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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17课时教学设计
课题 天然材料与人造材料
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 《天然材料与人造材料》是苏教版三年级上册第五单元“材料的演变”的第一课。本课围绕“材料分类”“材料性能”“材料发展阶段”展开，通过材料分类活动、“吸水性对比实验”和材料发展历史阅读，帮助学生建立“天然材料与人造材料的区别”“材料性能决定用途”“材料从天然到复合的发展历程”的科学认知，是本单元探究材料演变的基础，为后续学习材料性能、应用等内容奠定框架。
2.学习者分析 三年级学生对生活中的材料有直观接触，但对“天然材料”和“人造材料”的概念界定模糊，易将“经过简单加工的天然材料”误认为人造材料。学生具备初步的观察与分类能力，喜欢通过动手操作、对比实验理解知识，需教师通过直观物品、实验活动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：能区分天然材料和人造材料；知道不同材料具有吸水性等不同性能，且性能决定用途；了解材料发展的四个阶段。 科学思维：能通过观察、比较，归纳天然材料和人造材料的特点；能分析材料性能与用途的关系，推理材料发展的逻辑。 探究实践：能参与材料分类活动和不同毛巾吸水性对比、树脂材料吸水性实验，规范操作并记录现象；能调查生活物品的材料类型及性能。 态度责任：对材料探究活动感兴趣，乐于合作交流；体会材料发展对生活的影响，培养观察生活中材料的习惯。
4.学习重点难点 重点：区分天然材料和人造材料，认识材料性能与用途的关系。 难点：理解材料性能对用途的决定作用，以及材料发展的阶段逻辑。
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☆☆☆☆☆☆观察区分材料（圈天然、框人造）能否准确圈框区分物品并说明天然/人造材料的判断理由。能基本能不能讨论材料性能与用途（如电线、胶鞋）能否结合实例解释材料性能如何决定物品用途。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：情境导入：生活材料大猜想教师活动1 1.展示木椅、塑料杯、棉布手帕、玻璃花瓶等实物（或高清图片），提问：“这些物品是用什么做的？这些材料从哪里来？” 2.引导学生分组交流 “材料来源”的猜想，如“木头来自树木，是天然的；塑料是工厂做的，人造的”。 3.揭示课题：“今天我们就来探究《天然材料与人造材料》，弄清楚材料的‘出身’和特点。”学生活动1 观察实物/图片，结合生活经验，交流对材料来源的猜想。 对 “材料分类”产生探究兴趣，明确本课任务。活动意图说明：从生活常见物品切入，建立材料与生活的联系，激发探究欲，为“材料分类”学习铺垫。环节二：区分天然材料与人造材料教师活动2 1.提供材料包（含竹子、陶瓷片、棉花、橡胶块、塑料条、玻璃片等），指导学生分组观察、触摸，思考：“哪些材料直接来自大自然（或仅简单加工）？哪些是人工制造的？” 2.明确定义： 天然材料：直接取自自然界（如木材、棉花、竹子），或经简单加工（如兽皮、骨针）。 人造材料：经人工合成或深度加工（如塑料、陶瓷、玻璃）。 3.观察图片，把用天然材料制成的物品圈出来，把用人造材料制成的物品框出来。 学生活动2 分组观察材料，根据 “来源” 分类，如“竹子是天然的，陶瓷是人造的”。 小组汇报分类结果，辨析易混淆材料。活动意图说明：通过动手分类、辨析，直观理解天然材料和人造材料的区别，培养观察、分类和逻辑推理能力。环节三：材料的性能教师活动3 不同的材料具有不同的性能，如吸水性、防水性、导电性、透光性、弹性等。人们利用不同性能的材料制造各种物品。 图片展示各种生活物品 提问：“说说下面物品都由哪些材料组成，分别具有什么性能，然后小组讨论，并填表。” 学生实验，教师巡视。 小组汇报，师生小结。 物品材料性能电线铜、塑料导电、绝缘箩筐竹条/藤条柔韧性橡皮筋橡胶有弹性，可拉伸恢复胶鞋橡胶防水、防滑、耐磨海绵发泡塑料吸水性玻璃杯玻璃透明
我们以毛巾的吸水性为例，来比较不同毛巾的吸水性。 演示实验：将棉质毛巾（天然纤维）和化纤毛巾（人造纤维）的一端同时浸入水中，引导学生观察“哪条毛巾变湿更快”。 引导分析：“为什么棉质毛巾吸水快？这和它的用途（擦汗）有什么关系？” 5.实验：“吸水树脂实验” 1）.往无纺布袋中装入2~3勺吸水树脂。 2）.往玻璃皿中倒满水。 3）.将无纺布袋放入玻璃皿，观察吸水后的树脂颗粒有什么变化。 播放视频 引导分析：吸水树脂的性能让它能用于哪些地方（如尿不湿）？ 拓展：婴儿尿不湿利用了树脂材料的 高吸水性 和 高保水性 。具体表现为：能吸收自身重量几百倍至上千倍的水分，且吸水后形成凝胶状，锁水能力极强，即使挤压也不易漏水，从而保持婴儿皮肤干爽。 退热贴中的树脂材料能快速吸收皮肤表面的水分，通过水分汽化带走热量，实现物理降温 。树脂材料可吸收大量水分并形成凝胶状，保持贴片湿润，延长降温时间。 树脂材料能与混凝土、金属等基材形成强结合力，确保涂层不易脱落 。树脂固化后形成致密膜层，可阻隔水、酸等腐蚀介质的渗透 。 拓展：其它材料的吸水性 播放视频学生活动3 学生分组讨论，并填表。 小组汇报，师生总结。 参与“毛巾吸水性对比”实验，观察记录：“棉质毛巾变湿更快，化纤毛巾较慢”。 结合吸水树脂的应用（尿不湿、退热贴），理解“材料性能决定用途”（如吸水树脂吸水强→用于尿不湿锁水）。活动意图说明:通过对比实验，直观认识材料性能的差异，建立“性能→用途”的逻辑联系，体会材料性能的实用性。环节四：阅读拓展：材料的发展阶段教师活动4 1.展示材料发展的图片（兽皮衣、青铜鼎、塑料管、玻璃钢座椅），结合课文内容讲解材料发展的四个阶段： 直接取用天然材料阶段（如兽皮衣、骨针）； 烧造材料阶段（如青铜鼎、瓷瓶）； 合成材料阶段（如塑料管、合成纤维）； 复合材料阶段（如玻璃钢座椅、钢筋混凝土）。 2.引导学生举例每个阶段的材料及应用，如“合成材料阶段的塑料，用于制作水杯、玩具”。学生活动4 阅读材料发展内容，结合图片，说出每个阶段的代表材料及特点。 交流“材料发展给生活带来的变化”，如“复合材料更坚固，让建筑、家具更耐用”。活动意图说明：渗透材料发展的历史，让学生了解材料从“天然单一”到“人造复合”的演变，感受科技进步对材料的推动作用。环节五：总结与实践作业教师活动5 1.梳理知识： 材料分类：天然（直接来自自然）、人造（人工制造）； 材料性能：不同材料性能不同（如吸水性），性能决定用途； 材料发展：四个阶段，从天然到复合。 2.布置实践作业：“调查自己卧室的物品，区分哪些是天然材料制成，哪些是人造材料制成；并记录它们的性能和用途，下节课分享。”（可参考《卧室材料调查记录表》）学生活动5 回顾课堂知识，明确核心结论。 记录实践作业，准备课后调查。活动意图说明：巩固知识，将探究延伸到生活实际，培养学生观察生活、分析材料的习惯。
7.板书设计 天然材料与人造材料 分类：天然（来自自然）、人造（人工制造） 性能→用途（如棉质毛巾吸水→擦汗） 发展阶段：天然→烧造→合成→复合
8.作业与拓展学习设计 课堂练习： 选择题 1.下列属于天然材料的是（ ）。 A. 塑料B. 棉花C. 陶瓷 2.棉质毛巾比化纤毛巾吸水更快，体现了材料的（ ）性能。 A. 吸水性B. 导电性C. 透光性 3.青铜鼎属于材料发展的（ ）阶段。 A. 直接取用天然材料B. 烧造材料C. 合成材料 4.下列由人造材料制成的物品是（ ）。 A. 竹篮B. 玻璃水杯C. 羊毛围巾 5.关于材料分类，说法正确的是（ ）。 A. 天然材料都无需加工B. 人造材料由人工制造C. 陶瓷是天然材料 二、判断题 1.棉花是天然材料，由其制成的棉布也属于天然材料。（ ） 2.材料的性能（如吸水性）决定了它的用途。（ ） 3.材料发展的最后阶段是合成材料阶段。（ ） 4.塑料属于人造材料，是合成材料阶段的产物。（ ） 5.骨针是 “直接取用天然材料阶段” 的典型物品。（ ） 【参考答案】 选择题 BABBB 二、判断题 √√×√√ 作业布置：调查自己卧室的物品，区分哪些是天然材料制成，哪些是人造材料制成；并记录它们的性能和用途，下节课分享。
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