小学苏教版（2024）19 建筑材料教学设计

这是一份小学苏教版（2024）19 建筑材料教学设计，共12页。教案主要包含了教材分析，学情分析，核心素养目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
一、教材分析
本课是苏教版（2024）科学三年级上册第五单元《材料的演变》中的第19课。本课承接了前序课程对材料分类的认知，将探究视角聚焦于与人类生活息息相关的“建筑材料”。教材内容以“古今建筑对比”为切入点，通过梳理从天然材料到人造材料的演变脉络，引导学生理解材料性能与建筑发展的关系。核心环节通过“普通混凝土与钢筋混凝土”的承重对比实验，让学生直观感知复合材料的性能优势；最后通过介绍透水混凝土、自愈混凝土等新型材料，渗透“结构决定性能，性能决定用途”的工程思维，体现科学、技术与社会的紧密联系。
二、学情分析
三年级的学生对砖头、水泥、木材等建筑材料有初步的生活常识，知道盖房子需要这些材料，但缺乏对“材料演变逻辑”与“性能决定用途”的系统认知。他们的观察能力处于初级阶段，能完成简单的动手操作，但对于“对比实验中变量的控制”以及“钢筋与混凝土协同作用”等抽象原理理解存在困难。因此，本课需要通过直观的古今建筑图片对比、具象化的承重模拟实验，帮助学生突破认知难点，激发他们对新型建筑材料的探究兴趣。
三、核心素养目标
科学观念：知道建筑材料分为天然材料（如木材、石料）和人造材料（如钢筋混凝土、塑钢）；了解建筑材料从“木骨泥墙”到“新型混凝土”的演变历程；认识新型混凝土的特殊性能与用途。
科学思维：能通过对比古今建筑，推理出材料性能对建筑高度和结构的影响；能通过实验数据分析，建立“材料结构（加钢筋）→性能（承重强）→应用（建高楼）”的逻辑关联。
探究实践：能规范完成“钢筋混凝土与普通混凝土承重对比”的模拟实验，严格控制变量并如实记录数据；能查阅资料制作新型混凝土的资料卡。
态度责任：感受材料创新对城市发展和人类生活的巨大推动作用，树立关注科技前沿、重视建筑安全与环保的意识。
四、教学重难点
重点：梳理建筑材料的演变阶段；通过模拟实验比较钢筋混凝土与普通混凝土的承重差异。
难点：理解“钢筋抗拉+混凝土抗压”的协同作用原理；分析新型混凝土“结构-性能-用途”的内在联系。
五、教学准备
教师材料：多媒体课件（含古今建筑图片、新型混凝土应用视频）、提前预制好的普通混凝土块和钢筋混凝土块（规格相同，已晾干）、重物（如钩码或厚书本）、电子秤（可选）。
学生分组材料：塑料盒（或纸盒）2个、石子、沙子、水泥粉（或石膏粉）、水、细铁丝（或回形针拉直）、搅拌棒、小刷子、食用油（用于脱模）、实验记录单。
六、教学过程
(一) 创设情境，梳理演变脉络
图片对比：出示“木骨泥墙房”与“现代摩天大楼”的图片。提问：“这两座房子分别用了什么材料？为什么现在的房子能建得这么高？”
演变梳理：引导学生阅读教材，梳理建筑材料的发展三个阶段：
天然材料阶段：木材、竹子、稻草、泥巴（木骨泥墙房，不坚固）。
烧造材料阶段：砖、瓦（比泥墙结实，但难以建高楼）。
现代材料阶段：钢筋混凝土、塑钢（强度高，能建摩天大楼）。
聚焦课题：指出高楼大厦的出现离不开一种关键材料——钢筋混凝土。今天我们就来研究《建筑材料》。
(二) 实验探究，揭秘钢筋混凝土
活动一：认识混凝土与钢筋混凝土
观察样本：出示普通混凝土（水泥+沙+石）和钢筋混凝土（内部有钢筋骨架）。提问：“它们有什么不同？”（一个里面有钢筋，一个没有）。
提出猜想：为什么普通混凝土不能建高楼，而加了钢筋就可以？（预设：钢筋让混凝土更结实，承重能力更强）。
活动二：模拟承重对比实验（核心环节）
明确变量：提问：“为了公平地比较，我们在制作这两种混凝土块时，需要注意什么？”
引导总结：盒子大小要一样、沙石水泥的比例要一样、水量要一样、晾干时间要一样。唯一的不同是：一个放钢筋，一个不放。
制作模型（课上操作或课前预制）：
在塑料盒内壁刷油（便于脱模）。
一组倒入混合好的混凝土；另一组先倒一半，放入弯成S形的铁丝，再倒满抹平。
（注：因混凝土凝固需时间，教师可分发课前预制好并已晾干的成品供学生测试）。
承重测试：
将两块混凝土块架空，分别在上面逐个放置重物（如钩码或书本）。
观察并记录：哪一块先断裂？哪一块能承受更多的重物？
研讨结论：
现象：普通混凝土容易断裂，钢筋混凝土能承受更重的物体。
原理揭秘：混凝土像石头一样抗压（不怕压），但很脆（怕拉）；钢筋很有韧性，抗拉能力强。两者结合，取长补短，承重能力大大增强。
(三) 拓展视野，认识新型混凝土
任务驱动：随着科技发展，混凝土家族又出现了许多“身怀绝技”的新成员。
资料阅读：学生阅读教材关于“透水混凝土”“混凝土帆布”“自愈混凝土”的内容。
制作资料卡：分组选择一种新型混凝土，完成资料卡（名称、性能关键词、主要用途）。
透水混凝土：多孔、能排水 → 海绵城市路面。
自愈混凝土：含特殊细菌、能自动修复裂缝 → 桥梁、隧道。
混凝土帆布：柔软可卷、加水变硬 → 抢险救灾、农业灌溉。
交流分享：各组汇报，体会“性能决定用途”。
(四) 课堂小结，布置作业
课堂小结：回顾建筑材料从天然到人造的演变，以及钢筋混凝土的优势。
课后作业：观察自己家或小区的地面、墙面，看看用到了哪些建筑材料？它们利用了材料的什么性能？
七、板书设计
19. 建筑材料
演变：天然材料 → 烧造材料 → 现代材料（钢筋混凝土）
实验：承重对比
普通混凝土：易断裂
钢筋混凝土：承重强（钢筋抗拉 + 混凝土抗压）
新型混凝土：
透水混凝土（排水）
自愈混凝土（修复）
混凝土帆布（便捷）
八、课堂练习
填空题
（1）人类最早使用的建筑材料是______材料，如木材、竹子、泥巴等；现代高楼大厦主要使用______材料，如钢筋混凝土。
（2）在比较混凝土承重能力的实验中，我们需要保持沙石比例、水量等条件相同，唯一不同的条件是______。
（3）______混凝土具有多孔结构，能让雨水渗入地下，常用于建设“海绵城市”。
选择题
（1）下列材料中，属于人造建筑材料的是（ ）。
A. 木材 B. 稻草 C. 钢筋混凝土
（2）在混凝土中加入钢筋，主要是为了（ ）。
A. 让颜色更好看 B. 提高承重能力 C. 减轻重量
（3）如果要在一个容易积水的小区花园铺路，最好选择（ ）。
A. 普通水泥路面 B. 透水混凝土路面 C. 大理石路面
判断题
（1）砖瓦属于天然材料，直接取自大自然。（ ）
（2）钢筋混凝土之所以结实，是因为钢筋和混凝土发挥了各自的优势。（ ）
（3）自愈混凝土可以像生物一样自动修复裂缝，延长建筑寿命。（ ）
【参考答案】
（1）天然；人造 （2）是否加入钢筋 （3）透水
（1）C （2）B （3）B
（1）×（砖瓦是烧造材料，属于人造材料） （2）√ （3）√