中国半导体材料之母科学家林兰英的故事（教学设计）-2023-2024学年小学科学课后服务科普课程

中国半导体材料之母科学家林兰英的故事（教学设计）-2023-2024学年小学科学课后服务科普课程科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）中国半导体材料之母科学家林兰英的故事（教学设计）-2023-2024学年小学科学课后服务科普课程教材分析本课程设计适用于2023-2024学年小学科学课后服务科普课程，主要围绕“中国半导体材料之母科学家林兰英的故事”展开。通过讲述林兰英科学家的事迹，让学生了解半导体材料的发展历程以及我国在这一领域的突破和贡献。课程内容与小学科学教材中关于科学家的故事、科技创新和科学探索的单元相衔接，帮助学生树立科技报国的信念，培养学生的科学精神和创新意识。

课程目标是让学生了解林兰英科学家的人生经历和科研成就，掌握半导体材料的基本知识，激发学生对科学的热爱和追求，培养学生的实践能力和创新精神。在教学过程中，注重引导学生主动探究、积极思考，提高学生的科学素养。

教学内容主要包括：林兰英科学家的生平简介、半导体材料的概念和发展历程、我国半导体材料的突破和应用、科学家精神与科技创新等。在教学过程中，通过讲述、讨论、实验等多种形式，让学生深入了解半导体材料的重要性和应用前景，以及林兰英科学家为我国科技事业作出的卓越贡献。

教学对象为小学高年级学生，课程难度适中。在教学设计中，注重结合学生的年龄特点和认知水平，采用生动有趣的故事、形象直观的图片和实例，激发学生的学习兴趣，提高学生的科学素养。核心素养目标本课程旨在培养学生的科学精神、创新意识和社会责任感。通过学习林兰英科学家的事迹，学生将了解半导体材料的发展历程和我国在这一领域的突破，培养对科学的热爱和追求。同时，课程将引导学生学习科学家精神，学会面对困难时勇于挑战、坚持不懈，从而提高实践能力和创新精神。此外，课程还将强调科技报国的重要性，使学生认识到科学家在国家发展中的作用和责任，培养学生的社会责任感。教学难点与重点1.教学重点

-了解林兰英科学家的人生经历和科研成就：重点掌握林兰英在半导体材料领域的重要贡献，如她的主要科研活动和成就。

-掌握半导体材料的基本知识：理解半导体材料的定义、特性以及其在电子技术和信息技术中的应用。

-认识科学家精神与科技创新：强调科学家精神在科技创新中的重要性，激发学生对科学研究的兴趣。

2.教学难点

-理解半导体材料的微观结构和性质：由于学生可能对微观概念理解较难，需要通过生动的例子和图像帮助学生形象地理解半导体材料的微观结构。

-掌握半导体材料的应用：学生可能对半导体材料在实际应用中的原理和过程理解有困难，需要通过实际案例和实验演示来帮助学生理解。

-突破传统的思维模式：鼓励学生敢于创新，挑战传统的思维模式，理解科学家在科研过程中如何突破常规思维解决问题。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：本课程将采用讲授法、讨论法和案例研究法相结合的方式进行教学。讲授法用于向学生传授半导体材料的基本知识和林兰英科学家的科研成就；讨论法用于激发学生对科学家精神的思考和交流；案例研究法则有助于学生深入理解林兰英科学家的事迹及其在我国半导体产业发展中的重要意义。

2.设计具体的教学活动：组织学生进行角色扮演，让学生模拟林兰英科学家进行科研探索的过程，激发学生的创新思维；开展实验活动，让学生亲手操作，观察半导体材料的性质，提高学生的实践能力；设计互动游戏，引导学生主动参与，培养学生的团队合作精神。

3.确定教学媒体使用：本课程将充分利用多媒体教学资源，如图片、视频和网络资源，以生动形象的方式展示林兰英科学家的事迹和半导体材料的微观结构，提高学生的学习兴趣和理解程度。同时，利用在线平台进行教学互动，方便学生随时提问和交流，提高教学效果。教学过程1.导入（5分钟）

大家好，今天我们要学习一位伟大的科学家——林兰英。她是我国半导体材料的奠基人，被称为“中国半导体材料之母”。让我们一起走进她的故事，了解她在半导体材料领域的杰出贡献。（教师播放林兰英科学家的介绍视频，引导学生对其产生兴趣。）

2.探究林兰英科学家的人生经历（15分钟）

现在请大家翻开教材，阅读关于林兰英科学家的人生经历的部分。请同学们思考，林兰英科学家是如何走上科研道路的？她遇到了哪些困难？又是如何克服这些困难的？（学生阅读教材，教师巡回指导，引导学生深入思考。）

3.了解半导体材料的基本知识（15分钟）

4.探讨林兰英科学家的科研成就（15分钟）

现在请大家分组讨论，探讨林兰英科学家的科研成就。每组挑选一位代表进行汇报，大家互相交流，共同学习。（学生分组讨论，教师巡回指导，引导学生深入探讨林兰英科学家的科研成就。）

5.学习科学家精神与科技创新（10分钟）

6.实践与创新（10分钟）

现在请大家分组进行实验，观察半导体材料的性质。在实验过程中，请大家注意观察、思考，尝试发现新的问题，并提出解决方案。（学生分组实验，教师巡回指导，引导学生动手实践、创新思考。）

7.总结与反思（5分钟）

今天我们一起学习了林兰英科学家的事迹，了解了半导体材料的基本知识。请大家总结一下自己的收获，反思如何在今后的学习和生活中发挥科学家精神，为我国的科技事业贡献力量。（学生总结反思，教师点评、鼓励，激发学生的科技报国之志。）拓展与延伸```

六、拓展与延伸

1.半导体材料的应用领域

-智能设备：手机、电脑、智能家居等

-医疗设备：MRI、PET扫描仪、心脏起搏器等

-能源转换：太阳能电池、风力发电、电动汽车等

-交通运输：高铁信号系统、自动驾驶等

-国防科技：雷达、导弹制导系统等

2.我国半导体产业的发展现状与展望

-发展历程：从无到有，从弱到强的发展轨迹

-现状分析：国际竞争格局、国内产业布局、技术水平等

-未来展望：国产化趋势、新兴应用领域、国际合作等

3.科学家精神的内涵与价值

-内涵探讨：创新、求实、协作、奉献等精神特质

-价值论证：对个人成长、科技进步、国家发展的意义

-生活实践：如何将科学家精神融入到日常学习和生活之中

4.类似科学家的故事学习

-其他科学家介绍：屠呦呦、杨振宁、南仁东等

-跨学科科学家：在物理学、化学、生物学等领域的贡献

-国际科学家比较：诺贝尔奖得主的国际背景和贡献

5.课后探究项目

-设计一个简单的半导体实验：如LED灯的亮度调节

-研究一个新兴的半导体应用：如量子计算、5G通信技术

-采访一位从事半导体行业的专业人士：了解行业发展和职业规划

6.自主学习资源推荐

-学术论文：介绍半导体材料最新研究进展的论文

-行业报告：分析我国半导体产业发展的专业报告

-在线课程：半导体材料、电子工程等相关在线课程

鼓励同学们在课后深入研究以上内容，结合课本知识，拓宽视野，提升自己的科学素养和技术认知。同时，可以通过实际操作和探究，将所学知识应用到生活中，从而更好地理解科学的价值和意义。

```板书设计1.林兰英科学家人生经历时间线

-出生年份：1925年

-科研成就：半导体材料研究

-重要贡献：创立我国半导体材料学科

-荣誉奖项：国家科技进步奖、国家自然科学奖等

2.半导体材料基本知识结构图

-定义：导电性能介于导体与绝缘体之间的材料

-特性：导电性、禁带宽度、载流子等

-分类：硅、锗、砷化镓等

-应用：电子、通信、能源等领域

3.科学家精神与科技创新关联图

-创新：勇于尝试新思路、新方法

-求实：严谨治学、注重实证

-协作：团队合作、共同进步

-奉献：为国家和人民作出贡献

4.课后探究项目引导图

-设计实验：LED灯亮度调节

-研究应用：量子计算、5G通信技术

-采访专业人士：了解行业发展和职业规划课堂小结，当堂检测1.课堂小结

今天我们一起学习了林兰英科学家的人生经历和科研成就。通过学习，我们了解到林兰英科学家在我国半导体材料领域的杰出贡献，她被誉为“中国半导体材料之母”。我们还学习了半导体材料的基本知识，包括其定义、特性和分类，并了解了半导体材料在电子、通信、能源等领域的广泛应用。此外，我们深入探讨了科学家精神与科技创新的关系，认识到科学家精神在科技创新中的重要性。

2.当堂检测

现在请大家完成以下检测题目，以巩固所学知识。

（1）林