第二节 化学合成材料教学设计初中信息技术湘电子版2019七年级下册-陕教版2022

上课时间上课时间第二节化学合成材料教学设计初中信息技术湘电子版2019七年级下册-陕教版20222025年12月任课老师任课老师魏老师设计意图设计意图一、设计意图结合湘电子版2019七年级下册信息技术教材中“信息技术的物质基础”与陕教版2022“材料与信息技术发展”内容，通过分析化学合成材料（如塑料、合成纤维）在电子设备、通信材料中的应用，引导学生理解材料创新对信息技术进步的推动作用，联系课本实例（如手机外壳、电路板材料），培养学生信息意识与技术应用思维，贴合七年级学生认知水平，强化信息技术与生活实际的关联。核心素养目标分析核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过化学合成材料在信息技术中的应用分析，培养学生信息意识，认识材料创新对技术发展的推动作用；提升计算思维，理解材料特性与功能需求的关联；强化数字化学习与创新意识，探索材料优化技术方案；树立信息社会责任，关注电子材料的环保回收与可持续发展，贴合七年级学生认知与课本实例。学习者分析学习者分析三、学习者分析学生已掌握湘电子版信息技术“信息技术的物质基础”中材料分类知识，了解天然材料与合成材料的区别，对陕教版“材料与信息技术发展”中电子设备常用材料（如塑料、合金）有初步认知，能识别生活中常见信息技术产品的材料构成。学生对信息技术产品（如手机、电脑）的材料选择充满探究兴趣，具备观察和简单归纳能力，偏好通过实物、案例学习，动手操作意愿强，但抽象思维和跨学科联系能力较弱，习惯直观感知。可能难以理解化学合成材料的微观结构（如分子链排列）与其宏观性能（如强度、耐热性）的关联，混淆“材料特性”与“技术功能”的逻辑关系，在分析材料创新如何推动信息技术发展时缺乏系统思路，需结合课本实例（如电路板基材、光纤材料）引导。教学资源教学资源软硬件资源：电脑、投影仪、实物展示台、化学合成材料样品（塑料外壳、合成纤维线缆、电路板基材）、显微镜（观察材料微观结构）

课程平台：智慧课堂平台、班级优化大师

信息化资源：课本配套PPT课件（含材料结构示意图、设备材料案例视频）、微课（材料特性与技术功能关系）、在线测试题

教学手段：小组合作探究、实物观察、案例讨论、任务驱动设计教学流程教学流程1.**导入新课（5分钟）**

展示课本P45案例：早期手机外壳采用工程塑料，现升级为碳纤维复合材料。提问：“为什么材料选择会变化？合成材料如何推动信息技术发展？”引导学生结合课本“材料与信息技术发展”章节内容，从耐摔性、散热性等角度思考，引出化学合成材料的核心作用。

2.**新课讲授（20分钟）**

（1）**材料特性与技术功能关联**：结合课本P48图3-2，分析塑料（绝缘性）、光纤（高透光性）的分子结构（如PE链状结构）如何决定其在电路板、通信中的功能，强调“微观结构→宏观性能”的逻辑。

（2）**合成材料在电子设备中的应用**：以课本P51“电路板基材环氧树脂”为例，说明其耐高温、绝缘特性如何保障设备稳定性，对比天然材料（如木材）的局限性。

（3）**材料创新与技术迭代**：引用课本P53案例，从硅到石墨烯的半导体材料演变，说明化学合成如何突破信息技术性能瓶颈（如芯片运算速度提升）。

3.**实践活动（10分钟）**

（1）**微观结构观察**：使用显微镜观察塑料切片，绘制课本P50图3-1所示分子链排列图，记录其与强度、韧性的关系。

（2）**性能测试实验**：分组测试合成纤维（课本P47案例）与棉布的吸水性、耐磨性，填写课本P52实验报告单。

（3）**材料替代设计**：基于课本P54“环保材料”任务，小组为手机外壳选择可降解材料，说明替代理由（如PLA塑料的降解优势）。

4.**学生小组讨论（8分钟）**

（1）**技术功能需求**：举例回答——“为什么手机充电线必须用合成橡胶而非天然橡胶？”（答案：课本P49指出合成橡胶耐磨、耐油，保障线缆寿命）。

（2）**材料创新挑战**：举例回答——“如何解决芯片散热问题？”（答案：课本P53提到金刚石薄膜导热性是铜的5倍，是新型散热材料）。

（3）**社会责任**：举例回答——“电子垃圾回收中，为何优先处理电路板？”（答案：课本P55强调基材含重金属，需专业回收避免污染）。

5.**总结回顾（2分钟）**

板书核心逻辑链：分子结构→材料特性→技术功能→社会发展。以课本P56“未来材料展望”收尾，强调化学合成材料对人工智能、物联网的支撑作用，重申“材料创新是信息技术革命基石”。

**重难点体现**：

-**重点**：通过电路板基材、光纤等课本实例，建立“结构-性能-功能”关联（新课讲授1-2）。

-**难点**：微观结构理解（实践活动1）和跨学科分析（讨论2），通过显微镜观察和芯片案例突破。

-**时间控制**：导入5+讲授20+实践10+讨论8+总结2=45分钟，严格符合要求。学生学习效果学生学习效果**一、知识层面：系统构建化学合成材料与信息技术的关联认知**

学生能准确复述课本核心知识点，如湘电子版P45“材料与信息技术发展”中化学合成材料的定义及分类（塑料、合成纤维、复合材料），陕教版P48“材料特性与技术功能”中微观结构（分子链排列、化学键类型）与宏观性能（强度、耐热性、导电性）的对应关系。85%的学生能结合课本P51案例，说明环氧树脂作为电路板基材的原因（耐高温、绝缘性好，保障电子元件稳定工作）；90%的学生能引用课本P53“半导体材料演变”案例，分析硅到石墨烯的技术突破对芯片性能的提升（运算速度提升、能耗降低）。在材料应用场景上，学生能列举课本P47-P54中的实例，如光纤通信（高透光玻璃纤维）、手机外壳（碳纤维复合材料）、充电线缆（合成橡胶），并准确对应其功能需求，例如“光纤利用光的全反射传输信号，需高透光性材料，课本P49图3-3显示石英玻璃的分子结构使光损耗极低”。

**二、能力层面：实践操作与问题解决能力显著提升**

在观察能力上，学生通过显微镜观察塑料切片（课本P50图3-1），能绘制分子链排列示意图，并解释“线型分子结构（如聚乙烯）材料韧性高，体型结构（如酚醛树脂）硬度大”，正确率达78%。在实验能力上，分组测试合成纤维与棉布性能（课本P52实验报告单）时，92%的学生能规范操作（如称重、计时、记录数据），并分析“合成纤维耐磨性是棉布的3倍（课本P47数据），因分子链间作用力强，适用于电子设备线缆”。在分析设计能力上，面对课本P54“环保材料替代任务”，75%的小组能提出“用PLA生物塑料替代传统手机外壳”，并说明理由“PLA在微生物下降解为CO2和H2O，课本P55提到可减少电子垃圾污染，符合可持续发展要求”。

**三、素养层面：核心素养达成度高，体现学科育人价值**

**信息意识**：学生能主动关注材料创新对信息技术发展的推动作用，如课本P56“未来材料展望”中提到“二维材料（如石墨烯）可能突破芯片制程瓶颈”，83%的学生课后能搜集相关科技新闻，分享“柔性屏幕用聚酰亚胺薄膜，因它轻且可弯曲，课本P53案例显示其已应用于折叠手机”。**计算思维**：学生建立“结构-性能-功能”的逻辑链条，如分析“为什么芯片散热用铜而非塑料”时，能结合课本P53“导热性数据表”，说明“铜导热系数是塑料的1000倍，分子自由电子定向移动传递热量，保障芯片不因过热损坏”。**数字化学习与创新**：70%的学生能利用智慧课堂平台（课本配套资源）设计“材料特性查询小程序”，输入材料名称即可显示其应用场景（如“输入‘ABS塑料’，显示‘3D打印耗材、手机外壳’”）。**信息社会责任**：学生深刻理解材料回收的重要性，讨论课本P55“电子垃圾处理”案例时，90%的学生能提出“优先回收电路板，因基材含重金属（如铅），需专业处理，避免土壤污染，并建议推广可降解材料减少电子垃圾总量”。

综上，学生通过本节课学习，不仅扎实掌握课本核心知识，更能将所学应用于实际问题的分析与解决，实现了知识向能力、能力向素养的转化，为后续信息技术学习奠定坚实基础，充分体现了湘电子版与陕教版教材融合的实用性与育人价值。板书设计板书设计①**化学合成材料的核心概念**

-定义：人工合成的有机高分子材料（课本P45）

-分类：塑料（如ABS、聚乙烯）、合成纤维（如涤纶、尼龙）、复合材料（如碳纤维增强塑料）（课本P47）

-信息技术应用场景：电路板基材、光纤线缆、手机外壳（课本P51）

②**结构-性能-功能的逻辑关联**

-微观结构决定性能：线型分子（聚乙烯）→韧性高；体型分子（酚醛树脂）→硬度大（课本P50）

-性能支撑技术功能：耐高温（环氧树脂）→保障电路板稳定性；高透光性（石英玻璃）→实现光纤信号传输（课本P48、P49）

-关键案例：半导体材料硅→石墨烯，突破芯片运算速度瓶颈（课本P53）

③**材料创新与社会责任**

-技术迭代方向：轻量化（碳纤维）、柔性化（聚酰亚胺薄膜）、智能化（形状记忆合金）（课本P56）

-环保回收重点：电路板基材含重金属（铅、镉），需专业处理；推广PLA生物塑料减少电子垃圾（课本P55）

-社会价值：材料创新是信息技术革命基石，推动人工智能、物联网发展（课本P56“未来材料展望”）教学反思与总结教学反思与总结教学反思：这节课下来，我明显感受到实物展示比单纯讲解更有效。学生对着课本P51的电路板基材样品讨论时，对环氧树脂的耐高温特性理解得更透彻。不过显微镜观察环节（课本P50）耗时较长，部分小组操作不熟练，下次得提前多准备几个切片。小组讨论时，学生提到课本P55的电子垃圾回收案例，但深度不够，需要加强引导。

教学总结：整体效果不错，90%学生能准确说出化