PAGE6PAGE第三節(jié)材料的開發(fā)與利用課程標(biāo)準(zhǔn)1.4.1通過收集信息，了解一些新材料的特點及其應(yīng)用。了解新材料的發(fā)展對人類生活和社會發(fā)展帶來的影響。例1了解半導(dǎo)體的一些特點，了解半導(dǎo)體的應(yīng)用對人類生活和社會發(fā)展的影響。例2了解超導(dǎo)體的一些特點，了解超導(dǎo)體的應(yīng)用對人類生活和社會發(fā)展的影響。例3了解納米材料的一些特點，了解納米材料的應(yīng)用對人類生活和社會發(fā)展的影響。1.4.2有合理利用資源、保護(hù)環(huán)境的意識，能在個人力所能及的范圍內(nèi)對社會的可持續(xù)發(fā)展有所作為。

一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能了解材料的導(dǎo)電性。了解半導(dǎo)體材料、超導(dǎo)體材料、納米材料的特點以及應(yīng)用。（二）過程與方法通過實驗探究，掌握判別導(dǎo)體與絕緣體的方法。通過實驗探究，感知半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能。（三）情感態(tài)度與價值觀體現(xiàn)STS教育理念，通過對我國古代、現(xiàn)代材料的開發(fā)與利用的了解，滲透“愛國主義”思想教育，增強(qiáng)民族自豪感和用科學(xué)技術(shù)服務(wù)社會的使命感。注重實驗探究，保持學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)合作精神。體現(xiàn)STS教育理念，將社會發(fā)展與科技進(jìn)步結(jié)合到一起，滲透辯證唯物主義自然觀，

新材料的產(chǎn)生與應(yīng)用給社會發(fā)展和人們生活帶來便利的同時也會對環(huán)境造成不同程度的污染，警醒學(xué)生在新材料的開發(fā)過程中，要注重可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀。二、教材分析本節(jié)課《材料的開發(fā)和利用》是本章的最后一節(jié)內(nèi)容，是本章重要的組成部分，以“材料”為主線分材料與社會、材料的導(dǎo)電性和開發(fā)新材料三部分內(nèi)容。其中材料與社會中提到的青銅器時代以及現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的材料科學(xué)時期，我國在青銅冶煉、青銅器制作以及超導(dǎo)材料、納米材料的研究與應(yīng)用方面都處于世界領(lǐng)先地位，在此教學(xué)過程中應(yīng)注重德育教育，滲透“愛國主義”思想教育，增強(qiáng)民族自豪感和用科學(xué)技術(shù)服務(wù)社會的使命感。材料的導(dǎo)電性部分要注重科學(xué)探究，讓學(xué)生自主合作的探究，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，注重體會探究過程。在介紹半導(dǎo)體材料、超導(dǎo)材料和納米材料時，注重與實際生活相結(jié)合，與科技前沿相吻合，讓學(xué)生開闊眼界，新材料的開發(fā)給人帶來便利的同時，也會帶來環(huán)境污染，增強(qiáng)辯證唯物主義自然觀意識。三、學(xué)情分析九年級的學(xué)生綜合素質(zhì)相對較高，進(jìn)行德育滲透效果會比較好，并且學(xué)生已基本具備獨立思考、自主探究、小組討論與合作交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)習(xí)熱情高，求知欲望強(qiáng)。學(xué)生在生活中已經(jīng)接觸了形形色色的材料，所以應(yīng)密切聯(lián)系生活實際，收集形形色色的材料，并對材料進(jìn)行歸納分類，感悟身邊物理的實在；學(xué)生對前瞻性的新材料——半導(dǎo)體、超導(dǎo)體和納米材料等有很強(qiáng)的的好奇心，但是生活中卻并不是很常見，因此可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源作進(jìn)一步的探索。四、教學(xué)重難點教學(xué)重點：材料的性質(zhì)和特點教學(xué)難點：新材料對人類生活的影響五、教學(xué)準(zhǔn)備電源、燈泡、導(dǎo)線、開關(guān)、待測材料（銅、鋁、石墨、漆包線、塑料直尺、橡皮、鹽水）、半導(dǎo)體二極管教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、新課導(dǎo)入感知前沿科技二、新課教學(xué)1.材料與社會2.材料的導(dǎo)電性活動1：認(rèn)識身邊的材料活動2：探究材料的導(dǎo)電性活動3：了解半導(dǎo)體的應(yīng)用。3.超導(dǎo)材料活動4：了解超導(dǎo)材料的特性及應(yīng)用前景4.納米材料活動5：了解納米材料的特性及應(yīng)用前景5.環(huán)境保護(hù)三.總結(jié)歸納【PPT1】課題播放PPT動畫，展示2016年最具影響力的20大材料?！綪PT24】【PPT25】展示石器時代、青銅器時代、鐵器時代人們使用的材料。凸顯青銅器時代的杰出作品以便我國青銅冶煉技術(shù)和青銅器制作方面在世界所處于領(lǐng)先地位。【PPT26】活動1引導(dǎo)學(xué)生說說我們身邊的物品都有哪些材料做成的。根據(jù)學(xué)生的分類引導(dǎo)學(xué)生從導(dǎo)電性能可以分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體以及絕緣體。進(jìn)一步提問：通過預(yù)習(xí)，導(dǎo)體與絕緣體最本質(zhì)的區(qū)別是哪一個物理量不同？【PPT27-1】活動2探究材料的導(dǎo)電性能。提出問題：如何判斷一個物體到底是絕緣體還是導(dǎo)體？討論展示后，幻燈片出示電路圖【PPT27-2】?！綪PT28】【PPT29】實現(xiàn)現(xiàn)象以及判斷結(jié)果填寫表格?！綪PT30】常見導(dǎo)體絕緣體。教師進(jìn)一步問：木頭是導(dǎo)體還是絕緣體？能變成導(dǎo)體嗎？教師引導(dǎo)學(xué)生思考半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能如何？提供半導(dǎo)體二極管，讓學(xué)生體會半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能?！綪PT31】活動3探究半導(dǎo)體二極管的導(dǎo)電性?！綪PT32】教師展示各種半導(dǎo)體元件：半導(dǎo)體二極管、三極管、熱敏電阻、光敏電阻及集成電路等。并說明半導(dǎo)體元件具有許多獨特的功能。例如，半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ娦?，即僅允許電流由一個方向通過元件。半導(dǎo)體三極管可以用來放大電信號。展示半導(dǎo)體在生活中很多的應(yīng)用，例如手機(jī)、LED燈、激光筆、條形碼掃描儀、激光筆、收音機(jī)、錄音機(jī)、電腦、電視機(jī)等，都大量使用這些半導(dǎo)體元件?！綪PT36】活動4超導(dǎo)體的特性：1.零電阻特性。1911年，昂內(nèi)斯在研究汞電阻隨溫度的變化時，觀察到在測試降低到4.2K時，汞的電阻突然降低到測量不到的微小值。從而發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性。超導(dǎo)材料出現(xiàn)以后，人們首先想到的是利用超導(dǎo)體的零電阻性實現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電?！綪PT37】2.抗磁性。教師播放超導(dǎo)磁浮實驗的視頻。【PPT38】超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象使人們想到可以利用超導(dǎo)體來實現(xiàn)交通工具的無摩擦運行，大大提高交通工具的安全性能和運行速度?！綪PT38】教師介紹我國的高溫超導(dǎo)的最新研究動態(tài)，向?qū)W生展現(xiàn)我國高溫超導(dǎo)走在世界前列?！綪PT41】【PPT42【PPT43】【PPT44】【PPT45】活動5納米材料除了其基本單元空間尺度小外，在力、熱、聲、光、電、磁等方面還表現(xiàn)出許多特殊的性能。【PPT46】教師從塑料材料不合理利用以及亂丟亂棄引起白色污染，聯(lián)想新材料所能帶來的污染（以納米材料為例）。1.導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體2.超導(dǎo)材料：（1）零電阻特性可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電（2）超導(dǎo)磁懸浮可以大大提高實現(xiàn)交通工具的運行速度。3.納米材料的特殊性能從化學(xué)和歷史的角度談?wù)剬λ灸肝於Φ恼J(rèn)識。1.觀察自己身邊的物品，討論有哪些材料做成的。仔細(xì)研讀教材，小組討論，找到本質(zhì)區(qū)別是電阻大小不同。2.根據(jù)已有的電學(xué)知識，檢測某種材料是導(dǎo)體還是絕緣體。小組合作交流，通過電路中電流大小判斷導(dǎo)體的導(dǎo)電性能。選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模弘娫础?dǎo)線、開關(guān)、燈泡、待測材料。小組交流得到結(jié)論，若燈泡發(fā)光則說明是導(dǎo)體，若不發(fā)光，說明是絕緣體。某組學(xué)生展示材料的導(dǎo)電性能的實驗．如圖所示在A、B之間分別接入銅導(dǎo)線、直尺。BBA全體學(xué)生完成電路連接并完成探究。學(xué)生依據(jù)實驗現(xiàn)象判斷出所給材料的導(dǎo)電性能。學(xué)生思考得出結(jié)論：在潮濕時能變成導(dǎo)體。絕緣體在一定的條件下會變成導(dǎo)體。3.學(xué)生探究半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦裕河懻撈鞑倪x取，電路設(shè)計。器材：電源、半導(dǎo)體二極管、燈泡、導(dǎo)線。A實驗電路，如下圖所示。分別連接A、B圖，閉合開關(guān)觀察小燈泡的發(fā)光情況。從實驗中體驗半導(dǎo)體元件二極管的單向?qū)щ娦?。ABB4.學(xué)生思考在生活中如何利用超導(dǎo)體的特性?？山Y(jié)合之前學(xué)過的焦耳定律。使學(xué)生感知前沿科技，提起學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解材料發(fā)展的歷史，增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感，滲透“愛國主義”思想教育。通過觀察并歸類，培養(yǎng)學(xué)生的交流合作意識，語言表達(dá)能力，并體會材料的變化所帶來的社會進(jìn)步。與前面所學(xué)知識相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力。用已有的知識和方法進(jìn)行遷移，在閉合電路中如果有電流通過則說明是導(dǎo)體，沒有電流通過，則說明是絕緣體。引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實驗的基礎(chǔ)上，運用分析、設(shè)計驗證等方法，學(xué)生通過探究活動，不僅學(xué)得了新知，掌握了科學(xué)探究的基本方法和技能，而且在發(fā)現(xiàn)新知的過程中嘗試到探究學(xué)習(xí)的成功喜悅，這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)打下了方法上的基礎(chǔ)，而且會激發(fā)學(xué)生對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的探索興趣，不斷進(jìn)行科學(xué)探究活動。使學(xué)生了解半導(dǎo)體材料的應(yīng)用對人類生活和社會發(fā)展的影響。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力，開發(fā)學(xué)生思維。使學(xué)生通過直觀的實驗現(xiàn)象來感知抽象的物理特性，抗磁性。STS教育：使學(xué)生了解我國前沿科技，增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感，滲透“愛國主義”思想教育，傳播正能量。增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識，滲透可持續(xù)發(fā)展觀。6.形成性練習(xí)1.下列關(guān)于物質(zhì)的分類，合理的是（）A．鉛筆芯、橡膠、鐵是導(dǎo)體B．塑料、干木棒、陶瓷是絕緣體C．鐵、冰、玻璃是晶體D．蠟、食鹽、汞是非晶體2.下列材料屬于半導(dǎo)體材料的是（）A．羊皮B．石墨C．橡膠D．硅3.科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不但方便了人們的生活，也使人們的一些夢想變成了現(xiàn)實。像計算機(jī)芯片體積的大幅度減小就得益于__________（選填“超導(dǎo)材料”“納米材料”或“半導(dǎo)體材料”）的出現(xiàn)；4.利用超導(dǎo)材料電阻為零的特性，你認(rèn)為超導(dǎo)材料適合制作（）A．輸電導(dǎo)線B．電爐絲C．熔絲D．電磁鐵線圈5.下列關(guān)于納米材料所特有的性能及應(yīng)用的是（）①大大提高材料的強(qiáng)度和硬度②降低燒結(jié)溫度③提高材料的性能④能制作高貯存密度的量子磁盤⑤納米機(jī)器人“醫(yī)生”能進(jìn)入人體殺死癌細(xì)胞A．只有①B．只有①②C．只有①②③⑤D．①②③④⑤都是4.課后作業(yè)1.將課本210頁5.6題。2.寫一篇小論文，談?wù)勀銓眉{米材料的新性能來改進(jìn)人們生活的設(shè)想與建議。學(xué)情分析九年級的學(xué)生綜合素質(zhì)相對較高,理解能力強(qiáng)，進(jìn)行德育滲透效果會比較好，并且學(xué)生已基本具備獨立思考、自主探究、小組討論與合作交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)習(xí)熱情高，求知欲望強(qiáng)。一、九年級的學(xué)生對于材料與社會了解的相對較多，在歷史和化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)中均有涉及，但是對其中包含的物理知識知道的不多。以歷史為依托，進(jìn)行德育滲透時更有說服力。二、學(xué)生在小學(xué)都學(xué)過科學(xué)，可以依據(jù)導(dǎo)電性能可知將材料分為導(dǎo)體和絕緣體，粗略地知道兩者的區(qū)別。但是兩者在物理上具體是哪一個物理量不同以及如何用實驗去判別還搞不清楚，這里就需要學(xué)會前已學(xué)過的知識，對于九年級的學(xué)生來說，也是相對簡單的。但是學(xué)生不了解半導(dǎo)體材料，可能模糊的知道LED燈是半導(dǎo)體制成的，但至于半導(dǎo)體的導(dǎo)線性能以及其他相關(guān)性質(zhì)和應(yīng)用，學(xué)生是不了解的。三、對于開發(fā)的新材料，大多數(shù)學(xué)生只是模糊淺顯的聽說，對于相關(guān)的知識并不清楚，但是學(xué)生都懷有一顆好奇心，對于這個時期的學(xué)生來說，最好是教師找一些新奇的資料來帶動學(xué)生學(xué)習(xí)，既可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，又可以適當(dāng)?shù)木徑庖幌聦W(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。近期國際形勢比較嚴(yán)峻，向?qū)W生展示我們國家材料相關(guān)的前沿科技在世界所處的優(yōu)越地位，更有利于增強(qiáng)民族自豪感，有助于“愛國主義”思想教育。效果分析本節(jié)的教學(xué)設(shè)計目標(biāo)基本達(dá)到，知識傳授的同時注重德育滲透，德育滲透主要體現(xiàn)在三個方面：1、科學(xué)倫理：增強(qiáng)民族自豪感和用科學(xué)技術(shù)服務(wù)社會的使命感。2、好奇心與探究欲：重視探究過程，使學(xué)生的好奇心逐漸轉(zhuǎn)化為探究科學(xué)知識的持久興趣。3、辯證為主主義自然觀。本節(jié)課以2016年20大最具影響力的材料作為引入，將相關(guān)新材料的圖片制成PPT動畫，再配備比較震撼的音樂背景，學(xué)生觀看后非常震撼，一下子調(diào)動起學(xué)生的熱情。在課堂教學(xué)的整個過程中，本節(jié)課效果體現(xiàn)在兩大方面，一是有關(guān)材料的性質(zhì)和應(yīng)用的知識的掌握，從學(xué)生回答問題和最后的課堂小測試來說，95%以上的學(xué)生都能對本節(jié)課的知識熟練掌握。在進(jìn)行實驗探究過程中，每個小組都能完成任務(wù)，在操作中遇到的電路問題，也能通過小組成員間討論自行解決。二是德育滲透，德育滲透在本節(jié)課中的滲透點比較多，而且也比較直接，我們不需要通過測試的方式來檢測學(xué)生的完成情況，也無法檢測，只能是通過這一點一滴的滲透能對孩子的價值觀產(chǎn)生影響。教材分析本教材為滬科版九年級全一冊，本章《能源、材料與社會》是教材的最后一個章節(jié)內(nèi)容。這一章的內(nèi)容具有較強(qiáng)的綜合性，內(nèi)容涉及能源的開發(fā)、材料的開發(fā)和環(huán)境保護(hù)，都是關(guān)系到人類生存與發(fā)展的重大社會問題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中了解有關(guān)能量、能源和材料的基本常識并學(xué)會關(guān)注自然、關(guān)注社會是本章教學(xué)的主要目標(biāo)。同時本章教材還體現(xiàn)了前瞻性，介紹了能源的開發(fā)中的新能源——太陽能和核能，介紹了半導(dǎo)體材料及其探索中的新材料——超導(dǎo)及納米材料。教學(xué)中應(yīng)該注意體會科學(xué)，技術(shù)、社會的關(guān)系。本章的教學(xué)，目的不在于講多少知識，對涉及到的新名詞術(shù)語只要求學(xué)生初步知道，教學(xué)中要讓學(xué)生有輕松感，盡量讓他們“看一看”、“見一見”，開闊眼界。教學(xué)中注意體現(xiàn)本章教材內(nèi)容的“三性”特點，即“生活常識性”、“科學(xué)探究性”，“德育滲透性”。本節(jié)課《材料的開發(fā)和利用》是本章的最后一節(jié)內(nèi)容，以“材料”為主線分材料與社會、材料的導(dǎo)電性和開發(fā)新材料三部分內(nèi)容。其中材料與社會中提到的青銅器時代以及現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的材料科學(xué)時期，我國在青銅冶煉、青銅器制作以及超導(dǎo)材料、納米材料的研究與應(yīng)用方面都處于世界領(lǐng)先地位，在此教學(xué)過程中應(yīng)注重德育教育，滲透“愛國主義”思想教育，增強(qiáng)民族自豪感和用科學(xué)技術(shù)服務(wù)社會的使命感。材料的導(dǎo)電性部分要注重科學(xué)探究，讓學(xué)生自主合作的探究，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，注重體會探究過程。在介紹半導(dǎo)體材料、超導(dǎo)材料和納米材料時，注重與實際生活相結(jié)合，與科技前沿相吻合，讓學(xué)生開闊眼界，新材料的開發(fā)給人帶來便利的同時，也會帶來環(huán)境污染，增強(qiáng)辯證唯物主義自然觀意識。目標(biāo)達(dá)成隨堂測試（評價提示：6題正確A；5題正確B；4題正確C；3題及以下D，不過關(guān)需再學(xué)習(xí)）班級___________組別__________姓名_______________等級_______1.下列關(guān)于物質(zhì)的分類，合理的是（）A．鉛筆芯、橡膠、鐵是導(dǎo)體B．塑料、干木棒、陶瓷是絕緣體C．鐵、冰、玻璃是晶體D．蠟、食鹽、汞是非晶體2.下列材料屬于半導(dǎo)體材料的是（）A．羊皮B．石墨C．橡膠D．硅3.有些材料當(dāng)溫度降低到某一溫度時，材料的電阻突然變?yōu)開________的現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料叫超導(dǎo)材料。4.利用超導(dǎo)材料電阻為零的特性，你認(rèn)為超導(dǎo)材料適合制作（）A．輸電導(dǎo)線B．電爐絲C．熔絲D．電磁鐵線圈5.科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不但方便了人們的生活，也使人們的一些夢想變成了現(xiàn)實。像計算機(jī)芯片體積的大幅度減小就得益于__________（選填“超導(dǎo)材料”“納米材料”或“半導(dǎo)體材料”）的出現(xiàn)；6.下列關(guān)于納米材料所特有的性能及應(yīng)用的是（）①大大提高材料的強(qiáng)度和硬度②降低燒結(jié)溫度③提高材料的性能④能制作高貯存密度的量子磁盤⑤納米機(jī)器人“醫(yī)生”能進(jìn)入人體殺死癌細(xì)胞A．只有①B．只有①②C．只有①②③⑤D．①②③④⑤都是課后反思本課亮點本節(jié)課《材料的開發(fā)和利用》以“材料”為主線分材料與社會、材料的導(dǎo)電性和開發(fā)新材料三部分內(nèi)容。在本科設(shè)計時是以德育為主線，既符合山東省德育實施綱要，又貼合核心素養(yǎng)，在使學(xué)生學(xué)習(xí)了知識的同時，更多的讓學(xué)校有正確的價值觀。其中材料與社會中提到的青銅器時代以及現(xiàn)在蓬勃發(fā)展