出砖、瓦、水泥、钢筋、玻璃等常见建筑材料，但对材料的发展历程，以及“钢筋混凝土”的结构与性能优势并不了解。部分学生可能认为“砖木结构”的房子就是“木头房子”，混淆了“材料”与“结构”的概念。 2.探究能力分析： 学生已具备一定的观察、比较和动手操作能力，并能使用简单的工具。本课涉及“模拟制作普通混凝土和钢筋混凝土”以及“承重对比实验”，需要学生动手操作、控制变量、记录和分析数据，对学生的动手实践能力和科学探究能力提出了新的要求。学生需要理解“对比实验”中控制变量的重要性。 3.兴趣分析： 学生对“建造房子”和“动手制作”充满了兴趣，尤其是“比一比谁做的混凝土块更结实”这种具有挑战性和竞争性的活动，能极大激发学生的参与热情。但对于“材料发展史”这种较为抽象的内容，学生可能缺乏耐心，需要教师运用生动的图片、视频或故事来辅助讲解。 【教学目标】 科学观念 1.知道建筑材料从古至今不断发展，经历了从天然材料到烧造材料，再到现代材料的演变过程。 2.知道砖木结构和框架结构是两种不同的建筑结构形式，框架结构更适合建造高层建筑。 3.知道普通混凝土和钢筋混凝土的区别，了解钢筋混凝土具有抗压和抗拉的双重优势。 4.了解一些新型混凝土及其特殊功能。 科学思维 1.能通过比较不同时期房屋的图片，分析建筑材料与建筑结构、功能之间的关系，运用比较与分类的思维方法。 2.能通过“模拟制作与承重对比”实验，运用控制变量法，分析实验数据，比较普通混凝土和钢筋混凝土的承重能力，得出结论。 3.能运用“材料性能决定用途”的规律，分析不同建筑材料在生活中的应用。 探究实践 1.能根据教材步骤，正确模拟制作普通混凝土块和钢筋混凝土块。 2.能设计并实施承重对比实验，记录数据，并分析实验结果。 3.能通过阅读和讨论，了解新型混凝土的特殊性能和应用。 态度责任 1.乐于动手操作，如实记录实验数据，具有用证据说话的意识。 【教学重难点】 重点 了解建筑材料的发展历程，通过模拟制作和承重对比实验，探究钢筋混凝土的优势。 难点 模拟制作普通混凝土和钢筋混凝土，并进行承重对比实验，理解“结构决定功能”的原理。 【教学策略】 本课采用“情境导入—发展认知—探究实践—应用拓展”的教学策略。以“你家的房子是用什么材料建的？”这一问题导入，引发学生对建筑材料的关注；通过“建筑材料的发展”活动，帮助学生建立“传统建材”与“现代建材”的认知；通过“模拟制作与承重对比”的工程实践活动，让学生亲历工程实践过程，理解钢筋混凝土的优势；最后通过“阅读与讨论”，了解新型混凝土，拓展学生视野。 【教学准备】 多媒体课件、两个相同的长方形塑料盒、刷子、食用油、铁丝、石子、沙、石膏粉、容器、搅拌棒、水、小棒、电子天平、重物 【教学过程设计】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 学习表现 一、导入新课 1.创设情境，引出问题： 提问：“同学们，你们家住的房子是用什么材料建造的？为什么选择这些材料？” 学生自由发言，分享自己家的房屋材料。 2.引出课题： “我们的房子、桥梁、道路都是用建筑材料建成的。建筑材料有很多种，它们的发展也经历了漫长的过程。今天，我们就来当一回‘建筑材料工程师’，一起走进《建筑材料》的世界。” 1.思考并回答自己家房屋的材料。 2.明确学习任务。 从学生居住的房屋入手，贴近生活，激发学习兴趣，自然引出“建筑材料”这一主题。 学生能说出自己家房屋的材料名称（如砖、混凝土、钢筋等）。 二、讲授新课 一、认识建筑材料的发展 1.出示图片，提出问题： 出示木骨泥墙房、砖瓦房、现代高层建筑的图片。 提问：“这些房子分别是用什么材料建造的？它们有什么不同？” 2.学生讨论，教师小结： 学生汇报，教师小结并板书：人类最早使用的建材是天然材料（木材、泥巴），后来发明了烧造材料（砖瓦），现代建筑大量使用人造材料（钢筋混凝土、塑钢等）。 3.讨论建房方式： 出示教材第77页砖木结构和框架结构的图片，引导学生讨论两种建房方式的区别。 小结：砖木结构由墙体和木梁共同承重，不适合建高楼；框架结构由梁、柱组成的框架承重，可以建得很高，抗震性能好。 二、探究普通混凝土与钢筋混凝土 1.提出问题： “高楼大厦的出现，离不开钢筋混凝土的发明。钢筋混凝土和普通混凝土有什么不同？为什么它更结实？” 2.指导模拟制作： 引导学生阅读教材第78页，明确制作步骤和注意事项。 强调对比实验的关键：除了有无铁丝，其他条件（盒子大小、材料配比、晾干时间等）都要相同。 3.分组制作： 学生分组模拟制作普通混凝土块和钢筋混凝土块。 教师巡视指导，提醒学生注意安全，如搅拌时不要溅入眼睛。 4.承重对比实验： 待混凝土块晾干后（或使用教师提前准备好的），组织学生进行承重对比实验。 指导学生将重物依次放在两块混凝土块上，直到它们断裂或变形，记录所能承受的最大重量。 5.分析数据，得出结论： 组织学生汇报数据，分析得出结论：钢筋混凝土的承重能力更强，更结实。 三、认识新型混凝土 1.布置阅读任务： 出示透水混凝土、混凝土帆布、自愈混凝土的图片，引导学生阅读教材第79页，了解它们的神奇之处。 2.学生交流汇报： 学生分享阅读收获，介绍新型混凝土的性能和用途。 3.拓展视野： 补充介绍其他新型建筑材料，如塑钢、玻璃纤维、保温泡沫等，引导学生思考现代建筑对材料的新要求。 1.观察图片，讨论房屋材料的不同。 2.聆听并理解建筑材料的发展历程。 3.观察图片，讨论砖木结构和框架结构的区别。 4.阅读教材，明确制作步骤。 5.分组模拟制作普通混凝土和钢筋混凝土。 6.分组进行承重对比实验，记录数据。 7.分析数据，得出结论。 8.阅读教材，了解新型混凝土。 9.交流汇报，分享阅读收获。 通过“发展历程”的讨论，帮助学生建立历史观； 通过“模拟制作与承重实验”的工程实践活动，让学生亲历探究过程，培养动手实践能力和科学思维； 通过“阅读”活动，拓展学生视野，感受科技创新的魅力。 学生能说出不同时期房屋的材料。 学生能说出砖木结构和框架结构的区别。 学生能正确完成模拟制作。 学生能完成实验并记录数据。 学生能得出“钢筋混凝土承重能力更强”的结论。 学生能说出新型混凝土的性能和用途。 三、课堂小结 1.总结梳理，巩固新知： 提问：“通过今天的学习，你知道了什么？建筑材料经历了怎样的发展？钢筋混凝土为什么比普通混凝土更结实？” 2.情感升华： 总结：“从木骨泥墙到高楼大厦，建筑材料的每一次进步，都让我们的生活变得更安全、更舒适。希望同学们在未来的生活中，能关注材料科学的发展，将来也能参与创造更美好、更环保的建筑材料。” 1.回顾本节课的学习内容，回答问题。 2.形成“材料发展推动社会进步”的认识。 通过总结，帮助学生巩固新知，并升华情感，激发学生持续探究材料世界的兴趣。 学生能说出建筑材料的发展历程和钢筋混凝土的优势。 四、拓展延伸 1.布置作业： 查阅资料，认识一种新型混凝土或新型建筑材料，制作一张资料卡（包括名称、性能、用途等），下节课交流。 2.预告下节课： “下节课，我们将走进更加神奇的‘纳米材料’世界，去了解一种比头发丝还细小的材料，它有什么样的超能力。” 1.记录作业，明确课后任务。 2.准备下节课材料。 将课堂学习延伸到课外，培养学生的资料查阅和信息整理能力，为下节课学习做好铺垫。 学生能明确作业内容，并表示愿意尝试。 【课堂小练习设计】 练习一 人类最早使用的建筑材料是（ ）。 A. 砖瓦 B. 天然材料（如木材、泥巴） C. 钢筋混凝土 框架结构房屋与砖木结构房屋相比，最大的优势是（ ）。 A. 更美观 B. 更适合建高层建筑 C. 更便宜 钢筋混凝土比普通混凝土更结实，主要是因为（ ）。 A. 里面加了沙子 B. 里面加了钢筋 C. 里面加了石子 练习二 为什么现在的摩天大楼大多采用钢筋混凝土框架结构，而不是传统的砖木结构？ 透水混凝土有什么特殊功能？它主要应用在哪些地方？ 【作业设计】 1.基础性作业 完成课本上“建筑材料”的相关记录，并用自己的话总结“建筑材料从古至今经历了怎样的发展？” 2.实践性作业 查阅资料，认识一种新型混凝土（如透水混凝土、混凝土帆布、自愈混凝土等），为它制作一张资料卡，至少要介绍它的名称、性能、用途，还可以配上图片。 3.弹性作业 调查我们所在城市里，有哪些建筑或桥梁？它们分别是用什么建筑材料建造的？它们的结构有什么特点？ 学科网（北京）股份有限公司 $