/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科 课时 4：纳米材料 一、教案基本信息 教材版本：2025 秋苏教版科学三年级上册 课时主题：纳米材料 课时时长：40 分钟 适用年级：三年级上册 对应教材内容：教材 “5 单元 材料的演变” 中 “纳米材料” 相关内容 二、核心素养目标 科学观念：知道纳米是长度单位（1 纳米 = 10 米），纳米材料是颗粒直径为 1-100 纳米的材料，明确 “莲叶效应”（疏水、自洁）的原理（莲叶表面纳米级蜡质突包与茸毛），了解纳米材料在生活、医疗、能源等领域的应用（防晒霜、抗菌敷料、石墨烯电池）。 科学思维：通过 “模拟莲叶效应” 实验，观察水滴在熏黑杯底的滚动现象，推理 “纳米结构影响材料性能” 的结论；结合 “纳米材料应用案例”，分析 “纳米结构如何实现特殊功能”（如纳米防晒霜透明→颗粒小），培养 “结构 - 性能 - 应用” 的逻辑思维。 探究实践：掌握 “模拟莲叶效应” 的实验方法（熏黑杯底、滴水滴、滚粉笔灰），能规范记录实验现象，学会举例说明纳米材料的应用。 态度责任：感受纳米材料的神奇（如莲叶自洁、石墨烯电池快充），了解徽墨中纳米颗粒的文化价值（非物质文化遗产），树立 “关注新材料科技、传承传统工艺” 的意识。 三、教学重难点 教学重点：了解纳米材料的定义及 “莲叶效应”，知道纳米材料的常见应用。 教学难点：理解 “纳米级结构如何产生特殊性能”（如莲叶表面纳米茸毛阻挡水滴）；通过模拟实验间接感知纳米材料的特性。 四、教学准备 教师准备：教材（2025 秋苏教版科学三年级上册..pdf）、PPT（含纳米尺度示意图、莲叶表面电子显微镜图、纳米材料应用图、实验步骤图）、实验材料（纸杯、蜡烛、火柴、滴管、水、粉笔灰）、纳米材料应用图片卡（防晒霜、抗菌敷料、石墨烯电池）。 学生准备：笔记本、铅笔、抹布（处理实验中熏黑的杯底）。 五、教学过程 （一）情境导入：“莲叶的‘洁癖’——— 纳米材料的秘密”（5 分钟） 现象激趣：“下雨天莲叶上的水珠会滚动，不会沾在叶子上，叶子始终保持干净 ——— 这是为什么？” 展示教材中 “莲叶表面水滴” 图片，引出 “莲叶效应” 及 “纳米材料” 主题。 教材衔接：打开教材 “纳米材料” 页面，明确本节课任务：“认识纳米材料，探究莲叶效应的原理，了解纳米材料的应用”。 （二）探究实践 1：认识纳米与纳米材料（8 分钟） 纳米尺度讲解：结合教材：“纳米是长度单位，1 毫米 = 1000 微米，1 微米 = 1000 纳米，所以 1 纳米非常小（肉眼看不见）”，用 “头发丝直径约 5 万纳米” 帮助学生感知纳米尺度。 纳米材料定义：“当材料颗粒直径小到 1-100 纳米时，性能会发生改变，这样的材料就是纳米材料”，展示教材中 “电子显微镜下的莲叶表面”，说明 “莲叶表面的结构就是纳米级的”。 （三）探究实践 2：模拟莲叶效应（15 分钟） 原理讲解：结合教材：“莲叶表面有纳米级蜡质突包，突包上有更细的茸毛，水滴、灰尘远大于茸毛间距，所以落不到叶子表面，形成自洁效果”。 分组实验：按教材步骤操作： 步骤 1：纸杯装少量水，杯底放在蜡烛火焰上方 1 厘米处熏黑（形成类似纳米级的粗糙表面）； 步骤 2：滴管在杯底滴一滴水，轻轻晃动纸杯，观察 “水滴滚动，不沾杯底”； 步骤 3：刮入少量粉笔灰，让水滴在粉笔灰上滚动，观察 “水滴带走粉笔灰，杯底仍干净”。 现象类比：“熏黑杯底的粗糙表面模拟了莲叶的纳米结构，所以水滴也能像在莲叶上一样滚动，这就是模拟的‘莲叶效应’”。 （四）拓展延伸：纳米材料的应用（10 分钟） 图片卡分享：分发纳米材料应用图片卡，学生分组介绍： 纳米防晒霜：颗粒小→透明轻薄、防晒效果好； 纳米抗菌敷料：纳米银颗粒→抑制细菌生长； 石墨烯电池（碳纳米材料）：充电 ... ...
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