第三节 跨学科:材料的利用与开发 物理观念:能结合实例了解一些新材料的特点及其应用,了解半导体、超导体、纳米材料等的主要特点,知道材料对人类社会发展的促进作用,知道新材料的发展为科学技术发展提供了物质基础。 科学思维:通过根据材料的导电性,材料分为导体、半导体和绝缘体,体验根据物理性质对物质进行分类的思维。 科学探究:梳理人类利用材料的历史和人类社会发展史,能体会材料技术的研发与应用对社会发展的影响。通过收集相关信息,初步了解超导材料、纳米材料等新材料的知识及其应用。 科学态度与责任:能感受到超导、纳米等新材料的神奇,能关注新材料研究的动向,能体会科技发展无止境,人类的探索将不断深入。能为我国在新材料研发方面的成就感到自豪。 教学重点:知道半导体、超导体、纳米材料等的主要特点及其应用。 教学难点:能关注新材料研究的动向,体会材料技术的研发与应用对社会发展的影响。 教师准备:课件、若干半导体二极管、三极管、热敏电阻、集成电路、芯片等。 学生准备:电源、开关、导线(一端带导线夹)、灯泡、纯净水、盐水、LED灯珠、白炽灯泡玻璃支杆等。 教学环节 设计意图 一、创设情境 导入新课 视频导入1: 观看视频:神奇材料。随着科学技术的日新月异,人们制造出了有很多神奇功能的新材料,这些材料又反过来促进了科学技术的发展。你知道有哪些神奇的材料,说出来分享给大家。 学生:…… 今天我们就来学习材料的知识。 情境导入2:教师:今天天气比较热,我穿了一件白色T恤,棉质材料,透气性好,吸汗性好。你的衣服都是什么面料 感觉有什么优点 学生列举出各种材料,如丝绸,颜色鲜亮丝滑;棉麻,透气性好;尼龙纤维,造价低,耐磨性好。 教师:我们的衣服面料种类就这么多种,生活中我们的生活用品各种各样,那么做这些物品的材料就会各式各样。 今天我们就来学习:材料的开发和利用。 学源于思,思源于疑。创造情景,引导学生带着任务问题,怀有兴趣地去学习新内容 二、新课讲解 探究新知 探究点一 人类早期对材料的利用 1.活动 (1)材料是用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。请学生举例说明我们周围有哪些物品 是由什么材料制成的 提示:身边的物品有文具盒、钢笔、铅笔、圆珠笔、胶水、课本、桌凳、黑板、墙壁、门窗、粉笔、电线、灯具…… 构成材料如木头、塑料、金属、布料、玻璃、纸张…… (2)请逐一说出这些材料的来源。 木头从树林里砍伐,金属来自冶炼厂,布料来自纺织厂,纸张来自造纸厂…… (3)其中,能直接取自自然界的材料称为天然材料,如木材、棉花、陶土等,而由人工合成的材料称为人造材料,如塑料、合金等。 2.人类对材料的认识、开发和利用历程 指导学生阅读课本P211~212“人类早期对材料的利用”部分,讨论总结人类使用材料的几个阶段。 (1)石器时代:有木料、石头、兽皮、兽骨等。 (2)青铜时代:能冶炼铜并能用来制作武器和工具。 (3)铁器时代:能冶炼铁并用来大规模制造机器。 通过学生举例,加深对材料类型的理解 3.材料使用跟社会发展的关系 老师通过课件对比社会发展阶段、使用材料阶段及生产力发展水平讲解。 结论:一部人类社会发展史,就是一部人类开发、利用材料的历史。材料的发展也为科学技术的发展提供了物质基础。 探究点二 导电性材料的利用与开发 我们身处电气化时代,材料的导电性是物理学研究的一个重要方面。 1.设计实验,检验常见材料的导电性。 (1)组装如图所示电路。 (2)将要测试的材料物品,如塑料尺子、铅笔芯、橡皮、纸张、纯净水、盐水等接入两个导线夹之间,观察灯泡发光情况确定其导电性能。这种研究问题的方法是 转换法 。当接入材料后灯泡较亮,说明其导电性能较 好 。 (3)你所测得的导电性能较好的材料有: 。 导电性能不好的材 ... ...
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