资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科
单元基本信息
单元主题 探究材料从天然到人造、从传统到新型的演变过程，认识不同材料的特性与应用。
课标要求 核心概念 物质的结构与性质；技术、工程与社会 二、学习内容 1.1物质具有一定的特性与功能 ①能使用简单的仪器测量一些物体的长度、质量、体积、温度等常见特征，并使用恰当的计量单位进行记录。 ③描述某些材料的透光性、导电性，说出它们的主要用途。 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 ①区别生活中常见的天然材料和人造材料。 学业要求 能举例说明物体具有长度、质量、体积、温度等特征，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。 能区别生活中的天然材料和人造材料。
单元课时设计 课时课题主要任务1《天然材料与人造材料》区分天然材料和人造材料，分析材料性能与用途的关系。2《纺织材料》探究天然纤维与化学纤维的区别，比较棉花与腈纶棉的性能（如保暖性），了解纺织材料的发展。3《建筑材料》追溯建筑材料的演变，对比钢筋混凝土与普通混凝土的性能，认识新型混凝土。4《纳米材料》认识纳米材料的概念，观察“莲叶效应”，模拟纳米疏水实验，了解纳米材料的应用。
一、单元学习主题分析（体现学习主题的育人价值）
主题名称 材料的演变
单元设计意图 （一）主题提出 材料与生活密切相关（衣、食、住、行都依赖材料），从“材料演变”切入，契合学生对生活材料的好奇心，引导其从科学视角认识材料的发展逻辑。 （二）课标落实 通过“观察区分材料”“对比实验探究性能”“资料阅读了解演变”等活动，落实“认识材料特性”“探究材料性能”“理解材料与生活的关系”等课标要求。 （三）教材关系 承接低年级对“物体材料”的初步感知，进一步深入探究材料的分类、性能、演变规律；为后续 “材料的合理利用与环境保护”等内容奠定基础。 （四）次级主题逻辑 以“材料演变”为主线，按“基础分类（天然/人造）→具体领域应用（纺织、建筑）→前沿新型材料（纳米）”递进：从认识材料“是什么”，到探究“性能与用途”，再到了解“发展与创新”，层层构建材料认知体系。
主题学情分析 三年级学生对生活中的材料（如木头、塑料、棉布）有直观认识，但对“天然/人造的科学区分”“材料性能的本质差异”“演变的历史逻辑”等概念模糊。学生喜欢动手操作，可通过观察、实验、模拟等活动，引导其从感性认知向理性理解过渡。
开放性学习环境 1.指导性预习：阅读+问题+检测； 2.大单元大概念大任务课堂学习：问题+探究+讲述+整合+实战； 3.现代教育新技术：PPTX+微视频+网络+师生互助
二、单元学习目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向）
单元学习目标 （一）科学观念 能区分天然材料和人造材料，知道纺织材料（天然纤维、化学纤维）、建筑材料的演变历程。 认识纳米材料的特殊结构与性能（如莲叶的疏水自洁），了解其在医疗、能源等领域的应用。 理解“材料性能决定用途，材料演变让生活更便利”。 （二）科学思维 能通过“比较、分类、实验”等方法，分析材料的性能差异（如棉花与腈纶棉的保暖性）。 能从材料演变的现象中，归纳“材料随需求发展创新”的规律。 （三）探究实践 能用“看、摸、浸、烧”等多感官方法探究纺织材料的性能；能设计简单实验（如保暖性对比实验）并记录分析。 能模拟“莲叶效应”等纳米材料实验，能调查生活中材料的应用并整理信息。 （四）态度责任 体会材料发展对人类生活的推动作用，激发对新材料的探究兴趣。 树立“合理利用材料、关注材料创新与环保”的意识。
三、学习活动/任务设计（指向学习目标，强调学生的活动与体验）
第1课时 任务1 名称：观察区分材料 观察毛笔、箩筐、橡皮筋等物品图片，按“天然材料直接来自自然，人造材料经加工后获得”的定义，圈出天然材料制品、框出人造材料制品，并说明判断理由。 设计意图：通过直观观察与分类操作，帮助学生建立“天然材料（直接来自自然）”“人造材料（经加工而成）”的核心概念，培养科学分类思维与观察能力。
任务2 名称：材料的性能 以电线、胶鞋等物品为例，分析材料的性能（如铜导电、塑料绝缘），解释“材料性能决定物品用途”的逻辑。 设计意图：引导学生分析 “材料性能→物品用途”的逻辑关系，建立“性能决定用途”的认知，培养逻辑推理与联系生活的能力。
第2课时 任务3 名称：区分纤维类型 观察棉、羊毛（天然纤维）和腈纶毛线、尼龙绳（化学纤维），区分两类纺织材料并举例说明（如棉花做毛巾，腈纶做毛线）。 设计意图：通过对比棉、羊毛等天然纤维与腈纶、尼龙等化学纤维，明确两类纺织材料的区别，积累材料分类的具体案例，为后续性能探究奠定基础。
任务4 名称：多方法比较棉花与腈纶棉 用“看（外观）、摸（触感）、浸（吸水性）、烧（模拟观察）”的方法，对比棉花与腈纶棉的相似与不同之处。 设计意图：借助多感官探究（视觉、触觉、实验），培养学生观察、比较能力，直观感知材料差异，为“性能影响用途”提供实证，提升探究的全面性。
任务5 名称：保暖性对比实验 用棉花、腈纶棉分别包裹装有热水的相同小瓶，每隔2分钟测量瓶内水温并记录，分析哪种材料保暖性更好。 设计意图：通过定量实验与数据分析，让学生理解材料性能的可测量性，明确“保暖性差异决定材料应用场景”，培养实验设计、数据处理与归纳能力。
任务6 名称：辨别面料 通过看、摸实物面料（如棉T恤、化纤围巾）或阅读衣服成分标牌（如外套、内衣标牌），辨别面料是天然纤维还是化学纤维制成。 设计意图：将课堂知识延伸至生活实际，让学生学会运用所学辨别纺织材料，培养生活中的科学应用能力，体会科学与生活的紧密联系。
第3课时 任务7 名称：追溯建筑材料演变 观察木骨泥墙房、砖瓦房屋、现代高楼的图片，了解建筑材料从“天然材料→烧造材料→人造/复合材料”的演变阶段，讨论各阶段材料如何让建筑更坚固实用。 设计意图：通过建筑材料的历史阶段对比，让学生感知“材料从天然到人造、从简单到复杂”的发展逻辑，建立材料演变的时间线，培养历史思维与归纳概括能力。
任务8 名称：模拟制作钢筋混凝土与普通混凝土 用石子、沙、石膏粉等材料，分别制作普通混凝土和含铁丝的钢筋混凝土，晾干后进行承重实验，对比两者的坚固程度。 设计意图：通过动手制作与承重实验，直观理解“钢筋混凝土更坚固”的原理，培养工程思维与实验探究能力，体会材料创新对建筑发展的推动作用。
任务9 名称：认识新型混凝土 阅读教材内容，了解新型混凝土。 设计意图：拓展学生对新材料的认知，了解材料创新的前沿方向，培养信息整理与分享能力，激发对材料科学的探究兴趣。
第4课时 任务10 名称：观察“莲叶效应” 在狗尾草叶、柳叶、莲叶表面分别滴水，用手摸、放大镜观察，结合电子显微镜下的莲叶图，认识莲叶的纳米级结构和“疏水自洁”的莲叶效应。 设计意图：从自然现象切入，通过多感官观察（看水滴、摸表面、放大镜观察）与微观图示结合，将抽象的纳米概念具象化，建立“纳米结构决定特殊性能（疏水自洁）”的认知，培养观察能力与类比思维。
任务11 名称：模拟莲叶效应实验 将纸杯底熏黑（模拟纳米结构），滴水并刮入粉笔灰，观察水滴滚动及带起粉笔灰的现象，模拟莲叶的疏水自洁特性。 设计意图：通过动手模拟实验，让学生亲身体验纳米材料的疏水特性，理解实验与自然现象的关联，培养模拟探究能力与科学解释能力。
任务12 名称：了解纳米材料的应用 阅读纳米防晒霜、石墨烯电池等资料，列举纳米材料在医疗、能源、日常生活中的应用，讨论其对生活的影响。 设计意图：将纳米材料与医疗、能源、日常生活领域关联，让学生认识新材料的实用价值，拓宽科学视野，激发对前沿科技的关注与探究热情。
四、单元学习评价设计
评价要素 针对单元整体描述
评价内容 第1课时：学生对天然/人造材料的区分及材料性能与用途关系的理解。 第2课时：学生对纺织材料类型的区分及性能（保暖性等）的探究能力。 第3课时：学生对建筑材料演变的认知及混凝土性能的探究能力。 第4课时：学生对纳米材料（莲叶效应）的认知及模拟探究能力。
评价指标 第1课时： 1.能否准确圈框区分物品并说明天然/人造材料的判断理由。 2.能否结合实例解释材料性能如何决定物品用途。 第2课时： 1.能否准确区分天然纤维与化学纤维并举例说明。 2.能否通过看、摸、浸、烧的方法，清晰对比出棉花与腈纶棉的差异。 3.能否规范完成实验并根据水温数据，准确判断哪种材料保暖性更好。 4.能否通过观察或阅读标牌，正确辨别面料的纤维类型。 第3课时： 1.能否清晰描述建筑材料的演变阶段，并说明各阶段材料的优势。 2.能否规范制作并通过承重实验，对比出钢筋混凝土与普通混凝土的性能差异。 3.能否准确整理新型混凝土的名称、性能、用途并清晰分享。 第4课时： 1.能否通过观察对比，理解莲叶纳米结构与疏水自洁性能的关系。 2.能否规范完成实验并解释实验如何模拟了莲叶的疏水自洁特性。 3.能否列举纳米材料在3个领域的应用并说明其对生活的影响。
评价方法 课上评价 1.教师激励评价 2.学生自我反思评价 3.成果展示，学生互评：赞赏性评价和质疑性评价 4.使用评价量化表，延时评价 课后评价 1.课时作业 2.单元测试
五、单元作业设计
一、基础层：生活材料分类小清单 从家找5种物品（如筷子、塑料袋、棉布衣服等），记录名称； 按“天然材料/人造材料”分类并写判断依据（如“筷子：天然材料，来自木头”）； 选1种物品，说明“材料特点与用途的关系”（如“塑料袋：防水，适合装东西”）。 二、提升层：纺织材料吸水性小探究 准备棉布、化纤小块（大小相近）； 各滴3滴清水，记录“水滴是否渗透”“1分钟后湿润范围”； 判断哪种材料吸水性更好，说明其适合的用途（如“棉布吸水性好，适合做毛巾”）。 三、拓展层：材料演变小调查 小报 选“建筑材料”或“纳米材料”领域，收集1-2个演变例子（如“泥巴房→钢筋混凝土房”）； 用A4纸做小报：画对比图+写“材料变化及新材料好处”； 可选：补充1种“未来可能的新材料”（如“自动修复的衣服材料”）。
六、单元教学结构图
七、反思性教学改进（实施后填写）
实施后填写
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第18课时教学设计
课题 纺织材料
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析 《纺织材料》是苏教版三年级上册第五单元“材料的演变”的第二课。本课围绕纺织材料的分类（天然纤维与化学纤维）、性能比较（吸水性、保暖性）和应用发展（环保材料、特殊功能材料）展开，通过观察、实验和生活实例分析，帮助学生建立“纺织材料分天然与化学两类，性能差异决定用途，材料发展兼顾功能与环保”的科学认知，是本单元“材料分类—性能—应用”探究逻辑的延续与深化。
2.学习者分析 三年级学生对“衣服面料”有生活感知，但对“天然纤维”和“化学纤维”的概念、性能差异认知模糊，易将“化纤的仿真效果”误认为天然材料。学生具备初步的观察、实验操作能力，喜欢通过“看、摸、实验”等直观方式探究，需教师通过对比实验、生活案例引导其突破认知误区，发展科学思维。
3.学习目标确定 科学观念：能区分天然纤维和化学纤维；知道两类纤维在吸水性、保暖性等性能上的差异，且性能决定用途；了解纺织材料的发展趋势。 科学思维：能通过“看、摸、浸、烧”等方法观察比较纺织材料的特点；能根据实验数据（水温变化、吸水速度）推理材料性能差异。 探究实践：能参与“棉花与腈纶棉的性能对比实验”，规范操作并记录现象；能辨别生活中纺织材料的类型，分析其性能与用途的关系。 态度责任：对纺织材料的探究充满兴趣，乐于合作实验；关注纺织材料与生活、环境的联系，体会材料发展的环保意义。
4.学习重点难点 重点：区分天然纤维和化学纤维，通过实验比较它们的吸水性、保暖性差异。 难点：理解“性能差异决定材料用途”的逻辑，以及纺织材料发展的环保趋势。
5.学习评价设计 评价内容评价指标表现程度自评互评师评☆☆☆☆☆☆区分天然纤维与化学纤维能否准确区分天然纤维与化学纤维并举例说明。能基本能不能多方法比较棉花与腈纶棉（看、摸、浸、烧）能否通过看、摸、浸、烧的方法，清晰对比出棉花与腈纶棉的差异。能基本能不能保暖性对比实验（棉花与腈纶棉包裹热水瓶测温）能否规范完成实验并根据水温数据，准确判断哪种材料保暖性更好。能基本能不能辨别面料与阅读成分标牌能否通过观察或阅读标牌，正确辨别面料的纤维类型。能基本能不能学习收获
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：衣服材料大探秘教师活动1 1.展示不同面料的衣物（棉质T恤、羊毛围巾、腈纶毛衣、尼龙袜子），提问：“这些衣物是用什么材料做的？它们有什么不同的手感和特点？” 2.引导学生触摸、观察，交流发现（如“棉质的软，羊毛的有点扎，腈纶的很柔软像羊毛”）。 3.你知道吗？人类最早用树叶和兽皮蔽体。后来人们逐渐掌握了棉、毛、麻、丝等天然材料的纺织技术。到了近代，随着人造材料技术的发展，纺织材料的品种越来越丰富，功能也越来越多样。 3.揭示课题：“今天我们探究《纺织材料》，弄清楚这些衣服材料的‘身份’和性能。”学生活动1 触摸、观察衣物，描述不同面料的手感、外观差异。 对“纺织材料的分类和性能”产生探究兴趣，明确本课任务。活动意图说明：从生活中熟悉的“衣服面料”切入，建立学习与生活的联系，激发探究欲，为“纺织材料分类”学习铺垫。环节二：天然纤维与化学纤维教师活动2 1.我们的衣服主要由纺织材料制成。纺织材料可分为天然纤维和化学纤维两大类。 展示教材上的天然纤维和化学纤维图片。 2.明确定义： 天然纤维：来自自然界的动植物，如棉（植物）、毛（动物）、麻（植物）、丝（动物）。 化学纤维：以石油等为原料人工合成，如腈纶、尼龙等。学生活动2 了解常见的天然纤维和化学纤维。活动意图说明：通过图文帮助学生直观理解天然纤维和化学纤维的区别，培养分类能力。环节三：比较棉花和涤纶棉的异同教师活动3 子活动1：吸水性对比（看、浸实验） 1.展示棉花和腈纶棉样品，提问：“这两种材料哪个是天然纤维，哪个是化学纤维。” 2.小组讨论：请同学们小组讨论，可以用什么方法比较他们的异同点。 3.师生总结方法：看一看、摸一摸、浸一浸、烧一烧 4.观看视频《比较棉花和腈纶棉》的方法。 填写记录单。 5.引导分析：“为什么棉花吸水更快？这和它做毛巾、内衣的用途有什么关系？” 子活动2：保暖性对比（水温变化实验） 1.过渡提问：“冬天的毛衣，有的是羊毛（天然），有的是腈纶（化学），它们的保暖性一样吗？我们用‘热水保温实验’比较。” 2.演示实验：在两个小瓶中倒入同样多、温度相同的热水，分别用棉花和腈纶棉包裹，每隔2分钟测一次水温并记录。 播放实验视频，填写实验数据。 3.引导分析数据：“哪种材料包裹的热水降温更慢？这说明它的保暖性如何？”学生活动3 学生回答。棉花是天然纤维，腈纶棉是化学纤维。 小组讨论比较方法。 小组实验。 观察记录：“棉花和腈纶棉都是白色，闻一闻都没有气味，摸一摸，棉花更柔软，浸水后吸水性更强。棉花吸水更快、更多，腈纶棉吸水慢、少”。 结合生活经验（如棉质毛巾吸水好），理解“天然纤维吸水性强→适合做贴身、吸水的衣物”。 观察实验过程，记录不同时间的水温数据（如“棉花组水温下降慢，腈纶组下降快”）。 分析数据，推理结论：“腈纶棉比棉花更保温。”。活动意图说明:通过“吸水性”“保暖性”两个对比实验，直观认识天然纤维和化学纤维的性能差异，建立“性能→用途”的逻辑联系，培养实验操作与数据分析能力。环节四：纺织材料的发展与应用教师活动4 （一）化学纤维的产生 棉、毛、麻、丝都是天然纤维，能生产出多种纺织制品。可是每10棵亚麻每年只能提供约1千克麻，每只羊每年只能剪约5千克羊毛。有限的天然纤维无法满足人们的需求，人们迫切需要高产、廉价的新材料。 出示图片： 化学纤维应运而生，它是利用木材、甘蔗、石油、煤等原料，通过化学方法加工制造而成的。现在，化学纤维已经能够完美模拟天然纤维的手感，且具有易上色、色彩鲜艳、弹性好、经久耐用等优点。 播放视频：人类为什么发明化纤。 （二）辨别天然纤维与化学纤维 师：看一看，摸一摸，试着分辨这些物品的面料，哪些是天然纤维制成的，哪些是化学纤维制成的。 师：除了以上方法，我们还可以阅读衣服上的成分标牌，判断这些衣服是用什么纤维制成的。 （三）纺织材料的发展 展示“环保纺织材料”（竹纤维鞋、玉米蛋白纤维衣服）和“特殊功能材料”（阻燃布、防静电手套）的图片，讲解：以煤、石油和天然气等为原料制成的化学纤维不易降解，会对环境产生不良影响，于是人们用天然材料开发了相对环保的纤维制品，如竹纤维鞋、玉米蛋白纤维衣服、大豆蛋白纤维被等。随着人们需求的不断扩大，一些具有特殊功能的纺织材料也应运而生。比如阻燃布、防静电手套。 引导学生阅读课本“消防服避火”的资料，交流“纺织材料发展给生活和环境带来的影响”。 2.梳理知识： 分类：天然纤维（棉、毛、麻、丝）、化学纤维（腈纶、尼龙等）； 性能：天然纤维吸水性、保暖性优；化学纤维易上色、色彩鲜艳、弹性好、经久耐用； 发展：环保化、功能化。学生活动4 观察图片，了解新型纺织材料的应用，如“竹纤维很环保，阻燃布能保护消防员”。 结合生活，交流纺织材料的发展变化（如“以前只有天然材料，现在有很多人造的，还有环保的”）。活动意图说明：拓展纺织材料的发展前沿，让学生了解材料从“单一性能”到“环保+功能”的演变过程，感受科技与环保对材料发展的推动作用。
7.板书设计 纺织材料 分类：天然纤维（棉、毛、麻、丝）、化学纤维（腈纶、尼龙） 性能：天然→吸水、保暖优；化学→易上色、色彩鲜艳、弹性好、经久耐用 应用：依性能选材料（如棉质做毛巾）
8.作业与拓展学习设计 课堂练习： 选择题 1.下列纺织材料中，属于天然纤维的是（ ）。 A. 尼龙B. 棉花C. 涤纶 2.下列纺织材料中，吸水性最强的是（ ）。 A. 棉纤维B. 羊毛纤维C. 腈纶纤维 3.下列选项中，属于化学纤维的是（ ）。 A. 丝绸B. 羊毛C. 涤纶 4.我们鉴别纺织材料时，不能采用的方法是（ ）。 A. 用手摸感受柔软度B. 用火烧观察燃烧现象C. 直接放入口中品尝 5.制作运动服时，常选用耐磨性较好的纺织材料，下列适合的是（ ）。 A. 涤纶B. 棉花C. 丝绸料 二、判断题 1.所有纺织材料都直接来自自然界。（ ） 2.羊毛属于天然纤维，遇水后不容易变形。（ ） 3.丝绸来自蚕茧，是一种天然纺织材料。（ ） 4.化学纤维的性能一定比天然纤维更好。（ ） 5.不同纺织材料的性能不同，因此适合制作的物品也不同。（ ） 【参考答案】 选择题 BACCA 二、判断题 ××√×√ 作业布置：回家查看自己衣服的‘成分标牌’，记录哪些是天然纤维，哪些是化学纤维；并思考‘这件衣服用这种材料，利用了它的什么性能’，下节课分享。
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