湘科版（2024）三年级下册（2024）第5单元 材料的发展23 材料的变迁教案设计

这是一份湘科版（2024）三年级下册（2024）第5单元 材料的发展23 材料的变迁教案设计，共8页。
《材料的变迁》是湘科版（新教材）小学科学三年级下册第5单元《材料的发展》的核心课时，承接本单元前两课《我们衣服的材料》《我们住房的材料》，聚焦“材料从天然到人造、从简单到复杂的变迁过程”，是对“材料多样性”认知的延伸与深化。教材以“生活场景+案例探究”为核心，先引导学生区分天然材料与人造材料，再以“铲的发展”为具体案例，梳理材料变迁的脉络，最后关联人类需求与材料发展的关系，注重培养学生的观察、对比与归纳能力，兼顾知识性与实践性，贴合三年级学生具象思维为主、抽象思维初步发展的认知特点，为后续学习材料的性能与用途奠定基础。教材布设“区分材料类型—探究工具材料变迁—理解材料与社会发展关联”三个层次活动，层层递进落实核心素养，凸显“科学源于生活、用于生活”的理念。
核心素养教学目标
科学观念：能准确区分天然材料和人造材料，知道天然材料直接来自大自然，人造材料由天然材料加工而成；了解材料的变迁经历了“天然材料→简单加工材料→人造材料→复合材料”的大致过程，知道材料的变迁与人类生活需求、科技发展密切相关。
科学思维：能通过观察、对比、分类等方法，区分常见的天然材料和人造材料；能结合“铲的发展”案例，梳理材料变迁的规律，归纳材料变迁带来的优势，培养初步的逻辑梳理与归纳能力。
探究实践：能参与观察、分类、小组讨论等活动，主动结合教材课文内容，分析材料变迁的实例；能结合生活经验，举例说明天然材料与人造材料的应用，提升观察生活、运用知识的初步能力。
态度责任：对材料的变迁产生探究兴趣，乐于观察生活中的材料及其变化；了解我国古代材料发展的成就（如蔡伦造纸），增强民族自豪感；体会材料发展对人类生活的重要意义，养成观察生活、勤于思考的习惯。
教学重难点
教学重点：区分天然材料和人造材料，掌握两者的核心区别；了解材料的变迁过程，能结合“铲的发展”案例，说出不同时代铲的制作材料及优势。
教学难点：理解人造材料与天然材料的关联（人造材料源于天然材料）；体会材料的变迁是为了满足人类不断增长的生活、生产需求，理清材料变迁与人类社会发展的简单关系。
教学过程
情境导入，激发兴趣
师：同学们，我们先来做一个小观察——请大家看看自己身上的衣服、桌上的文具、教室里的桌椅，它们都是由什么做的？（给学生1-2分钟观察时间，引导学生自由发言）
生1：我的衣服是棉的，桌子是木头做的。
生2：我的铅笔是木头和石墨做的，橡皮是橡胶做的。
生3：教室里的窗户是玻璃做的，黑板是铁皮做的。
师：大家观察得非常仔细！这些制作衣服、文具、桌椅的“东西”，我们统称为“材料”。其实，这些材料并不是一直都是这样的，在很久很久以前，我们的祖先使用的材料和我们现在完全不一样。比如，祖先们没有玻璃窗户，没有棉质衣服，甚至没有我们现在用的铅笔。那么，材料是怎么从过去变成现在这样的呢？今天，我们就一起走进湘科版科学三年级下册第5单元，学习《材料的变迁》，揭开材料变迁的奥秘。（板书课题：材料的变迁）
设计意图：结合学生熟悉的生活场景，引导学生观察身边的材料，自然引出“材料”的概念，再通过“祖先使用的材料与现在不同”的疑问，激发学生的探究兴趣，贴合教材“从生活走向科学”的设计理念，为后续学习做好铺垫。
探究新知一：区分天然材料和人造材料
师：请大家打开课本，看看教材中给出的几种材料图片（展示教材中的棉花、芦苇、铁矿、黏土、棉布、纸、钢铁、陶瓷图片），大家仔细观察这些材料，想一想：它们有什么不同？可以分成几类？（引导学生结合图片，小组内轻声讨论）
（小组讨论后，邀请小组代表发言）
生1：我们小组觉得可以分成两类，一类是直接从大自然里来的，比如棉花、芦苇、铁矿、黏土；另一类是看起来经过加工的，比如棉布、纸、钢铁、陶瓷。
师：说得非常好！大家观察得很仔细。教材中也告诉我们，根据材料的来源，我们可以把材料分成两大类——天然材料和人造材料。（板书：天然材料、人造材料）
师：谁能结合教材图片，说说什么是天然材料？（引导学生朗读教材中天然材料的定义，教师补充讲解）
师：没错，像棉花、芦苇、铁矿、黏土这样，直接来自大自然，没有经过人类加工或者只经过简单加工的材料，就叫作天然材料。大家想一想，生活中还有哪些天然材料？（引导学生结合生活经验发言）
生1：木头、石头是天然材料。
生2：羊毛、蚕丝也是天然材料。
生3：水、空气也是天然材料。
师：大家说得都很对！木头来自大树，石头来自山川，羊毛来自绵羊，这些都是直接来自大自然的，属于天然材料。接下来，我们再看看另一类材料——人造材料。请大家再读教材中人造材料的定义，想一想：人造材料和天然材料有什么关系？（引导学生自主阅读教材，小组讨论）
生：人造材料是用天然材料加工成的。比如，教材里的棉布，是用棉花加工来的；纸是用芦苇加工来的。
师：太准确了！人造材料是人类利用天然材料，经过复杂的加工、改造制成的材料。大家看教材中的图片：棉花经过纺织，变成了棉布；芦苇经过粉碎、蒸煮、晾晒，变成了纸；铁矿经过冶炼，变成了钢铁；黏土经过烧制，变成了陶瓷。这些都是人造材料。
师：我们再来做一个小练习，巩固一下刚刚学到的知识。（展示以下材料，引导学生判断）请大家举手回答，说说这些材料是天然材料还是人造材料：木材、塑料、玻璃、羊毛、塑料瓶、石头、丝绸、水泥。
生1：木材、羊毛、石头是天然材料。
生2：塑料、玻璃、塑料瓶、水泥是人造材料。
师：完全正确！大家要记住，判断一种材料是天然材料还是人造材料，关键看它是否直接来自大自然，是否经过人类的复杂加工。需要注意的是，有些材料看起来经过了加工，但如果只是简单的切割、打磨，没有改变材料的本质，依然属于天然材料，比如切割后的木头、打磨后的石头。
设计意图：结合教材中的图片和定义，引导学生自主观察、讨论、朗读，逐步区分天然材料和人造材料，明确两者的核心区别和关联，贴合三年级学生“直观感知—自主探究—总结归纳”的认知规律，落实“科学思维”和“探究实践”核心素养，同时突破“区分天然材料和人造材料”这一教学重点。
探究新知二：材料的变迁——以“铲”为例
师：我们已经知道了材料分为天然材料和人造材料，那么，材料是怎么从过去的天然材料，慢慢变成现在的人造材料的呢？教材中给我们提供了一个非常典型的案例——铲的发展。请大家打开课本，仔细阅读“铲的发展”这部分内容，看看不同时代的铲，制作材料有什么不同，性能又有什么变化。（给学生充足时间阅读教材，观察教材中的铲的图片）
师：谁能说说，教材中介绍了几种不同时代的铲？它们的制作材料分别是什么？（邀请学生发言，教师结合教材图片补充讲解，板书：铲的发展：骨头→石头→青铜→铁→钢材）
生：教材中介绍了五种铲，最早的是用动物骨头做的，然后是石头做的，接着是青铜、铁，现在是钢材做的。
师：说得非常完整！我们一起来逐一分析这几种铲，看看它们的材料变化带来了什么优势。首先，最早的铲是用动物骨头做的（展示教材中骨头铲的图片），大家想一想，祖先们为什么用骨头做铲？这种铲有什么特点？
生1：因为当时没有其他材料，骨头容易找到。
生2：骨头比较坚硬，可以用来挖泥土。
师：大家说得很有道理。在原始时期，人类的科技很落后，只能利用身边现成的天然材料，动物骨头就是容易获取的天然材料，用骨头做的铲，可以用来挖泥土、采集食物，满足了当时人类最基本的生存需求。但是，骨头铲也有缺点，大家想一想，骨头容易怎么样？
生：骨头容易断，而且挖不了硬的泥土。
师：非常对！所以，后来人们就找到了更好的材料——石头（展示教材中石头铲的图片）。石头也是天然材料，和骨头相比，石头有什么优势？
生：石头比骨头更坚硬，不容易断，可以挖更硬的东西。
师：没错！石头铲比骨头铲更坚硬、更耐用，使用起来更方便，能更好地满足人类挖泥土、开垦土地的需求。这就是材料的第一次变迁——从骨头这种天然材料，变成了石头这种更优质的天然材料，虽然都是天然材料，但性能更好了。
师：随着人类科技的发展，人们不再满足于使用天然材料，开始学会加工天然材料，制造人造材料。于是，就有了青铜铲（展示教材中青铜铲的图片）。大家知道青铜是什么材料吗？（引导学生阅读教材注释，补充讲解）青铜是一种合金，是用铜和锡两种天然材料经过冶炼制成的，属于人造材料。和石头铲相比，青铜铲有什么优势？
生1：青铜比石头更坚硬，而且可以做成更规整的形状。
生2：青铜铲不容易生锈，使用时间更长。
师：太精彩了！青铜作为一种人造材料，比天然的石头更坚硬、更坚韧，而且可以通过铸造，做成更符合人类使用习惯的形状，比如有了更长的手柄，使用起来更省力。青铜铲的出现，标志着人类材料的发展进入了“人造材料”时代，也推动了农业生产的发展，让人类能更好地开垦土地、种植庄稼。
师：再后来，人们又发明了用铁来做铲（展示教材中铁铲的图片）。铁也是一种人造材料，是由铁矿冶炼制成的。和青铜相比，铁铲有什么优势？
生：铁比青铜更坚硬、更结实，而且更容易获取，成本更低。
师：非常正确！铁的硬度比青铜更高，更耐用，而且铁矿的储量比铜、锡更丰富，更容易大量生产，所以铁铲很快取代了青铜铲，广泛应用于农业生产中。到了现代，我们使用的铲大多是用钢材做的（展示教材中钢材铲的图片），钢材是在铁的基础上，加入其他材料加工制成的，属于更先进的人造材料。钢材铲又有什么优势呢？
生1：钢材比铁更坚硬、更耐腐蚀，不容易生锈。
生2：钢材铲更轻便，使用起来更省力。
师：大家观察得非常仔细！钢材铲不仅坚硬、耐用、耐腐蚀，而且质地更轻便，手柄的设计也更符合人体工学，使用起来更省力、更高效，能更好地满足现代农业生产的需求。
师：我们一起来梳理一下铲的材料变迁过程（结合板书，引导学生一起说）：骨头（天然材料）→石头（天然材料）→青铜（人造材料）→铁（人造材料）→钢材（人造材料）。大家发现了什么规律？
生1：材料从天然材料变成了人造材料。
生2：材料越来越坚硬、越来越耐用，使用起来越来越方便。
师：总结得非常好！铲的材料变迁，其实就是材料发展的一个缩影——材料从简单的天然材料，慢慢发展到复杂的人造材料，性能越来越优越，越来越能满足人类的需求。这就是材料变迁的核心：为了满足人类不断增长的生活、生产需求，材料在不断地发展、进步。
设计意图：以教材核心案例“铲的发展”为载体，引导学生仔细阅读教材内容，观察图片，通过师问生答的形式，逐一分析不同时代铲的材料、性能及优势，梳理材料变迁的规律，让学生直观感受材料变迁的过程，既贴合教材课文内容，又能突破“了解材料变迁过程”这一教学重点，同时培养学生的逻辑梳理能力和归纳能力，落实“科学观念”和“科学思维”核心素养。
探究新知三：材料的变迁与人类社会发展的关系
师：铲的材料变迁，改变了人类的农业生产方式，让人类的生活变得更好。其实，不仅仅是铲，我们生活中的很多材料，都在不断变迁，而且这种变迁，和人类社会的发展息息相关。请大家打开课本，看看“材料史话”这部分内容，结合我们刚才学到的知识，想一想：材料的变迁对人类社会的发展有什么作用？（引导学生阅读教材，小组讨论）
（小组讨论后，邀请小组代表发言）
生1：材料变好了，人们的工具就更好用了，生产效率更高了。
生2：材料的变迁，让人们的生活更方便、更舒适了，比如衣服的材料从兽皮变成了棉布、化纤，更柔软、更保暖。
生3：材料的发展，推动了科技的进步，比如钢材的出现，让我们能建造更高的房子、制造更快的交通工具。
师：大家说得都非常有道理！教材中告诉我们，历史证明，人类的生产技术一次又一次地飞跃发展，材料的开发和利用起到了极其重要的作用。我们可以从三个方面来理解：
第一，材料的变迁满足了人类的基本生存需求。在原始时期，人类只能使用骨头、石头等天然材料，制作简单的工具，用来采集食物、抵御野兽，满足基本的生存需求；随着材料的发展，人类能制作更先进的工具，开垦土地、种植庄稼，解决了吃饭、穿衣、住房等基本问题。
第二，材料的变迁推动了生产技术的进步。从天然材料到人造材料，从青铜到铁，再到钢材、复合材料，每一种新材料的出现，都让工具变得更先进、生产效率变得更高，推动了农业、工业等领域的发展。比如，蔡伦改进造纸术，用芦苇、树皮等天然材料制成纸，取代了笨重的竹简、昂贵的帛，让知识的传播变得更方便，推动了人类文明的进步。
第三，材料的变迁让人类的生活变得更美好。从兽皮衣服到棉质、化纤衣服，从茅草房到钢筋水泥房，从石头工具到金属工具，材料的变迁让我们的衣服更舒适、住房更安全、生活更便捷。比如，塑料材料的出现，制作出了轻便、耐用的塑料用品，给我们的生活带来了很多方便；玻璃材料的出现，让我们的窗户更透明，能更好地采光。
师：大家想一想，为什么材料会不断变迁？（引导学生思考，发言）
生：因为人类的需求在不断变化，不断提高，旧的材料满足不了新的需求，所以人们就会发明、制造新的材料。
师：非常正确！人类的需求推动了材料的变迁，而材料的变迁又推动了人类社会的发展，两者相辅相成。比如，人类需要更轻便、更耐用的工具，就发明了青铜、铁、钢材等材料；人类需要更舒适、更保暖的衣服，就发明了棉布、化纤等材料。
设计意图：结合教材“材料史话”内容，引导学生进一步理解材料变迁与人类社会发展的关系，通过小组讨论、师问生答的形式，让学生从生存需求、技术进步、生活改善三个方面，深入体会材料变迁的意义，突破“理解材料变迁与人类社会发展关系”这一教学难点，同时渗透态度责任教育，让学生体会科学与生活的密切联系，增强对材料科学的探究兴趣。
巩固提升，深化理解
师：我们今天学习了材料的变迁，了解了天然材料和人造材料的区别，也知道了材料变迁的过程和意义。现在，我们一起来做一个巩固练习，看看大家掌握得怎么样。
请大家结合教材内容，完成以下表格：
（学生填写完成后，教师结合教材内容，逐一核对，纠正错误，强化学生对铲的材料变迁的记忆和理解）
请大家举例说明，生活中哪些材料是天然材料，哪些是人造材料，它们之间有什么关联？（引导学生结合教材中的例子和生活经验发言，教师补充讲解）
生1：木材是天然材料，用木材加工成的木板、桌椅是人造材料。
生2：棉花是天然材料，用棉花加工成的棉布、衣服是人造材料。
生3：黏土是天然材料，用黏土加工成的陶瓷、花盆是人造材料。
师：大家说得都很对！这些例子都体现了“人造材料源于天然材料”的特点，也让我们看到了材料的变迁过程——从天然材料到人造材料，从简单加工到复杂加工，都是为了满足人类的需求。
设计意图：通过表格填写和举例说明，结合教材核心知识点，帮助学生巩固本节课所学内容，强化对天然材料、人造材料及材料变迁过程的理解，同时提升学生的知识运用能力，贴合课时教学实用性的要求，确保学生掌握核心知识点。
小结
本节课我们学习了湘科版小学科学三年级下册《材料的变迁》，围绕核心知识点，我们重点掌握了以下内容：第一，根据材料的来源，可将材料分为天然材料和人造材料，天然材料直接来自大自然，人造材料由天然材料加工制成，两者紧密关联；第二，以铲的发展为案例，我们了解了材料的变迁过程，即从骨头、石头等天然材料，逐步发展到青铜、铁、钢材等人造材料，材料的性能越来越优越；第三，材料的变迁不是偶然的，是人类不断增长的生活、生产需求推动的，而材料的变迁又推动了人类社会的发展，让我们的生活变得更美好。
通过本节课的学习，我们不仅认识了材料的变迁，更学会了观察生活中的材料，体会到了科学与生活的密切联系。希望大家在今后的生活中，多观察、多思考，发现更多材料的奥秘，感受科学技术的魅力，养成勤于观察、乐于探究的好习惯。
时代
铲的制作材料
材料类型（天然/人造）
材料优势
原始时期
动物骨头
天然材料
易获取，可满足基本挖掘需求
古代
石头
天然材料
比骨头坚硬、耐用
商周时期
青铜
人造材料
坚硬、坚韧，可铸造成规整形状
春秋战国以后
铁
人造材料
更坚硬、成本低、易大量生产
现代
钢材
人造材料
坚硬、耐腐蚀、轻便、省力