資源簡介

青島版三年級下冊第三單元第十課
《天然材料和人造材料》教學設計
【教學目標】
科學觀念目標：能區分生活中常見的天然材料和人造材料。了解材料與我們生活的關系。
科學思維目標：在教師引導下，能根據材料的來源，將材料進行分類。能搜集有關新材料的資料。
探究實踐目標：能分工合作，進行多人合作的探究學習。樂于為完成探究活動，分享彼此的想法，貢獻自己的力量。
態度責任目標：了解科學技術對人類生活方式和思維方式的影響。
了解并意識到人類對產品不斷改進以適用自己不斷增加的需求。了解人類需求是影響科學技術發展的關鍵因素。
【教學重難點】
能區分生活中常見的天然材料和人造材料。了解材料與我們生活的關系。
【教學準備】
搜集有關天然材料、人造材料和新型材料的資料。
【教學過程】
情境導入
師：視頻出示蓋房子的視頻。
師：要想蓋一所漂亮的房子，需要用到很多材料，視頻中都出現了哪些材料呢？
生：有水泥、鋼筋、混凝土等。
生：還有沙子、磚頭。
師：建房子需要用到水泥、沙子等材料。沙子可以從自然界中直接獲取，
那么水泥呢？
師：我們生活中要用到很多種材料，有的是天然的，有的是后來加工制成的，今天我們就來學習天然材料和人造材料。
板書課題。
探究新知
活動一：生活中的材料是從哪里獲取的？
1.認識天然材料和人造材料。
課件出示出示沙子、木材、水泥、棉花、羊毛、人造革、玻璃的圖片。
師：這些材料你們都認識的？
生自主回答。
師：如果把這些材料按來源進行分類，我們應該怎樣分？
學生以小組為單位進行分類。
學生反饋交流。
生：按照材料的來源來分的話，我認為棉花、木材、羊毛、沙子屬于一類，它們都是天然的，沒有經過加工的。
生：人造革、玻璃、水泥等材料屬于一類，它們都不是自然形成的，是人們加工制成的。
師總結：這些材料按來源進行分類，大體分為兩類：棉花、木材、羊毛、沙子等取自大自然，經過簡單加工就可以利用，屬于天然材料；人造革、玻璃、水泥等材料是人工制造的，屬于人造材料。
師：你還知道生活中哪些材料是天然材料，哪些是人造材料？
學生回答。
2.區分天然材料和人造材料。
小活動：給周圍的物品分類
要求：調查一下你書包里的物品，是由什么材料制作的？它屬于天然材料還是人造材料？這些材料有什么特點？
學生以小組為單位進行活動。
師：剛才，我們通過調查身邊的常見物品，從熟悉的入手，區分了物品的材料種類，感知到了天然材料和人造材料的差別。
小結：我們的生活離不開材料，天然材料和人造材料為我們的生活提供了便利。
活動二：材料與我們的生活有什么關系？
1.探究各種材料的用途。
師：通過剛才的探究活動，我們又認識了更多的材料，知道了材料可以分為天然材料和人造材料，它們和我們的生活又有哪些關系呢？
課件出示棉花、木材、羊毛、沙子。
師：這些都是天然材料，這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：沙子可以蓋房子。
其他學生進行補充。
課件出示人造革、玻璃、水泥。
師：這些材料來源于什么，用途是什么？
學生進行討論交流。
出示資料：
人造革?是一種塑料制品，它通常以織物?為底基，通過涂覆合成樹脂?及其添加劑制成。這種材料可以模仿皮革的外觀和手感，并且可以用作替代品。
玻璃主要由二氧化硅構成，是一種無定形非晶體材料。在制造玻璃時，通常會使用多種無機礦物，如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石和純堿等作為主要原料。此外，還會加入少量輔助原料，如澄清劑、乳濁劑、著色劑、脫色劑、氧化劑、還原劑、助熔劑等，以改善玻璃的性能。
水泥的主要原料包括石灰石?、粘土和鐵礦粉。這些原料按照特定比例磨細混合后，進行高溫煅燒（通常在1450度左右），形成的產物稱為水泥熟料。隨后，將熟料與石膏一起磨細混合，按照一定比例調配，最終形成的水泥稱為普通硅酸鹽水泥。這種水泥加水攪拌后，能在空氣中硬化或在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結在一起，廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程。
總結：材料和我們生活密不可分。我們不僅需要天然材料，人造材料也必不可少。
2.了解材料在生產、生活中的應用。
課件出示大屏幕呈現木屋和高樓的圖片，木船和大輪船的圖片。
師：觀察這兩組圖，思考：天然材料和人造材料分別有哪些優點呢？
學生討論后匯報：
天然材料：易于取材，成本較低；
人造材料：結實、美觀、用途廣泛等。
小結：我們的生活離不開各種材料，兩類材料各有優點，是生活不可缺少的一部分。
師：生活中除了這些常見的材料外，人們根據需求，又發明制造了一些新型的人工合成材料，比如石墨烯，你知道它的作用嗎？
石墨烯：石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，具有六角形蜂巢狀結構。它的厚度僅為一個碳原子的直徑約0.35納米，是人類頭發絲直徑的二十萬分之一。石墨烯是由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景。
師：你還知道哪些人工合成新型材料？這些新型材料都有哪些用途？
學生根據課前的調查小祖交流。
課件出示資料卡：
（一）超級材料
碳納米管材料
碳納米管是一種新型納米材料，具有輕、高強度、導電及導熱性好等特點，可以應用于高科技領域，如納米電子器件、生物醫學應用等。
（二）智能材料
1.形狀記憶合金材料
形狀記憶合金是一種可以在受到外界觸發后，以一定形狀的記憶且可逆性更換形態的新型材料。目前被廣泛應用于醫學、電子工程、汽車等領域。
2.聚合物材料
聚合物材料具有可以通過外部因素（如：溫度、光照等）而發生可逆性形變的特性，可應用于伸縮混凝土、柔性可變形無人機等領域。
（三）新能源材料
1.鋰離子電池材料
鋰離子電池是目前使用最廣泛的電池，鋰離子電池材料則是其中最為關鍵的部分。鋰離子電池材料已被廣泛應用于電動汽車、儲能電源等領域。
2.太陽能電池材料
太陽能電池是一種可以將光能轉換成電能的設備，其關鍵在于光伏材料的選用。近年來，大量新型太陽能電池材料的出現，如鈣鈦礦太陽能電池，將會推動太陽能電池的發展。
師：經過本節課的學習，我們對于材料有了新的認識，為什么要用人造材料代替天然材料？請同學們大膽思考，積極發言。
小結：現在傳統材料已經很少，隨著科學技術的發展和人們生活的需要，人們對傳統材料進行了改進，因此出現了很多新型材料，為我們的生活帶來更大便利。
師：各種材料給我們的生活帶來了便利，我們應當怎樣利用材料呢？
學生：合理利用，節約、不浪費。
三、全課小結
通過這節課的學習，能區分生活中常見的天然材料和人造材料。了解材料與我們生活的關系。知道了人類需求是影響科學技術發展的關鍵因素。
四、課外拓展
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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