第十一单元跨学科实践活动10调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用教学设计-九年级化学人教版（2024）下册

第十一单元跨学科实践活动10调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用教学设计---九年级化学人教版（2024）下册备课组主备人授课教师授教学科授课班级XX年级课题名称设计思路本课程设计以九年级化学人教版下册第十一单元“跨学科实践活动10调查我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”为主题，紧密结合课本内容，通过引导学生开展调查活动，了解航天科技中新型材料、新型能源的应用，激发学生学习化学的兴趣，提高学生的实践能力和创新思维。课程内容与实际生活紧密相连，旨在培养学生的科学素养和社会责任感。核心素养目标1.培养学生运用化学知识分析实际问题的能力，提高学生的科学探究素养。

2.增强学生对新型材料、新型能源的认识，提升学生的科学思维和环保意识。

3.培养学生团队合作精神，提高学生沟通协作和解决问题的能力。

4.激发学生对航天科技的兴趣，培养学生的爱国主义情怀和社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在九年级化学课程中已经学习了物质的性质、变化和分类等基础知识，对化学反应、元素化合物等概念有所了解。此外，学生对能源、材料等概念也有初步的认识，为本次跨学科实践活动奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级学生普遍对航天科技充满好奇，学习兴趣较高。他们在化学学习上表现出较强的逻辑思维能力和动手操作能力。学习风格上，部分学生偏好通过实验探究来学习，而另一部分学生则更倾向于理论学习和思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在调查航天科技领域中新型材料、新型能源的应用时，可能会遇到以下困难和挑战：一是对材料科学和能源科学的相关知识掌握不足，难以深入理解材料、能源在航天领域的应用；二是调查过程中可能遇到数据收集困难、分析能力不足等问题；三是团队合作中可能出现沟通不畅、分工不均等问题。教师需引导学生克服这些困难，提高他们的实践能力和团队合作精神。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材《化学》人教版（2024）下册，特别是第十一单元的相关内容。

2.辅助材料：准备与航天科技、新型材料、新型能源相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以增强教学的直观性和趣味性。

3.实验器材：根据课程需要，准备与新型材料、新型能源相关的实验器材，如样品、模型等，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：布置教室环境，设立分组讨论区，安排实验操作台，营造有利于学生互动和实践的学习氛围。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对航天科技的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道航天科技吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于航天科技的图片或视频片段，如火箭发射、太空探索等，让学生初步感受航天科技的魅力或特点。

简短介绍航天科技的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.航天科技基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解航天科技的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解航天科技的定义，包括其主要组成部分，如火箭、卫星、空间站等。

详细介绍航天科技的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.航天科技案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解航天科技的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的航天科技案例进行分析，如我国嫦娥探月工程、天宫空间站等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解航天科技的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用航天科技解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与航天科技相关的主题进行深入讨论，如新型材料在航天器中的应用、新型能源在航天探索中的作用等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对航天科技的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调航天科技的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括航天科技的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调航天科技在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用航天科技。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的研究能力。

过程：

布置课后作业：让学生查阅资料，撰写一篇关于航天科技中新型材料或新型能源应用的短文或报告，要求结合实际案例进行分析，并提出自己的见解和建议。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《航天材料科学》：介绍航天材料的发展历程、性能特点和应用领域。

-《新型能源在航天器中的应用》：探讨太阳能、核能等新型能源在航天器动力系统和能源储存方面的应用。

-《我国航天科技发展历程》：回顾我国航天科技的发展历程，重点介绍我国在航天材料、新型能源等方面取得的成就。

-《航天器设计与制造》：分析航天器设计过程中的材料选择、结构优化等问题。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以进一步研究航天材料在空间环境中的特殊性能，如耐高温、耐腐蚀等。

-探讨新型能源在航天器中的应用前景，如燃料电池、超导材料等。

-分析航天器设计中的材料选择原则，以及新型材料在提高航天器性能方面的作用。

-调查我国航天科技在新型材料、新型能源方面的最新研究成果，如石墨烯、钛合金等。

3.实践活动建议：

-组织学生参观航天科技展览，了解航天科技的发展现状和未来趋势。

-鼓励学生参加科技创新竞赛，如航天模型设计、航天科普讲座等。

-指导学生开展科学小实验，如模拟航天材料在太空环境中的性能测试。

4.知识点拓展：

-航天材料：纳米材料、复合材料、智能材料等。

-新型能源：太阳能、核能、燃料电池等。

-航天器设计：结构设计、材料选择、性能优化等。

5.综合运用：

-学生可以结合所学知识，撰写一篇关于航天科技中新型材料或新型能源应用的文章。

-组织学生进行小组讨论，探讨航天科技在实际生活中的应用和未来发展。

-引导学生关注航天科技领域的最新动态，提高学生的科技素养和社会责任感。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-航天科技的定义和范畴

-新型材料在航天科技中的应用

-新型能源在航天器动力系统中的作用

②关键词：

-航天器

-新型材料

-新型能源

-动力系统

-应用

③重点句子：

-“航天科技是利用科学原理和技术手段，实现航天器在太空中的飞行和探索。”

-“新型材料在航天器中发挥着至关重要的作用，如轻质高强的合金、耐高温的复合材料等。”

-“新型能源为航天器提供了持续的动力，如太阳能电池、燃料电池等。”典型例题讲解1.例题：

航天器在太空中需要哪些特殊材料？请列举两种并说明其在航天器中的作用。

答案：

-航天器在太空中需要耐高温、耐腐蚀的复合材料，如碳纤维复合材料，用于制造航天器的结构部件，以承受高温和腐蚀环境。

-航天器还需要超导材料，用于制造磁悬浮系统和超导电缆，以提高能源利用效率和减少能量损耗。

2.例题：

太阳能电池在航天器中的应用有哪些？

答案：

-太阳能电池可以将太阳光能转换为电能，为航天器提供持续的动力。

-在航天器上，太阳能电池可以用于为电子设备供电，如导航系统、通信设备等。

3.例题：

航天器在返回地球大气层时，为什么需要使用热防护系统？

答案：

-航天器在返回地球大气层时，会与大气分子发生剧烈摩擦，产生大量热量。

-热防护系统可以保护航天器免受高温损害，通常由耐高温的烧蚀材料制成。

4.例题：

航天器上的燃料电池是如何工作的？

答案：

-航天器上的燃料电池通过化学反应将化学能直接转换为电能，无需通