資源簡介

《材 料》 說課稿
八一總場中學 李翠蘭
一、說教材
《材料》是高中通用技術科地質版《技術與設計1》第四單元《展現設計成果》中的第一節。在上一章《體驗設計實踐》之前的學習中，我們知道發現一個值得解決的問題即提出了設計課題，接下來是制定設計方案，制作原型或模型來展現設計，交流并檢驗設計思想及過程。而在動手制作原型或模型之前，我們需要了解一些有關材料、工具、設備及工藝方面的常識。這一章的學習就是從材料的分類與性能開始，接下來是學習工具、設備與工藝常識，最后才是動手學習制做原型或模型。本節內容主要闡述設計中選材的基本知識，涉及材料的分類、材料的性能及介紹一些常見的材料。合理選擇材料是設計過程中需要考慮的重要因素，能否合理選用材料，將直接影響到產品的性能、成本、外觀、制作等。所以，能很好的認識材料，則是選擇好材料的關鍵。
為了上好本章第一課時，我首先明確了本節課的教學目標、重點及難點。
（一）教學目標
1、知識與技能
1）知道生活中的常見材料根據來源分為天然材料、合成材料和混合材料三類；
2）理解材料性能的含義，對常用材料性能指標（如：物理性能等）有所了解并能定性地進行簡單分析應用；
3）認識木材、金屬、塑料等常見材料，了解其基本常識及用途；
4）了解設計時選用材料應該考慮的要點。
2、過程與方法
1）通過圖片或實物展示，認識生活中的材料；
2）通過案例分析、討論交流，學會區分材料的種類及分析材料的性能，為下一步選擇好材料打好基礎。
3、情感、態度和價值觀
1）提高對技術設計工作過程的了解與認識，培養交流和分析的能力；
2）在教學過程中滲透材料與環境問題的關系，增強環保意識。
（二）教學重點、難點
1、重點：認識材料的分類及性能。
2、難點：對材料性能的分析與應用。
二、說學情
學生們在日常生活中或多或少對材料都有所了解，但是對于材料的分類和特性分析，則接觸得較少，這也導致了他們可以大致的選擇出設計所用的材料，但往往不能合理的選擇運用好材料。所以，很有必要指導學生區分材料的類別，分析材料的常見特性，以便他們能對所采用的材料心中有數。學生具備一定的分析問題的能力，知識面也比較廣，參與實踐的熱情和興趣也會增加。
三、說教學方法
結合教學內容分析和學情分析，我主要以講授法為主，輔以圖片或實物展示，并通過一些實物演示進行講解、分析和總結。
四、說教學過程
（一）復習引入
回顧設計的一般過程，我們將設計方案設計出來后，下一步則需要根據設計方案制作原型或模型，來展現設計。然而，要制作原型或模型首先要解決的問題就是如何合理的選擇材料。這節課，我們就來了解有關材料的一些常識。
（二）新課講授
[設問引入]：大家對材料的認識有多少？請大家把頭轉一圈，看看身邊的各種事物都有哪些材料組成，它們的特質有什么不同？為什么這些物品在制作時會選擇這些材料呢？請同學們帶著問題閱讀第四章第一節《材料》。
（閱讀五分鐘之后）
任何物品都是用一定材料制作成的，能否合理選用材料，將影響到產品的性能、成本、外觀、制作等。材料的品種很多，我們先來了解材料的分類。
1、通過實物展示了解和區分常見材料，歸納材料的分類。
實物展示：沙子、木條、水泥、塑料、水泥磚、混紡料
設問：這些材料大家都常見，那么，請問誰知道他們可以用來制作什么呢？
學生回答：沙子、水泥、水泥磚可以用于建筑上；木條可以制作家具（凳子、桌子、衣柜等）；塑料可以制作凳子、桌子、杯子、盤子、筆、筆盒 等等（按著我們的意愿來滿足我們想要的）；混紡料可以制作各種款式的衣服、被單、窗簾等等……
師：現在大家想想剛才我們講到的物品，例如凳子和桌子，大家都知道可以用木材制作，也可以用塑料制作，那么，用這兩種材料制作出來的凳子和桌子，你較喜歡哪個呢？為什么？
生A：我喜歡木凳子，因為它是用天然的木材制作的，有大自然的氣息。
生B：我喜歡塑料凳子，因為它的款式色彩多樣，我們可以經過一定的加工處理方法，來實現我們想要的款式和色彩。
師：很好。我們都知道木材取自于大自然，只要經過一些物理上的加工處理，就可以制作家具和生活用品等，而且還保持著原來的本質，有自然的味道，再如石塊制作的石凳和石桌也是具有天然的特質。那么，這一類取自于大自然且保持著原本特質的材料就叫做天然材料（如：竹子、黏土等）。 任何物品都取材于大自然，但制作成成品后不一定與原材料的特質相同，例如塑料，它是天然材料經過人為的化學方法或聚合作用加工而成的，它的特質與原材料已經不同了，這一類材料叫做合成材料（如：玻璃、鋼鐵等）。
師：現在再來看看我們桌面上的各種物品，分別屬于哪種材料？
生：沙子、木條屬于天然材料；水泥、塑料屬于合成材料；水泥磚、混紡料有天然的材料也有合成材料。
師：非常好，水泥磚、混紡料可以說是天然的材料與合成材料的綜合。它們都還保持有部分的天然本質，這一類材料叫做混合材料。
[板書] ：一、材料的分類
1、 天然材料
2、 合成材料
3、混合材料
[馬上實踐]：請同學們針對身邊的物品所用的材料進行分析，討論交流，看看屬于哪類材料，從中加深對材料的認識。（例如：紙、筆、橡皮擦、尺子、小刀等等）
學生A認為：只有木鉛筆是天然材料，其它大多數都是合成材料；
學生B認為：不對，紙是混合材料；
學生C認為：木鉛筆應該也是混合材料；
……
（實物展示講解）
師：很好。大家都認真思考了。大家知道紙是用木漿制成的，保持著部分木材的特質，所以屬于混合材料；鋼筆、圓珠筆的外殼一般用金屬與塑料制成，屬于合成材料；橡皮擦、尺子、小刀也是合成材料制作成的。那么，木制鉛筆給我們的感覺就是筆桿主要是天然的木材，很有自然味，大家一般都會這樣認為。但是你們想想，天然的木材從中打孔（只經物理處理）插如筆芯，似乎這樣的制作方法不太合理，而且天然木材相對硬一些，削鉛筆難度會大一些，還會浪費資源。那么我們的鉛筆為什么規格都一樣，沒有見到木結，容易切削，到底是什么材料制成的呢？它的原材料也是木材，不過是一些木削碎料與粘合劑經過一系列處理壓制而成的，所以它應該屬于混合材料。我們生活中很多常見材料一眼看上去似天然又似合成，認真分析便知曉，例如住校生的床板，看上去全是天然木材，但細看卻是由多層薄板膠合在一起，這就是膠合板，屬于混合材料。
[小結]：這一部分內容比較簡單，課本上采取直接敘述的形式，學生自讀也可以理解，但這里我首先采用了實物展示來吸引學生，然后讓他們互相分析討論，提高他們的積極性，增加課堂的活躍氣憤，利用反推的方法，讓學生們從認識中到分析總結得出結論，從而歸納出材料的分類，并及時通過實物分析加深理解和認識。
2、講解材料的性能與選材考慮的關系，引出材料的物理性能，并進一步通過對日常材料的演示分析，讓學生理解材料的幾種物理性能。
我們已經知道根據材料的來源不同對材料進行分類，但要想合理的選擇材料，還要對材料的性能有所了解，因為材料的性能直接影響著產品的使用功能和壽命。材料的性能可以分為物理性能、化學性能和加工性能等。材料的物理性能與設計工作的關系甚為密切。下面我們來了解材料的幾種基本物理性能。
（1）強度：指材料承受外力作用而不被破壞（不可恢復的變形也屬被破壞）的能力。
據受力種類的不同分為抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度等。
[演示]：手中的粉筆在承受壓力、拉力、彎曲力、剪切力的情況下，其形狀發生的變化。
進一步針對材料的抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度舉例。（如：坐于木椅子上，對椅子各構件進行受力分析。）
（2）彈性：指材料受外力作用時改變了形狀，當外力消失后又能恢復原來形狀的能力。實際上，很多材料如塑料、金屬、木材等都具有一定的彈性。（典型例子如：橡皮筋、彈簧等。）
（3）韌性：指材料抗沖擊震動的性能（例如：玻璃的韌性很差，易被敲碎。）
（4）硬度：指材料抵抗刮削、切割或磨損的能力。制作切削工具用的鋼材，硬度必須很高。（例如：菜刀）
（5）延展性：指材料接受折、鍛、壓等外力，被改變形狀或被延伸，而材料沒有遭受破環的性能。（例如：鋁的延展性好，可以壓制盤、碟，而木材則不行。）
（6）其他性能：材料具備的物理性能還有耐久性、傳熱性、導電性等。
[設問]：1、請從材料物理性能的角度考慮，以下物品在設計時應如何選材？
晾衣繩——選擇具有較好抗拉能力的材料；
跳板 ——選擇具有較好抗彎能力的材料；
鑰匙 ——選擇具有較高硬度的材料；
彈簧稱——選擇具有較好彈性的材料。
2、如果要設計的物品既要承受壓力又要承受拉力（如房屋建筑中的橫梁），那該如何選材呢？
我們知道混凝土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力，如果二者結合則具有較好抗壓和抗拉的性能，這就是混凝土橫梁為什么要加入鋼筋的緣故。
[小結]：分析與應用材料的性能即是重點也是難點，可以通過多例講解分析來達到一定的效果，并及時設問讓學生思考，培養其分析應用的能力。
[板書] ：二、材料的性能
1、 強度（抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度）
2、 彈性
3、 韌性
4、 硬度
5、 延展性
6、 其他性能（耐久性、傳熱性、導電性等）
3、觀察日常生活，了解常見材料。通過簡單案例設計讓學生分析選擇合適的材料，加深了解常見材料的基本常識和用途。這部分內容主要通過課文直接理解。
了解材料的分類和性能，接著我們來認識日常生活中常見的材料有哪些不同。
例如，我們要設計一張椅子，常見的選材有木材、金屬和塑料，不同的材料加工的難易度不同，生產成本也不同，制作出的椅子風格特色也不同。現在，我們來認識幾種常見材料及其用途。
（1）木材：質地較軟的木材有杉木、松木等（優：易加工，變形小）；軟硬適中的木材有樟木（優：韌性好、易加工、防蟲蛀；缺：易變形）、櫧木、梓木等。人造板材有膠合板（三夾板、五夾板等）、其他人造板（纖維板、刨花板等）、飾面板等。
（2）金屬材料：包括黑色金屬（含鐵金屬）和有色金屬（不含鐵金屬）兩大類。黑色金屬主要有鑄鐵、低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、工具鋼、高速鋼、不銹鋼等；有色金屬主要有鋁、銅、鉛、鋅等。
各種金屬材料在出廠時都會做成不同的型材，即其斷面呈各種固定的標準形狀，以方便各種不同的用途。例如圓形、管形、方形、直角形、工字形、槽形、丁字形等。
（3）塑料：是一種石油化工產品。有熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。
熱塑性塑料的物態變化是可循環的。此類塑料不宜制作承受高溫的物品，僅可做一般日用品和建筑用品；熱固性塑料的物態變化不可循環。此類塑料可作機械零件、座椅、工具手柄、電器殼體等。
[板書] ：三、幾種常用材料簡介
1、 木材
2、 金屬
3、 塑料
[板書] ：四、設計時如何選擇材料
設計材料的選擇必須考慮材料自身的特性與設計產品相適應，還要考慮材料與人、環境的有機聯系。
材料的性能直接影響著產品的使用功能和壽命，這是首要考慮的。例如：設計女孩子扎頭發用的橡皮筋就要選用具有較好彈性的材料，否則難以實現它的功能和保證它的壽命。其次，材料的工藝性應方便設計產品，實現制造結構，并優先選擇加工工藝難度小和生產成本低的材料。同時，在滿足設計要求的基礎上，應優先選擇資源豐富、價格低廉、有利于環保的材料。
[學生活動]]就學生設計的筆筒選擇合適的材料，并說明理由。
[小結]：通過具體的設計，讓學生能在設計的過程中進行材料選擇的思考，鞏固學生對課堂知識的掌握。
五、教學反思
在教學過程中，要求學生能夠掌握常見材料的基本常識，并能夠根據不同的需求，選擇合適的材料。但在教學過程中發現學生對于材料分類中的混合材料仍不是很清，因為對部分材料的形成過程不了解，所以易誤解；還有對于材料的性能認識并不是很好，還需要進一步的觀察生活，積累經驗，培養分析應用的能力。　
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