20.3材料的开发和利用最新沪科版九年级物理精品获奖教案
沪科版-物理-九年级下册教案20.3材料的开发和利用
第三节材料的开发和利用◇教学目标◇【知识与技能】1.了解材料在人类发展历史进程中的作用;认识到合理利用资源,有效保护环境的重要性。
2.知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异,知道半导体二极管的单向导电性。
3.知道超导材料是一种电阻为零的材料。
4.知道超导材料具有超导磁浮的特性。
5.了解纳米材料的有关知识。
【过程与方法】1.通过探究实验认识导体、绝缘体、半导体二极管的电气特性。
2.了解超导材料与纳米材料的特性及应用前景。
【情感·态度·价值观】了解半导体材料的广泛使用及其对科学、社会的促进作用。
◇教学重难点◇【教学重点】了解新材料的性能及运用。
【教学难点】了解更多关于新材料及其应用的信息。
◇教学过程◇一、新课导入人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关,当今社会的科技飞速发展离不开新材料的研发。
你知道材料研发与科技发展有怎样的关系吗?人们正在研发哪些新材料呢?二、教学步骤探究点1材料与社会P205“材料与社会”。
你知道材料与社会发展的关系吗?社会的发展带动了材料的研究和开发;新材料的出现又促进了社会的发展。
你知道哪些以材料应用划分的历史时代呢?人类经历过旧石器时代、新石器时代和青铜器时代。
我国在材料发展的历史中有何重要贡献?我国是最早掌握青铜冶炼技术的国家之一,青铜的利用让人类进入了青铜器时代。
探究点2材料的导电性P206“材料的导电性……锗和砷化镓等。
”根据材料的导电性,材料可分为哪些类呢?材料可分为导体、半导体和绝缘体三大类。
根据你对材料的了解,你能列举一些材料,并说出它们所属的类别吗?金、银、铜、铁等金属属于导体;纸片、干燥的木头、玻璃、橡胶等属于绝缘体;硅、锗和砷化镓等属于半导体。
材料的导电性是由材料内部电子的运动状况决定的。
P206“导体与绝缘体……将设计的电路画在右边的方框中。
”为了检验待测材料是导体还是绝缘体,需要准备哪些实验器材?需要组成一个完整的电路,电源、灯泡、导线和开关是必不可少的实验器材。
《第二十章第三节材料的开发和利用》作业设计方案-初中沪科版九年级全一册
《材料的开发和利用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业旨在加深学生对材料开发利用的理解，掌握基本的物理原理和实验技能，能够理解不同材料的基本特性和应用，培养学生观察、思考和解决问题的能力。
二、作业内容1. 理论学习：学生需预习《材料的开发和利用》的课程内容，包括材料的基本概念、分类、性能及其应用等。
重点掌握不同材料的特点和开发利用的物理原理。
2. 实验操作：进行简单的材料实验，如金属的导电性实验、塑料的耐热性实验等。
学生需按照实验步骤操作，并记录实验数据和现象。
3. 案例分析：选择生活中常见的材料，如玻璃、陶瓷、塑料等，分析其开发利用的历史和现状，以及在日常生活中的应用和影响。
4. 创意设计：结合所学知识，设计一种新型材料或改进现有材料的方法，并撰写设计报告，包括设计思路、材料选择、实验步骤和预期效果等。
三、作业要求1. 理论学习部分：学生需认真预习课程内容，理解并掌握材料的基本概念和物理原理。
2. 实验操作部分：学生需按照实验步骤进行操作，确保实验数据的准确性和可靠性。
实验过程中要注意安全，遵守实验室规定。
3. 案例分析部分：学生需选择具体的材料进行深入分析，并查阅相关资料，确保分析的准确性和完整性。
4. 创意设计部分：设计报告需具有创新性、实用性和可行性。
设计思路要清晰，材料选择要合理，实验步骤要详细，预期效果要明确。
四、作业评价1. 教师根据学生的理论学习情况，对预习内容进行评估和反馈。
2. 实验操作部分，教师根据学生的实验数据、操作过程和实验报告进行评价。
3. 案例分析部分，教师根据学生的分析深度、准确性和完整性进行评价。
4. 创意设计部分，教师根据设计的创新性、实用性和可行性进行评价，并给予指导和建议。
五、作业反馈1. 教师对学生的作业进行逐一评价，给出详细的反馈意见和建议。
2. 对于优秀作业，教师将在课堂上进行展示和表扬，激励学生继续努力。
3. 对于存在问题的作业，教师将与学生进行个别沟通，指导其改正和完善。
九年级物理全册20.3材料的开发和利用教案(新版)沪科版
材料的开发和利用
、通过介绍一些新材料的应用，激发学生学习物理的热情，调动学习的极主动性。
了解记忆合金的“记忆”能力。
教学难点
其主要方
材料的研制和应用。
但现在却成了人们谈论的热门话题。
原因是人们发现，
，它们的物理性质或者化学性质与
）洗衣机桶的表面上用了纳米尺度的氧化硅微粒和金属离子
）普通领带的表面经过纳米方法处理后，会有很强的自洁性
）用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的可韧性，用于制造
教师总结：纳米材料在高科技上还有很多应用，下面
来介绍吧，请同学们将昨天老师布置的要求你们上网查找有关纳米
点，但只能使用一次，丢弃后会污染环境；铅蓄
是又太笨重了。
锂是密度最小的金属，只有
它具有体积小能够多次充电已经被广泛地应用于移。
20.3材料的开发和利用教案2023-2024学年沪科版九年级物理全一册
教案：20.3 材料的开发和利用一、教学内容本节课的教学内容来自沪科版九年级物理全一册，第20章第3节“材料的开发和利用”。
本节课的主要内容有：1. 了解不同材料的性质和特点；2. 掌握材料的分类和命名方法；3. 学会根据实际需要选择合适的材料；4. 探究材料的开发和利用方法。
二、教学目标1. 了解不同材料的性质和特点，能正确分类和命名材料；2. 学会根据实际需要选择合适的材料，提高生活和学习中的实际操作能力；3. 培养学生的探究能力和团队协作精神，学会与人沟通交流。
三、教学难点与重点1. 教学难点：材料分类和命名方法，材料的开发和利用方法；2. 教学重点：了解不同材料的性质和特点，学会选择合适的材料。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、实物模型、样品材料；2. 学具：笔记本、彩色笔、学习资料。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示一些日常生活中的物品，如塑料瓶、金属勺、纸张等，让学生观察并思考这些物品由什么材料制成，有什么特点。
2. 知识讲解：介绍不同材料的性质和特点，如塑料的耐腐蚀性、金属的导电性、纸张的轻便性等。
讲解材料的分类和命名方法，如有机材料、无机材料、金属材料、非金属材料等。
4. 随堂练习：让学生分组讨论，每组设计一个实验，探究材料的开发和利用。
如：用废旧物品制作一个有用的物品，如简易笔筒、花瓶等。
六、板书设计1. 材料的性质和特点；2. 材料的分类和命名；3. 材料的开发和利用方法。
七、作业设计1. 列举几种常见的材料，并说明它们的性质和特点；2. 根据实际需要，选择合适的材料制作一个物品，并说明选材理由；八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课的教学效果如何，学生是否能掌握材料的性质和特点，是否能正确分类和命名材料，是否能运用所学知识解决实际问题；2. 拓展延伸：让学生调查生活中材料的利用情况，了解材料的回收和再利用现状，思考如何提高材料的利用率，减少环境污染。
重点和难点解析一、材料分类和命名方法1. 材料的分类材料可以根据其组成和性质分为若干大类，常见的分类方法包括：无机材料：如金属、陶瓷、玻璃等，通常具有较高的硬度和耐热性。
沪科版九年级物理全册教案：20.3 材料的开发和利用
第三节材料的开发和利用教学目标1．知识与技能（1）了解材料在人类发展的历史进程中的作用；认识到合理利用资源，有效保护环境的重要性。
（2）知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，知道半导体二极管的单向导电性。
（3）知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识。
2．过程与方法通过探究实验认识导体、绝缘体、半导体二极管的电气特性；了解超导材料与纳米材料的特性及应用前景。
3．情感、态度与价值观了解半导体材料的广泛使用及其对科学、社会的促进作用．教学准备实验器材：电源、灯泡、导线、若干待测材料（如铜、铁、铝等导体，酸、碱、盐的水溶液，纯水、自来水，玻璃、橡胶、铅笔杆、塑料圆珠笔杆等）、接线板、接线柱（或带导线的金属夹）、开关、电阻、半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路。
酒精灯、电磁继电器教学设计明复习引入进行新课一、材料与社会发展让学生阅读“材料与社会的发展”后思考：①材料与社会发展的关系？②我国在材料发展的历史中有何重要贡献？③材料的发展与资源浪费和环境污染问题．对照板书，让学生总结巩固二、材料的导电性1、（1）让学生读课本相关内容，口头填表导体绝缘体定义种类作用原因联系（2）实验探究：物质的导电性仪器与器材：电源、灯泡、导线、带导线的金属夹(俗称鳄鱼夹)、待测材料阅读“材料与社会的发展”，思考老师提出的问题。
（社会的发展带动了材料的研究和开发；新材料的出现又促进了社会的发展，合理地利用资源，有效地保护环境是每个人应尽的义务）对照板书，总结巩固1、读课本P206、207内容，了解材料按导电性分为导体、半导体及绝缘体三大类。
导电性介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料叫做半导体。
常见的半导体材料进行新课如硬币、铅笔芯、水湿木材、橡皮擦，塑料尺等(可以用其他材料代替，另教师提供部分待测材料)．实验参考电路，如右图所示（3）导体和绝缘体并没有绝对界限如右图甲，闭合开关灯不亮．用酒精灯给玻璃加热到红炽状态，小灯泡发光(如图乙)．这一现象说明了什么?玻璃在通常情况下是相当好的绝缘体．当对其加热到红炽状态时，小灯泡发光，表明玻璃变成导体了。
沪科版物理九年级第20章第三节材料的开发和利用教案
沪科版物理九年级第20章第三节材料的开发和利用教案第三节资料的开发和应用合作共建智能运用课本、桌凳、黑板、墙壁、门窗、粉笔、电线、灯具……效果2：我们周围有五花八门的资料，你能协助大家分分类吗？小结：依据资料不同的特点，资料可分为金属、无机非金属、无机高分子资料及复合资料．效果3：人类社会的开展与人们对资料的看法、开发和应用历程小结:人类开展进程中先后阅历了石器时代、青铜时代和钢铁资料时代。
效果4：处置例1和变式练习1例1：【解析】依据所出示的物品，可以从不同角度分类，如：固体还是液体，导体还是绝缘体，金属还是非金属，测量工具还是非测量工具，学习用具不是非学习用具等．变式练习1：金属：①④无机非金属：②③无机高分子资料：⑤⑥⑧复合资料：⑦⑨知识点2：资料的导电性效果1：实验探求：物质的导电性实验电路如下图．请思索：〔1〕实验中你是如何确定待测资料是导体还是绝缘体的？〔2〕你能应用桌上的实验器材设计实验来证明哪些物质容易导电？小结：观察灯泡能否发光，假定发光，那么接入电路中的资料为导体，反之为绝缘体；按资料的导电功用，资料可分为三大类：〔1〕导体――容易导电的物质；〔2〕绝缘体――不容易导电的物质；〔3〕半导体――导电才干介于导体和绝缘体之间的物质．效果2：导体容易导电、绝缘体不容易导电的缘由是什么？效果3：处置例2和变式练习2资料的分类方法很多，可以从运用性、导电性、导热性等方面分类，只需合理即可，教员要停止鼓舞性评价．让先生了解人类开展进程中先后阅历的资料时代。
指点先生依据资料的特点和运用停止合理分类，同时说出分类的依据．讨论：如何检测资料的导电才干，怎样用桌上的实验器材设计并停止实验，找出容易导电和不容易导电的物体〔导体和绝缘体〕．应用先生对二极管导电性的验证〔有的说导电，有的说不导电〕说明有些资料的单导游电性〔半导体〕．阅读教材P206，交流讨论后回答．教员也可将导体范围扩展到酸、碱、盐溶液，从有无可自在移动的电荷角度强调．教员展现各种半导。
(新)沪科版物理九下《20.3 材料的开发与利用》公开课(教案)
20.3 材料的开发和利用教学目标【知识与能力】1.知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识。
2.了解新材料的特性及应用前景。
3.了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感。
教学重难点【教学重点】了解新材料的特性及应用前景。
【教学难点】1.知道超导材料是一种电阻为零的材料。
2.知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识。
课前准备课件等。
教学过程一、情境导入虽然社会的开展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。
引入课题：材料的开发和利用。
二、新课教学探究点一材料与社会学生阅读“材料与社会〞，了解材料的开展过程。
探究点二材料的导电性1.材料按导电性能分类按照材料的导电性能，材料课分为导体、半导体、绝缘体。
铜、铝是常见的良导体，通常被用作制成传导电流的导线。
玻璃和橡胶等材料是绝缘体。
常见的半导体材料有硅、锗和砷化镓等。
2.实验探究：导体与绝缘体做如上图所示实验，探究硬币、铅笔、橡皮、尺子是绝缘体还是导体。
3.半导体元件〔1〕半导体二极管：具有单向导电性。
〔2〕半导体三极管可用来放大电信号。
4.半导体元件的应用。
探究点三开发新材料1.超导材料〔1〕超导材料是一种电阻为零的材料。
让学生阅读课本后答复：什么现象叫超导现象？什么材料叫超导材料？〔2〕超导材料的应用。
2.纳米材料让学生阅读课本，答复：什么是纳米材料？纳米材料的特性及其应用？强调：(1)纳米是长度单位，符号是“nm〞，1nm=10-9m。
(2)不是所有材料到达纳米尺度时就一定是纳米材料，只有当材料到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料。
三、板书设计第三节材料的开发和利用1.材料与社会。
2.材料的导电性。
〔1〕材料的分类。
〔2〕实验探究：导体和绝缘体。
〔3〕半导体元件。
3.开发新材料。
〔1〕超导材料。
〔2〕纳米材料。
沪科版初中物理九年级全一册-第二十章 第三节 材料的开发与利用 教案
第三节材料的开发和利用教学目标1、通过学习让学生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的发展提供了物质基础。
2、根据材料的导电性能，学生能够把材料分为：导体、绝缘体、半导体三大类，并初步了解半导体的一些特点。
3、知道“电阻为零”是超导材料的特性外，超导磁悬浮现象也是它的另一重要特征。
4、收集有关信息，初步了解纳米材料有关的一些认识。
5、通过本节内容的学习，学生有合理利用资源、保护环境的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为。
教学重点探究材料导电性。
教学难点1.知道超导材料是一种电阻为零的材料。
2.知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识教具准备电池、电池盒、开关、导线、电灯灯座、发光二极管、导线若干教学方法讲授法、直观演示法、讨论法教学过程一、材料与社会通过播放视频让学生了解材料的发展历程，知道材料的发展为科学技术的发展，人类文明的进步提供了物质基础。
二、材料的导电性1.材料按导电性能分类（1）、按照材料的导电性能，材料可分为导体、半导体、绝缘体。
（2）、实验探究：材料导电性利用上面的电路图探究钢尺，木棒，钢尺，铅笔芯，硬币等材料的导电性能。
（3）导体容易导电原因：金属原子核对核外电子束缚能力较弱，当外界有电压时，电子定向移动形成电流，这就是通常所说的导电。
绝缘体不容易的原因：因为绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷。
（绝缘体内电子受原子核的束缚较强，电子很难挣脱原子核的束缚而成为自由电子）2、半导体元件（1）半导体二极管实验探究：半导体二极管的单向导电性利用上述设计的电路来探究半导体二极管的单向导电性哪一盏灯可以发光？实验结论：半导体二极管具有单向导电性（2）半导体三极管可用来放大信号三、开发新材料1.超导材料（1）超导材料是一种电阻为零的材料。
让学生阅读课本后回答：什么现象叫超导现象？什么材料叫超导材料？（2）超导材料的应用。
2.纳米材料让学生阅读课本，回答：什么是纳米材料？纳米材料的特性及其应用？强调：(1)纳米是长度单位，符号是“nm”，1nm=10-9m。
沪科版九年级全册 物理 教案 20.3材料的开发与利用
课题：第三节材料的开发和利用
问题1：实验探究：物质的导电性
实验电路如图所示。
请思考：
（1）实验中你是
如何确定待测材
料是导体还是绝
缘体的？
（2）你能利用桌上的实验器材设计实验来证明哪些物质容易导电？
小结：观察灯泡是否发光，若发光，则接入电路中的材料为导体，反之为绝缘体；按材料的导电性能，材料可分为三大类：（1）导体――容易导电的物质；（2）绝缘体――不容易导电的物质；（3）半导体――导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。
问题2：导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因是什么？
问题3：处理例2和变式练习2
例2：【解析】家庭电路中常用的白炽灯泡和灯头，灯头后盖、玻璃泡讨论：如何检测材料的导电能力，怎样用桌上的实验器材设计并进行实验，找出容易导电和不容易导电的物体（导体和绝缘体）。
利用学生对二极管导电性的验证（有的说导电，有的说不导电）说明有些材料的单向导电性（半导体）。
阅读教材P206，交流讨论后回答。
老师也可将导体范围扩展到酸、碱、盐溶液，从有无可自由移动的电荷角度强调。
精品沪科版物理九年级教案：20.3材料的开发和利用
20.3材料的开发和利用一、教学目标1. 知识与技能：（1）知道材料对人类社会发展的促进作用。
（2）知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，知道半导体二极管的单向导电性。
（3）知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性。
（4）了解纳米材料的有关知识。
2. 过程与方法：了解新材料的特性及应用前景3. 情感态度与价值观：了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感．二、课时安排2课时三、教学重点了解新材料的特性及应用前景四、教学难点知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性，了解纳米材料的有关知识．五、教学过程（一）导入新课书本、课桌、黑板、等等，我们周围大大小小的物品都是由材料制成的，尽管社会的发展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。
今天我们就来研究材料的开发和利用。
（二）讲授新课一.材料与社会同学们看书了解材料的历史。
让同学们以小组为单位选出代表总结回答——材料的发展简史教师总结：人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用密切相关，人类发展过程中先后经历了石器时代、青铜时代和钢铁材料时代。
二.材料的导电性自学P206——P207。
1.材料的——导体、半导体、绝缘体根据材料的导电性能，材料可分为导体、半导体及绝缘体三大类。
容易导电的材料是导体；不容易导电的材料是绝缘体。
半导体可以制成二极管、三极管等半导体元件和集成电路；半导体二极管有单向导电性，半导体三极管可以用来放大电信号让我们来欣赏两组半导体的图片2.半导体材料的发展历程及应用领域半导体材料是半导体工业的基础，是信息技术和产业发展的“粮食”。
半导体材料应用已经成为衡量一个国家经济发展科技进步和国防实力的重要标志。
三.开发新材料1.超导材料1）超导材料是一种电阻为零的材料。
让学生看课本P160页第一、二段后回答：什么现象叫超导现象？什么材料叫超导材料？强调：①只有当温度在某一低温(称转变温度或临界温度)以下才具有超导性。
沪科版2020年物理九年级下册第20章《第3节 材料的开发和利用》教案
《第三节材料的开发和利用》教案教学目标1．知道材料的分类，知道不同材料具有不同的物理性质。
2．知道身边形形色色的材料中按导电性不同可分为：导体、半导体、绝缘体三大类。
初步了解半导体的一些特点：知道超导材料是一种电阻为零的材料。
3．了解超导材料的性能及其应用了解纳米材料的基本单元大小，通过新材料知识的学习，扩展知识面。
4．注重科技的联系，避免孤立的学习，要注意联系实际。
5．知道新材料超导材料、纳米材料在现代科技中的重要性，树立科技强国的观念。
教学重点了解导体、绝缘体、半导体的特征和用途，半导体二极管的单向导电性。
教学难点超导材料、纳米材料的广泛应用。
课时安排1课时课前准备课件教学过程一、导入新课这节课，我们就一起来研究学习《第三节材料的开发和利用》的相关知识。
（板书课题）二、自学互研（一）材料与社会自主阅读教材P205的内容，独立思考并完成：1．材料的发展经历了石器、青铜和__铁__三个阶段，要合理地利用__材料__、有效地保护环境。
2．针对材料的开发和利用的意义，谈谈你的看法。
答：材料的开发和利用促进了社会的发展，为科学技术的发展提供了物质基础。
（二）材料的导电性自主阅读教材P206～207的内容，独立思考并完成：3．根据材料的导电性能不同，材料可分为__导体__、__半导体__和__绝缘体__三大类。
4．用半导体材料可以制成__二极管__和__三极管__等多种半导体元件。
5．半导体二极管具有__单向导电性__，半导体三极管具有__放大电信号__的作用。
6．如图所示是发光二极管的示意图。
当电流从较长的接线脚流入时，发光二极管中有电流通过，使其发光；如果电流从较短接线脚流入，电流处于__开路__(选填“短路”或“开路”)状态，这说明发光二极管具有__单向__导电性。
7．高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，由于长期曝露在室外，要求这种材料的性能相当稳定。
下列材料最适合的是( D )A．铝合金B．干木头C．橡胶D．陶瓷独立完成知识板块一、二、三，教师巡视。
沪科版初中物理九年级全一册-第二十章 第三节 材料的开发和利用 教案
《材料的开发和利用》教学设计资料目录1.《材料的开发和利用》教学设计—————22.《材料的开发和利用》导学案——————63.《材料的开发和利用》教学反思—————84.《材料的开发和利用》课前在线问卷———95.《材料的开发和利用》课前在线问卷统计—106.《材料的开发和利用》课内在线检验统计—12《材料的开发和利用》教学设计教学理论依据1.建构主义学习理论；多元智能理论。
3.重庆市卓越课堂建设理论；重庆市北碚区“双主共学”卓越课堂建设理念。
教学学情分析1.学生对于生活中的材料有一定的了解，对新材料有浓厚的兴趣，但缺少专题而系统的学习，关注度有待提高。
2.学生能利用智能手机通过网络搜索在线信息资源，具有一定的信息素养。
3.学生对先学后教、以学定教、问题导学从而实现以学为主的教学方式有一定的体验。
教学设计理念1.先学后教，以学定教；2.问题导学，以学为主；3.实验导学，网络助学。
教学目标知识与技能：1.学生通过自学、对学、群学了解材料与社会的发展的关系及作用。
2.学生通过自学、对学、群学了解材料的导电性和半导体材料的特性及应用。
3.学生通过自学、对学、群学了解超导材料，纳米材料等新材料在生产、生活中的应用。
过程与方法：1. 学生通过利用不同的渠道收集信息，交流信息体验收集整理信息的过程。
2.学生通过云课堂体验学习方式的改进，体验信息技术与教学整合的过程。
3.学生通过问题导学体验重庆市卓越课堂建设与北碚区“双主共学”卓越课堂建设理念。
情感态度价值观：1.学生通过学习体验自学自测、体验学习成功感。
2.学生通过了解新材料的应用，初步认识科技对社会生产、生活的影响，提高学生学习科学的兴趣，引导学生关心社会的发展。
教学重点1.学生通过学习知道材料与社会的发展的关系，材料的导电性，超导材料，纳米材料等新材料在生产、生活中的应用等。
2.让学生通过上网、进图书馆等方式去了解新材料的性能及运用。
教学难点1．造条件让学生了解更多关于新材料及其应用的信息，培养学生用多样化的学习方式进行学习的习惯。
沪科版初中物理九年级《材料的开发与利用》第二十章 第三节教学设计案例
第三节材料的开发与利用一、课标分析通过课程标准可以看出本节课是一级主题-1.物质中的二级主题1.4新材料及其应用的相关内容。
以下是课程标准要求：1.4.1 通过收集信息，了解一些新材料的特点及其应用。
了解新材料的发展对人类生活和社会发展带来的影响。
例1 了解半导体的一些特点，了解半导体的应用对人类生活和社会发展的影响。
例2 了解超导体的一些特点，了解超导体的应用对人类生活和社会发展的影响。
例3 了解纳米材料的一些特点，了解纳米材料的应用对人类生活和社会发展的影响。
1.4.2 有合理利用资源、保护环境的意识，能在个人力所能及的范围内对社会的可持续发展有所作为。
对于这节课来说，目标都是了解性的，基本知识就是在常见导体绝缘体材料的基础上了解对半导体材料、超导材料和纳米材料等新材料的特点，以及这些新材料应用对人类生活和社会发展的影响。
本节课所涉及到的新材料都与当前蓬勃发展的材料科学相联系，应注重STS教育的渗透，提高学生的科学发展观意识。
二、教学目标（一）知识与技能（1）了解材料的导电性。
（2）了解半导体材料、超导体材料、纳米材料的特点以及应用。
（二）过程与方法（1）通过实验探究，掌握判别导体与绝缘体的方法。
（2）通过实验探究，感知半导体材料的导电性能。
（三）情感态度与价值观（1）体现STSE教育理念，通过对我国古代、现代材料的开发与利用的了解，渗透“爱国主义”思想教育，增强民族自豪感和用科学技术服务社会的使命感。
（2）注重实验探究，保持学生的好奇心，激发学生的求知欲，培养合作精神。
（3）体现STSE教育理念，将社会发展与科技进步结合到一起，渗透辩证唯物主义自然观，新材料的产生与应用给社会发展和人们生活带来便利的同时也会对环境造成不同程度的污染，警醒学生在新材料的开发过程中，要注重可持续发展的科学发展观。
三、教材分析本节课《材料的开发和利用》是本章的最后一节内容，是本章重要的组成部分，以“材料”为主线分材料与社会、材料的导电性和开发新材料三部分内容。
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（2）运用磁悬浮的特性制造磁悬浮列车、超导船等．
4.什么是纳米材料？纳米材料的特性及应用？
5.了解最新的纳米材料有哪些？并分析、讨论纳米材料的特点？
小结：当材料到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料．如颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化；纳米技术是能操作细小到1～100nm物件的一类新发展的高技术．
2.导体容易导电、绝缘体不容易导电的原因是什么？
半导体元件
1.半导体元件有哪些类型？
小结：用半导体材料制造的半导体二极管、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ光二极管、热敏电阻、三极管及集成电路等均属半导体元件．
2.半导体二极管和半导体三极管都有什么特性？
半导体材料的应用
半导体材料在生活中都有哪些应用？
小结：如“太阳能电池、条形码扫描器、微处理器、机器人”等半导体的应用．
3.人类社会的发展与人们对材料的认识、开发和利用历程
小结:人类发展过程中先后经历了石器时代、青铜时代和钢铁材料时代。
教师引导学生进行交流讨论，尽可能多地列出不同的物品，教师要多进行鼓励性评价．
指导学生根据材料的特点和应用进行合理分类，同时说出分类的依据．
让学生了解人类发展过程中先后经历的材料时代。
材料的分类方法很多，可以从应用性、导电性、导热性等方面分类，只要合理即可，教师要进行激励性评价．
指导学生阅读课本P208后作答．并在教学过程中注意渗透爱国主义情感．
教师提出问题，学生阅读课本P206页第二至三段后，师简单给学生介绍超导磁悬浮现象．也可结合视频给学生讲解．
4.小结：纳米材料统指全成材料的基本单元大小限制在1～100nm范围的材料．纳米技术可以大大提高材料的强度和硬度，降低烧结温度，提高材料的磁性等．
将学生的兴趣吸引到新材料的学习中来．从而引入新课．
进行新课
(一)材料与社会
1.你周围有哪些物品？是由什么材料制成的？
小结：身边的物品及材料如：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……
2.我们周围有形形色色的材料，你能帮助大家分分类吗？
小结：根据材料不同的特点，材料可分为金属、无机非金属、有机高分子材料及复合材料．
让学生小结本节课的知识。
学生谈谈本节课的收获。
达标检测
1．下列关于物质分类合理的是（）
A．铅笔芯、橡胶、铁是导体
B．塑料、干木棒、陶瓷是绝缘体
C．铁、冰、玻璃是晶体
D．蜡、食盐、水银是非晶体
2．下列不属于超导体材料应用的是（）
A．利用超导体材料实现远距离大功率输电
B．利用超导体材料实现交通工具无摩擦运动
重难点
重点：合理利用资源的价值观念。
难点：氢能和核能等新能源。
突破措施
让学生通过上网、进图书馆等方式去了解新材料的性能及运用
主备人课堂教学设计
环节
教师活动
学生活动
问题发现与解决
情境导入
虽然社会的发展给我们带来了丰富的物品，但是为了制造物美价廉、性能更好的物品，人们正不断研究性能更好、更容易制造的新材料。
讨论：如何检测材料的导电能力，怎样用桌上的实验器材设计并进行实验，找出容易导电和不容易导电的物体（导体和绝缘体）．利用学生对二极管导电性的验证（有的说导电，有的说不导电）说明有些材料的单向导电性（半导体）．
阅读教材P206，交流讨论后回答．老师也可将导体范围扩展到酸、碱、盐溶液，从有无可自由移动的电荷角度强调．
（三）开发新材料
1.超导材料：什么现象叫超导现象？谁发现的？什么材料叫超导材料？
小结：昂内斯发现，有些材料当温度降低到某一温度时，材料的电阻突然变为零的现象叫超导现象．能够发生超导现象的材料叫超导材料．
2.什么是超导磁悬浮现象？谁发现的？
小结：1933年迈斯纳和奥森菲尔德发现了超导磁悬浮现象
3.超导材料有哪些应用呢？
课题
20.3材料的开发和利用
课时
1
课型
新授
课标要求
1、能根据物质的导电性对物质进行分类，初步了解导体、半导体、绝缘体的一些特点。
2、初步了解超导体的一些特点，了解超导体对人类生活和社会发展可能带来得影响。
3、初步了解纳米材料的应用和发展前景。
学习目标
1.知识与技能：（1）知道材料对人类社会发展的促进作用。（2）知道导体、绝缘体、半导体导电性能的差异，知道半导体二极管的单向导电性。（3）知道超导材料是一种电阻为零的材料，知道超导材料具有超导磁悬浮的特性。（4）了解纳米材料的有关知识。2.过程与方法：了解新材料的特性及应用前景3.情感态度与价值观：了解我国新材料研究的新成果，增强民族自豪感．
（二）材料的导电性
1.实验探究：物质的导电性
实验电路如图所示．
请思考：
（1）实验中你是如何确定待测材料是导体还是绝缘体的？
（2）你能利用桌上的实验器材设计实验来证明哪些物质容易导电？
小结：观察灯泡是否发光，若发光，则接入电路中的材料为导体，反之为绝缘体；按材料的导电性能，材料可分为三大类：（1）导体――容易导电的物质；（2）绝缘体――不容易导电的物质；（3）半导体――导电能力介于导体和绝缘体之间的物质．
C．利用超导体材料制作电动机线圈，可减少电能损失，提高电能利用率
D．利用超导体材料制成条形码扫描器
3.制造电工用的钢丝钳的材料是钢铁和橡胶，这主要利用钢铁的和橡胶的．
教师出示当堂达标题，学生独立完成，教师出示答案，学生自我批改．教师搜集学生做题信息，查漏补缺．
板书设计
20.3材料的开发和利用
作业布置
教师说明超导材料的作用．如：在磁悬浮列车中的作用：既减少了能量损失，又提高了交通工具的运行速度和安全性能．
师强调：（1）纳米是长度单位，（2）不是所有材料达到纳米尺度时就一定是纳米材料，只有当材料到了纳米尺度时性能发生突变，才能称为纳米材料．如颜色、导电性、导热性、硬度、磁性等会产生很大的变化．
课堂小结
ABC组：整理课本知识点，完成课后习题。
AB组：完成自主习题。
A组：完成配套习题。
教学后记
教师展示各种半导体元件：半导体二极管、光电二极管、热敏电阻、发光二极管、三极管及集成电路等．
2.小结：半导体二极管具有单向导电性，即仅允许电流由一个方向通过元件；半导体三极管可以用来放大电信号．
让学生看课本P206—207页，并回答问题，同时讨论日常生活中哪些地方应用了半导体材料
教师可通过演示实验探究半导体二极管单向导电特性．半导体三极管对电信号的放大作用，可用电视机对天线接收到的电信号放大成为可听可看声音图像来解释．