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小学科学湘科版 (2017)三年级下册3 材料的变迁教案
展开本单元前两课重在帮助学生建立“材料具有一定的性能”的科学概念,并将 这一概念在真实情境中予以应用,本课则帮助学生在低年级认识材料以及本单元 前两课认识材料的基础上,引导学生追溯材料发展变化的原因是人的参与,自然 地导入如何区分天然材料与人工材料,再以梳理铲的发展变迁为范例,引领学生 按时间轴梳理材料发展史,让学生认识材料的变迁驱动了工具的发展,最后以社 会技术发展史中的关键技术节点所涉及的材料变迁,让学生体会材料的开发和利 用对人类社会的推动起到的重要作用。
本课布设三个活动完成两个层面的目标任务:一是建构天然材料与人造材料; 二是以一个材料“铲”的科技发展史为范例,引导学生梳理材料科技的发展变迁。 活动一属科学概念课,其教学流程是:“范例聚焦…类比举证…提炼概念…迁移应 用”。
本课内容紧密围绕“材料的变迁”来展开,是“总分总”的结构,分三次点 题一从天然材料到人造材料,是材料的变迁;
第1个活动“区分天然材料和人造材料",要求学会区分天然材料和人造 材料。
第2个活动“ 了解铲的发展”,以观察、查阅资料等方式了解铲在不同时期的 制作材料不同,教材用范例引领学生梳理铲这一生产工具制作材料的变迁史。阅 读活动“材料史话”,更凸显了材料的变迁,全面总结提升学生的材料发展观。
二、教学目标
科学知识
知道人工世界和自然世界不一样,生活中常见的材料可以按天然材料和人造 材料加以区分。
知道铲是一种农业生产工具,工具是物化的技术,使用工具可以更加精确、 便利和快捷。
知道材料发展史中有一些标志性材料。
科学探究
从分类活动以及阅读铲子的发展和材料史话中,认识到材料的发展经历了从 天然材料到人造材料的过程。
查阅资料,以生产工具铲为例,了解铲的制作材料的变迁。
科学态度
积极参与分类、查阅资料等活动,乐于合作与分享。
4-科学、技术、社会与环境(STSE)
了解到人类的需求是影响人类科学技术发展的关键因素。反过来,科学技术 也极大地推动了社会发展。
三、教学准备:
学生分组实验材料:各种天然材料、人造材料的卡片图
教师演示材料:教学课件
四、教学建议
建议课时为1课时。
教学导入
1-教师可以谈话导入:我们已经了解了衣服的材料、住房的材料,这些生活 中常见的材料如果不按照用途分,还可以怎样分类呢?人类发展的历史进程中, 材料又有哪些变迁呢?由此揭示课题并正式进入本课学习。
2.教师也可以开门见山,板书课题直接导入:这节课,我们学习“材料的变 迁”,首先,学习“区分天然材料和人造材料”。
活动1区分天然材料和人造材料
此活动旨在让学生掌握一种常见的区分材料来源的方法,并运用此方法将所 学、所见材料重新分类,丰富学生的分类系统。教学时,可以按照“范例聚焦 (比较棉花和布的差异,布是加工获取)-类比举例(芦苇与纸、铁矿石与钢铁 等)-提炼概念(什么是天然材料和人造材料)-迁移判断(区分更多的材 料)”的概念建构流程组织教学。
1.学习区分天然材料和人造材料。教学时,教师可以按照教材顺序先比较棉 花和布的相同与不同,找出不同的关键属性“天然”与“人工”,再逐一出示教 材中其他材料,让学生比较其相同与不同,引导学生发现教材左边的材料的共同 特点是“天然的”,右边材料的共同特点是“人加工的”,进而归纳提炼出天然材 料和人造材料。也可以依次让学生先辨识八种材料的名称,再让学生寻找这八种 材料之间的联系,最后用箭头和集合图的方式呈现(如下图所示)并揭示天然材 料和人造材料的概念。
棉花
芦苇等植物
man
、天然 人工
2.运用此方法将所学、所见材料重新分类。教师可以让学生按要求将生活中 常见的材料按照天然材料和人造材料分类,包括已经学习的衣服材料、住房建筑 材料,说一说它们的用途,并记录在学生活动手册中。还可以组织学生在班级内展示分类结果。
3小结从天然材料的变迁到人造材料的变迁,本身就是科学和技术的进步, 教师可以在本活动结束时以此进行第一次点题。
活动2 了解铲的发展
此活动旨在引导学生了解材料的变迁驱动了工具的发展(以铲为例)。教学 时,可以按照“分别认识5种铲及其制作材料” “用时间轴表示铲的发展历 程”的步骤进行。
1分别认识5种铲及其制作材料。教材中的前四种铲分别是:圆刃骨铲(贵 州穿洞遗址出土,旧石器时代);双肩带袖束腰大石铲(广西隆安谷红岭遗址出 土,新石器时代);商铜铲(河南安阳大司空村殷墟出土,青铜器时代);铁铲 (陕西长陵车站秦手工业作坊遗址出土,铁器时代)。教师可以适当介绍该文物出 土的背景,并对照时代讲解其所处时期的先进技术,避免学生用现代人的眼光来 衡量古代的技术产品。
2用时间轴表示铲的发展历程。教师可以打乱图片顺序,打乱时代排列顺 序,让学生找到一一对应的关系,并按照时间轴的顺序重新排列。从中,可再一 次看到材料的变迁,第二次点题。
阅读活动材料史话
本单元、本课教学目标的重点都不是“做技术”(制作技术类产品),而是 “捋技术”(了解技术产品一材料的发展),此阅读活动旨在引导学生站在人类 社会发展的高度来认识材料的变迁,落脚点在“发展”二字,因此这是对材料主 题的一次总结和提升。通过了解材料的发展简史,使学生进一步认识材料的多样 性,了解材料在人类发展史中的重要地位,在人类社会生活中的重要作用。
材料史话从两个方面介绍了材料的发展:①从人类开始有意识地使用石材、 木材到金属材质的发展历史。②从工业革命开始到现在特殊合金的材料的发展。 教材中的六幅图并不能全面地诠释材料的发展,在实际教学中,教师可以组织学 生搜集更多的资料补充书中的材料。通过教学,应使学生了解到,人们从无意识 地使用材料到有目的地制造材料,材料由天然材料发展到人造材料,由简单材料 到复杂材料……随着科学技术的发展材料的种类越来越多,也因为有了不同性能 的材料才又促进了科学技术的进步,促进了人类社会的发展。
五、课程资源
材料的发展史
材料发展的历史从生产力的侧面反映了人类社会发展的文明史,因此历史学 家往往根据当时有代表性的材料将人类社会划分为石器时代、青铜器时代和铁器 时代等。公元前6000年,人类发明了火,掌握了钻木取火的技术。有了火,不仅
可以熟食、取暖、照明和驱兽,还可以烧制陶器。陶瓷材料的发明和应用,创造 了新石器时代的仰韶文化,后来在制陶技术的基础上又发明了瓷器。这是陶瓷材 料发展的一次飞跃,瓷器(英译名为china)的出现已成为中华民族文化的象征之 一,对世界文化产生过深远的影响。
人们在大量地烧制陶瓷的实践中,熟练地掌握了高温加工技术,利用这种技 术来烧炼矿石,逐渐冶炼出铜及其合金青铜。可以说这是人类社会最早出现的金 属材料,它使人类社会从新石器时代转入青铜器时代。炼铜技术发展为炼铁应是 顺理成章的事。用铁作为材料来制造农具,使农业生产力得到空前的提高,并促 使奴隶社会解体和封建社会兴起。我国从公元前3世纪起,即秦汉时代起就进入 农业经济发达社会,到了唐宋时代,经济繁荣,科学文化发达,社会安定,国泰 民安,处于盛世,形成了我国封建社会的科学文化高峰。正如英国李约瑟博士所 说的:“在3~13世纪,中国保持一个让西方人望尘莫及的科学知识水平。”
18世纪发明了蒸汽机,爆发了工业革命,小作坊式的手工操作被工厂的机械 操作所代替。工业迅猛发展,生产力空前提高,迫切要求发展铁路、航运,使生 产出来的产品远销他国,占据国际市场。社会经济的发展推动和促进了以钢铁为 中心的金属材料大规模发展,有力地摧毁了封建社会的生产方式,萌发了资本主 义社会。
第二次世界大战后各国致力于恢复经济,发展工农业生产,对材料提出质量 轻、强度高、价格低等一系列新的要求。具有优异性能的工程塑料部分地代替了 金属材料,合成纤维、合成橡胶、涂料和胶粘剂等都得到相应的发展和应用。合 成高分子材料的问世是材料发展中的重大突破,从此以金属材料、陶瓷材料和合 成高分子材料为主体,建立了完整的材料体系,形成了材料科学。
进入20世纪80年代以来,在世界范围内高新技术迅猛发展,国际上展开激 烈的竞争,各国都想在生物技术、信息技术、空间技术、能源技术、海洋技术等 领域占有一席之地。发展高新技术的关键往往与材料有关,因此新型材料的开发 本身就成为一种高新技术,可称为新材料技术,其标志技术是材料设计或分子设 计,即根据需要来设计具有特定功能的新材料。材料的重要性已被人们充分地认 识,能源、信息和材料已被公认为当今社会发展的三大支柱。科学技术的发展对 材料不断提出新的要求。
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