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1、教科小学科学三上我们周围的材料单元教材分析 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n 材材 料料n一般是指具有满足指定工作条件下使用要求的一般是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。形态和物理性状的物质。n材料是物质，但不是所有的物质都可以称为材材料是物质，但不是所有的物质都可以称为材料。燃料、化学原料、食物、药物一般都不算料。燃料、化学原料、食物、药物一般都不算是材料。是材料。n材料的性能一般可从以下几个角度进行描述。材料的性能一般可从
2、以下几个角度进行描述。1、力学性能：强度、弹性、塑性、脆性、韧、力学性能：强度、弹性、塑性、脆性、韧性、硬度、疲劳特性、耐磨性。性、硬度、疲劳特性、耐磨性。2、物理性能：热学性能（热传导、热容量、物理性能：热学性能（热传导、热容量、热膨胀、耐热性）电学性能（导电性能、介电热膨胀、耐热性）电学性能（导电性能、介电性能）光学性能（透光率和反射率）性能）光学性能（透光率和反射率）3、化学性能：化学稳定性。、化学性能：化学稳定性。材料单元结构材料单元结构研究常见材料的特征研究常见材料的特征谁更硬一些谁更硬一些比较柔韧性比较柔韧性它们吸水吗它们吸水吗材料在水中的沉浮材料在水中的沉浮调查常见材料的应用调查
3、常见材料的应用观察我们周围的材料观察我们周围的材料运用研究所知材料的特征运用研究所知材料的特征砖和陶瓷砖和陶瓷给材料分类陶瓷给材料分类陶瓷 （1 1）、着重）、着重认识材料的硬认识材料的硬度、吸水性、柔韧性、密度、吸水性、柔韧性、密度的四个性能。度的四个性能。（2 2）、了解金属、塑料、）、了解金属、塑料、木材、纸、砖、陶瓷在其木材、纸、砖、陶瓷在其它方面的特性，如导热、它方面的特性，如导热、着色、光滑、是否易加工着色、光滑、是否易加工和循环利用等方面的特征。和循环利用等方面的特征。单元教学目标-科学概念1、认、认识材识材料的料的性能性能单元教学目标-科学知识2、认、认识材料识材料与环境与环境
4、的关系的关系n通过认识到金属、塑料、木材和纸具有可循环利用或再加工的特征，使用认识到节纸资源，减少对环境的破坏。1 1、通过不同的方法研究材料的通过不同的方法研究材料的特性，认识到不同材料具有不特性，认识到不同材料具有不同特性，从而认识到材料的特同特性，从而认识到材料的特性的丰富性。性的丰富性。2、通过同一类材料的认识，了通过同一类材料的认识，了解到它们之间的差异，从而认解到它们之间的差异，从而认识到材料的多样。识到材料的多样。3 3、通过上述的认识、通过上述的认识,建构丰富建构丰富而多彩而多彩,复杂而多变的物质世界复杂而多变的物质世界.单元教学目标-科学概念3、认、认识物质识物质世界的世界的
5、丰富性丰富性 单元教学目标-科学探究n认认知知对对比比实实验验中中变变量量，并并初初步学习如何控制。步学习如何控制。n学会操作。学会操作。n对对实实验验结结果果进进行行记记录录、分分析析和解释。和解释。1、学学会用对会用对比实验比实验的方法的方法研究材研究材料的特料的特征。征。n能能按按照照一一定定的的方方法法对对材材料料的的特征进行一定的自主研究。特征进行一定的自主研究。n能选择不同方法对材料的特能选择不同方法对材料的特征进行一定的自主研究。征进行一定的自主研究。单元教学目标-科学探究2、在在一定程一定程度上自度上自主探究主探究n能认识到科学探究是一种多侧面的活动，包括观察、提问、实验、搜集
6、整理信息、进行解释、表达和交流等。n作为论据和解释的科学。作为论据和解释的科学。单元教学目标-科学探究3、发展发展对对科科学探学探究的究的认识认识n通通过过探探究究活活动动，培培养养学学生生愿愿意意与与他他人人合合作作，乐乐于交流的学习态度。于交流的学习态度。n通通过过探探究究活活动动，帮帮助助学学生生内内化化形形成成重重视视证证据据的的科学思维。科学思维。单元教学目标情感、态度与价值观情感、态度与价值观对待科学学习 通通过过金金属属、塑塑料料的的循循环环利利用用和和木木材材、纸纸的的再再加加工工利利用用，使使学学生生形形成成爱爱惜惜材材料料，珍珍惜惜资资源源，爱爱护护环环境境的的情情感感、态
7、态度与价值观。度与价值观。单元教学目标情感、态度与价值观情感、态度与价值观对待自然环境几个突出的特点n用对比实验的方法研究不同材料的主要特性。n结合材料的用途，自主研究某一类材料的特性。n气泡图的大量使用。几个突出的特点n用对比实验的方法研究不同材料的主要特征。几个突出的特点n用对比实验的方法研究不同材料的主要特征。几个突出的特点n用对比实验的方法研究不同材料的主要特征。几个突出的特点n用对比实验的方法研究不同材料的主要特征。几个突出的特点n用对比实验的方法研究不同材料的主要特征。n选择硬度、柔韧性、吸水性、密度来研究，主要是由学生的探究水平、认识水平和与这些性质决定的材料的广泛用途相关。n学
8、习另一种主要的认识世界的方法对比实验，它与在自然条件下进行观察方法显然不同。n识别与控制变量的能力，根据事实进行解释的思维能力是学生探究能力发展的必然要求。n对比实验和发展学生的观察、描述、表达等能力是相彰的。几个突出的特点n结合材料的用途，自主研究某一类材料的特征。几个突出的特点n结合材料的用途，自主研究某一类材料的特征。几个突出的特点n结合材料的用途，自主研究某一类材料的特征。1、突出一个科学概念材料的用途与材料的性质相关。2、给学生打开一个窗口，认识更多的材料的特征，感知同一类材料的丰富性。3、只是一个初步的研究，降低难度。几个突出的特点n气泡图的大量使用。几个突出的特点n气泡图的大量使
9、用。1、开放的结构，有助于学生发现更多的材料的特性。2、记录下来的材料的特性，不是严格意义的材料的本质特征，所以有的特征会是互补或相反的。3、利用气泡图，让学生对不同材料的特性进行对比，有助于学生认识到某一类材料的特殊特性。几个教学建议1、发动学生收集材料或物品，有利于学生认识更多的材料的特性。2、这个单元要对一些材料进行持续的对比研究，因此做好和利用实验记录十分重要。3、上好第一课观察我们周围的材料和最后一课给材料分类十分重要。既有助于发展学生对材料认识的深度，又是一个评价的良机。n 金属具有金属光泽和颜色：这是由于自由电子能对可见光进行选择性吸收和反射从而使金属具有不同的颜色和光泽。金属的
10、导电性、导热性n良导电性：由于自由电子在外加电场的作用下产生定向移动形成电流。故金属容易导电。n良导热性：自由电子在运动时与金属离子相互碰撞，在碰撞过程中发生能量交换，使整块金属达到同样的温度。金属的延展性：当金属受到外力时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，受到外力后相互作用没有被破环，故金属只发生形变而不断裂，使金属具有良好的延展性一些补充资料 塑料的识别特征n一.外观识别法 1、聚乙烯聚丙烯尼龙等塑料有不同程度的可弯性手触有硬蜡样滑腻感敲击时有软性角质类声音。与此相比较聚苯乙烯ABS聚碳酸酯有机玻璃等塑料无延展性手触有刚性感敲击声较清脆。2
11、、高压中压低压聚乙烯聚丙烯相对官密度均小于1浮于水。聚苯乙烯及其它绝大多数塑料相对密度均大于1沉于水当然也还有极个别的塑料浮于水但不常用如聚4-甲基戌烯-1相对密度仅0.83为所有塑料中最轻者此外如尼龙12相对密度为1.011.03,在水中也接近悬浮状。3、高压聚乙烯未染色前呈乳白色半透明状较软柔而韧稍能伸长。低压聚乙烯未染色前也呈乳白色但不透明质地较硬不易延伸。聚丙烯染色前呈白色半透明但比高压聚乙烯透明度略高且更轻更为刚硬。尼龙在未染色前色泽微黄。4、聚苯乙烯和改性聚苯乙烯ABS的区别主要是前者为脆性后两者为韧性。在弯折试样时前者很易脆裂后两者很难折服断裂在弯折部位由于分子拉伸取向而发白裂口
12、特别是如此此外还会因多次反复弯折发热而各自发出特有气味。n二.燃烧观察法。1、用酚醛树脂制成的电木以及其它所有热固性塑料受热燃烧时都没有发软熔融过程只会变脆和焦化。2、聚苯乙烯及其它所有热塑性塑料受热或燃烧时都必先经历发软熔融过程但不同种类塑料有不同的燃烧现象。3、聚乙烯容易燃烧离火源后仍能继续燃烧。燃烧时火焰上端呈黄色下端呈蓝色由于燃烧比较完全黑烟甚少。在近火焰外塑料有溶融滴落现象类似于矿烛蜡的流淌溶融物亦很少被烟色熏染。火焰熄灭后有较明显的石蜡燃烧气味。4、聚丙烯的燃烧现象与聚乙烯大体相同可能有少量黑烟。火焰熄灭后闻到的是几乎煤油之类的石油味这是与聚乙烯特别不同的地方。5、尼龙不象聚乙烯或
13、聚丙烯那样容易起燃燃烧较为缓慢移走火源后如果环境温度不太高或有金属附件将热量带走维持燃烧的时间不很长稍后便自行熄灭火焰颜色也是上黄下蓝在近火焰处塑料表面即溶融滴落又会起泡。熄灭后有类似烧羊毛或指甲气味。木材的特征木材从类别上可分为针叶材和阔叶材两大类其中针叶类通常纹理细，材质软，木纹精致，具有丝绸般光泽和绢画般的静态美同时其横切面上组织细致，均匀，肉眼下看不到孔，故针叶材称无孔材，又称软材；而阔叶材由于组织复杂，木纹富于变化，材质较粗，具有油画般的动态美，同时，其横切面呈孔状，在肉眼下可见管孔，故阔叶材也称有孔材，又称硬木具体到每一种木材的区分应以下列特征为准（）花纹对木材进行不同角度的切割，
14、其年轮可形成风格各异的花纹如纵切面为平行条状，弦切面为抛物线状，横切面为圆弧状另外，木材的颜色差异，斜纹理也可形成各种天然花纹（）颜色木材有较广泛的色相，如白如雪的云杉，黑如墨的乌木等但大多木材颜色均聚集在红橙黄的范围内，以暖色为基调同时，一种木材因生长环境，处在树干的部位以及受外界影响，也会造成不同的色调n（）光泽木材的光泽主要表现在纵切面，横切面不易显现木材若反射光线能力较强，而吸收光线较弱，表面便呈现显著光泽观察光泽应在新刨削面进行（）纹理木材文理简称为木纹，具体可分为直纹理和斜纹理主要以木纹与干轴是否平行（基本平行）或偏斜来确定（）气味部分木材有特殊的气味，如松脂味（松木），檀香味（檀
15、香木），樟脑香气（香樟木）等（）硬度木材硬度一般与其质量有一定的关联，即木材越重则越硬科学测试的方法是进行木材对球印的试验，测其对磨耗的耐受力，数值单位为牛顿（），表示一个直径11.3mm的球体打入木材深度达到球体直径一半时所需的荷载（）含水率原生材含水率通常控制在10%以内，薄皮材在8%以内（8）不同木材之表现密度(Kg/m3)沙木红松柏木铁杉桦木水曲柳柞木樟木楠木麻栎梗木376440588500635686376529610956702纸的特点n组成：由纤维素、半纤维素、木质素及少量的树脂、果胶组成的片状物。n结构：多相复合体。纤维的非均态交织导致各向异性、纸幅两面差异和毛细孔多。n单位面积强度较大，具有较好的弹性。n密度较轻。n着色性能良好及稳固。