资源简介

青岛版三年级下册第三单元第十课
《天然材料和人造材料》教学设计
【教学目标】
科学观念目标：能区分生活中常见的天然材料和人造材料。了解材料与我们生活的关系。
科学思维目标：在教师引导下，能根据材料的来源，将材料进行分类。能搜集有关新材料的资料。
探究实践目标：能分工合作，进行多人合作的探究学习。乐于为完成探究活动，分享彼此的想法，贡献自己的力量。
态度责任目标：了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。
了解并意识到人类对产品不断改进以适用自己不断增加的需求。了解人类需求是影响科学技术发展的关键因素。
【教学重难点】
能区分生活中常见的天然材料和人造材料。了解材料与我们生活的关系。
【教学准备】
搜集有关天然材料、人造材料和新型材料的资料。
【教学过程】
情境导入
师：视频出示盖房子的视频。
师：要想盖一所漂亮的房子，需要用到很多材料，视频中都出现了哪些材料呢？
生：有水泥、钢筋、混凝土等。
生：还有沙子、砖头。
师：建房子需要用到水泥、沙子等材料。沙子可以从自然界中直接获取，
那么水泥呢？
师：我们生活中要用到很多种材料，有的是天然的，有的是后来加工制成的，今天我们就来学习天然材料和人造材料。
板书课题。
探究新知
活动一：生活中的材料是从哪里获取的？
1.认识天然材料和人造材料。
课件出示出示沙子、木材、水泥、棉花、羊毛、人造革、玻璃的图片。
师：这些材料你们都认识的？
生自主回答。
师：如果把这些材料按来源进行分类，我们应该怎样分？
学生以小组为单位进行分类。
学生反馈交流。
生：按照材料的来源来分的话，我认为棉花、木材、羊毛、沙子属于一类，它们都是天然的，没有经过加工的。
生：人造革、玻璃、水泥等材料属于一类，它们都不是自然形成的，是人们加工制成的。
师总结：这些材料按来源进行分类，大体分为两类：棉花、木材、羊毛、沙子等取自大自然，经过简单加工就可以利用，属于天然材料；人造革、玻璃、水泥等材料是人工制造的，属于人造材料。
师：你还知道生活中哪些材料是天然材料，哪些是人造材料？
学生回答。
2.区分天然材料和人造材料。
小活动：给周围的物品分类
要求：调查一下你书包里的物品，是由什么材料制作的？它属于天然材料还是人造材料？这些材料有什么特点？
学生以小组为单位进行活动。
师：刚才，我们通过调查身边的常见物品，从熟悉的入手，区分了物品的材料种类，感知到了天然材料和人造材料的差别。
小结：我们的生活离不开材料，天然材料和人造材料为我们的生活提供了便利。
活动二：材料与我们的生活有什么关系？
1.探究各种材料的用途。
师：通过刚才的探究活动，我们又认识了更多的材料，知道了材料可以分为天然材料和人造材料，它们和我们的生活又有哪些关系呢？
课件出示棉花、木材、羊毛、沙子。
师：这些都是天然材料，这些天然材料有什么用途？
生：棉花可以做成衣服。
生：木材可以做桌椅。
生：羊毛可以做羊毛衫。
生：沙子可以盖房子。
其他学生进行补充。
课件出示人造革、玻璃、水泥。
师：这些材料来源于什么，用途是什么？
学生进行讨论交流。
出示资料：
人造革?是一种塑料制品，它通常以织物?为底基，通过涂覆合成树脂?及其添加剂制成。这种材料可以模仿皮革的外观和手感，并且可以用作替代品。
玻璃主要由二氧化硅构成，是一种无定形非晶体材料。在制造玻璃时，通常会使用多种无机矿物，如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石和纯碱等作为主要原料。此外，还会加入少量辅助原料，如澄清剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂、还原剂、助熔剂等，以改善玻璃的性能。
水泥的主要原料包括石灰石?、粘土和铁矿粉。这些原料按照特定比例磨细混合后，进行高温煅烧（通常在1450度左右），形成的产物称为水泥熟料。随后，将熟料与石膏一起磨细混合，按照一定比例调配，最终形成的水泥称为普通硅酸盐水泥。这种水泥加水搅拌后，能在空气中硬化或在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
总结：材料和我们生活密不可分。我们不仅需要天然材料，人造材料也必不可少。
2.了解材料在生产、生活中的应用。
课件出示大屏幕呈现木屋和高楼的图片，木船和大轮船的图片。
师：观察这两组图，思考：天然材料和人造材料分别有哪些优点呢？
学生讨论后汇报：
天然材料：易于取材，成本较低；
人造材料：结实、美观、用途广泛等。
小结：我们的生活离不开各种材料，两类材料各有优点，是生活不可缺少的一部分。
师：生活中除了这些常见的材料外，人们根据需求，又发明制造了一些新型的人工合成材料，比如石墨烯，你知道它的作用吗？
石墨烯：石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有六角形蜂巢状结构。它的厚度仅为一个碳原子的直径约0.35纳米，是人类头发丝直径的二十万分之一。石墨烯是由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。
师：你还知道哪些人工合成新型材料？这些新型材料都有哪些用途？
学生根据课前的调查小祖交流。
课件出示资料卡：
（一）超级材料
碳纳米管材料
碳纳米管是一种新型纳米材料，具有轻、高强度、导电及导热性好等特点，可以应用于高科技领域，如纳米电子器件、生物医学应用等。
（二）智能材料
1.形状记忆合金材料
形状记忆合金是一种可以在受到外界触发后，以一定形状的记忆且可逆性更换形态的新型材料。目前被广泛应用于医学、电子工程、汽车等领域。
2.聚合物材料
聚合物材料具有可以通过外部因素（如：温度、光照等）而发生可逆性形变的特性，可应用于伸缩混凝土、柔性可变形无人机等领域。
（三）新能源材料
1.锂离子电池材料
锂离子电池是目前使用最广泛的电池，锂离子电池材料则是其中最为关键的部分。锂离子电池材料已被广泛应用于电动汽车、储能电源等领域。
2.太阳能电池材料
太阳能电池是一种可以将光能转换成电能的设备，其关键在于光伏材料的选用。近年来，大量新型太阳能电池材料的出现，如钙钛矿太阳能电池，将会推动太阳能电池的发展。
师：经过本节课的学习，我们对于材料有了新的认识，为什么要用人造材料代替天然材料？请同学们大胆思考，积极发言。
小结：现在传统材料已经很少，随着科学技术的发展和人们生活的需要，人们对传统材料进行了改进，因此出现了很多新型材料，为我们的生活带来更大便利。
师：各种材料给我们的生活带来了便利，我们应当怎样利用材料呢？
学生：合理利用，节约、不浪费。
三、全课小结
通过这节课的学习，能区分生活中常见的天然材料和人造材料。了解材料与我们生活的关系。知道了人类需求是影响科学技术发展的关键因素。
四、课外拓展
找一找：生活中的物品哪些是由天然材料制成的，哪些是由人造材料制成的？

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