一、材料的基本認(rèn)知：從生活到科學(xué)的第一步演講人材料的基本認(rèn)知：從生活到科學(xué)的第一步01材料的性質(zhì)探究：從觀察到實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法02材料的應(yīng)用與創(chuàng)新：從“使用”到“創(chuàng)造”的跨越03目錄2025四年級科學(xué)上冊材料的探究報告課件各位同學(xué)、老師們：今天，我將以“材料的探究”為主題，帶領(lǐng)大家走進(jìn)一個與我們生活息息相關(guān)的科學(xué)世界。作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：科學(xué)探究的起點(diǎn)，往往藏在最熟悉的日常事物中。當(dāng)我們拿起課本、觸摸桌椅、使用文具時，這些看似普通的物品背后，都藏著材料的“秘密”。接下來，我將從“材料的基本認(rèn)知”“材料的性質(zhì)探究”“材料的應(yīng)用與創(chuàng)新”三個維度展開，與大家共同完成這份探究報告。01材料的基本認(rèn)知：從生活到科學(xué)的第一步1什么是材料？材料是指能夠用于制造物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的物質(zhì)。對于四年級的同學(xué)們來說，材料可以更直觀地理解為“組成物體的‘原料’”。例如，我們的鉛筆由木材（筆桿）、石墨（筆芯）、金屬（筆帽）組成，這些木材、石墨、金屬就是不同的材料。2材料的分類：天然與人工的界限材料的分類方法有很多種，最基礎(chǔ)的是根據(jù)來源分為天然材料和人造材料。1天然材料：直接來自自然界，未經(jīng)加工或僅經(jīng)簡單加工的材料。例如：2植物材料：木材（桌椅）、棉花（布料）、竹子（竹編）；3動物材料：羊毛（毛衣）、皮革（皮鞋）、蠶絲（絲綢）；4礦物材料：石頭（建筑）、黏土（陶土）、金屬礦石（原始金屬）。5去年春天帶學(xué)生參觀農(nóng)場時，孩子們用竹片和麻繩制作了簡易鳥窩，這就是天然材料的典型應(yīng)用——它們既環(huán)保又貼近自然。6人造材料：通過化學(xué)或物理方法對天然材料進(jìn)行加工、改造后得到的材料。例如：7塑料（由石油提煉的高分子聚合物制成）；8玻璃（由石英砂、純堿等高溫熔融制成）；92材料的分類：天然與人工的界限合金（如鋼，由鐵和碳等元素融合制成）；合成纖維（如滌綸、尼龍，替代天然棉麻）。我曾讓學(xué)生對比天然棉手帕和人造滌綸手帕的使用體驗(yàn)，孩子們發(fā)現(xiàn)：棉手帕更柔軟透氣，但滌綸手帕更易晾干且不易皺——這正是人造材料對天然材料性能的補(bǔ)充。3材料與生活的關(guān)聯(lián)：為什么要研究材料？材料是人類文明的“基石”。從原始社會的石器（天然石材），到青銅器時代的銅合金（人造金屬），再到現(xiàn)代的塑料、半導(dǎo)體（高科技材料），每一次材料的進(jìn)步都推動著社會的發(fā)展。對同學(xué)們而言，研究材料能幫助我們：理解“物盡其用”的道理（如用塑料做水管而不用木頭，因?yàn)樗芰细退?；培養(yǎng)環(huán)保意識（如少用一次性塑料，因?yàn)樗y以自然降解）；激發(fā)創(chuàng)新思維（如用廢舊紙箱制作手工，變“廢”為“材”）。02材料的性質(zhì)探究：從觀察到實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法材料的性質(zhì)探究：從觀察到實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法要真正“讀懂”材料，不能僅靠眼睛看，更要通過實(shí)驗(yàn)探究其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。這一部分，我們將通過四個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，逐一解鎖材料的“特性密碼”。1物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性物理性質(zhì)是指材料不需要發(fā)生化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來的性質(zhì)，包括硬度、吸水性、柔韌性、導(dǎo)電性等。1物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性1.1實(shí)驗(yàn)一：比較材料的硬度實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌牧希緱l、塑料片、鐵片）的硬度差異。實(shí)驗(yàn)工具：木條、塑料片、鐵片、鐵釘（尖端）。實(shí)驗(yàn)步驟：用鐵釘分別在三種材料表面輕輕刻畫（注意安全，由教師示范）；觀察表面是否出現(xiàn)劃痕，記錄劃痕的深淺。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：木條：劃痕明顯且較深；塑料片：有輕微劃痕；鐵片：無劃痕。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：硬度由低到高依次為木條＜塑料片＜鐵片。生活應(yīng)用：菜刀用鋼鐵（硬度高）制作，而桌椅的扶手用塑料（硬度適中，避免劃傷）。1物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性1.2實(shí)驗(yàn)二：比較材料的吸水性實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌牧希薏?、滌綸布、木片、塑料片）的吸水能力。實(shí)驗(yàn)步驟：用滴管向每種材料表面滴10滴水（每滴約0.5ml）；等待30秒后，用紙巾吸去表面未吸收的水；稱量吸過水的紙巾重量，計(jì)算材料吸收的水量（總水量-剩余水量）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：棉布：吸收了4.2ml水（幾乎全部吸收）；滌綸布：吸收了1.1ml水（部分吸收）；木片：吸收了0.8ml水（少量吸收）；實(shí)驗(yàn)工具：四種材料（相同大?。?、滴管、水、紙巾、量筒。1物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性1.2實(shí)驗(yàn)二：比較材料的吸水性塑料片：吸收了0ml水（完全不吸收）。1實(shí)驗(yàn)結(jié)論：吸水性由強(qiáng)到弱依次為棉布＞滌綸布＞木片＞塑料片。2生活思考：為什么毛巾用棉布做？為什么雨傘用塑料或滌綸做？（提示：棉布吸水快，適合擦水；塑料不吸水，適合擋雨。）31物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性1.3實(shí)驗(yàn)三：比較材料的柔韌性實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌牧希ㄖ駰l、鐵片、塑料條、紙條）的彎曲能力。實(shí)驗(yàn)步驟：將材料一端固定在桌面，另一端懸掛50g砝碼；測量材料向下彎曲的弧度（彎曲角度）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紙條：彎曲角度90（易折斷）；竹條：彎曲角度45（彎曲后能恢復(fù)）；塑料條：彎曲角度30（彎曲后緩慢恢復(fù)）；鐵片：彎曲角度5（幾乎不彎曲）。實(shí)驗(yàn)工具：四種材料（相同長度、寬度）、直尺、重物（砝碼）。1物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性1.3實(shí)驗(yàn)三：比較材料的柔韌性實(shí)驗(yàn)結(jié)論：柔韌性由強(qiáng)到弱依次為紙條＞竹條＞塑料條＞鐵片（但紙條易斷，實(shí)際柔韌性需結(jié)合“可恢復(fù)性”判斷）。生活啟示：電線外皮用塑料（柔韌性好，便于彎曲），而建筑用鋼筋用鋼鐵（柔韌性低但強(qiáng)度高）。1物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性1.4實(shí)驗(yàn)四：比較材料的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌牧希ㄣ~鑰匙、塑料尺、木條、鉛筆芯）是否能導(dǎo)電。實(shí)驗(yàn)步驟：連接簡單電路（電池+導(dǎo)線+小燈泡）；將材料分別接入電路的斷開處，觀察小燈泡是否發(fā)光。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅鑰匙：小燈泡亮（導(dǎo)電）；鉛筆芯（石墨）：小燈泡微亮（導(dǎo)電，但導(dǎo)電性弱）；塑料尺：小燈泡不亮（不導(dǎo)電）；木條：小燈泡不亮（不導(dǎo)電）。實(shí)驗(yàn)工具：電池、導(dǎo)線、小燈泡、四種材料（作為“開關(guān)”連接電路）。1物理性質(zhì)探究：看得見、測得出的特性1.4實(shí)驗(yàn)四：比較材料的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)結(jié)論：材料分為導(dǎo)體（如金屬、石墨）和絕緣體（如塑料、木材）。安全提醒：生活中不要用濕手摸電器，因?yàn)樗ês質(zhì)）是導(dǎo)體！2化學(xué)性質(zhì)探究：變化中的“本質(zhì)區(qū)別”化學(xué)性質(zhì)是指材料在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如可燃性、耐腐蝕性等?？紤]到四年級同學(xué)的操作安全，我們重點(diǎn)觀察可燃性。2化學(xué)性質(zhì)探究：變化中的“本質(zhì)區(qū)別”2.1實(shí)驗(yàn)五：觀察材料的燃燒現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坎煌牧希垙?、木片、塑料片、鐵片）燃燒時的現(xiàn)象。1實(shí)驗(yàn)步驟（教師演示）：2用鑷子夾住材料，在酒精燈外焰加熱；3觀察是否燃燒、火焰顏色、氣味、灰燼狀態(tài)。4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：5紙張：迅速燃燒，黃色火焰，有焦糊味，灰燼為白色粉末；6木片：緩慢燃燒，橙色火焰，有木材香味，灰燼為黑色炭粒；7塑料片（聚乙烯）：熔化并燃燒，藍(lán)色火焰，有刺鼻氣味，灰燼為黑色硬塊；8鐵片：不燃燒，僅發(fā)紅。9實(shí)驗(yàn)工具：四種材料（小碎片）、酒精燈、鑷子、玻璃片（承接灰燼）。102化學(xué)性質(zhì)探究：變化中的“本質(zhì)區(qū)別”2.1實(shí)驗(yàn)五：觀察材料的燃燒現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論：易燃材料：紙張、木片、塑料；不易燃材料：鐵片；燃燒產(chǎn)物不同（粉末/炭粒/硬塊），說明材料的化學(xué)組成不同。環(huán)保延伸：塑料燃燒產(chǎn)生有毒氣體，所以不能隨意焚燒垃圾；木材燃燒產(chǎn)生二氧化碳，過度使用會加劇溫室效應(yīng)。03材料的應(yīng)用與創(chuàng)新：從“使用”到“創(chuàng)造”的跨越材料的應(yīng)用與創(chuàng)新：從“使用”到“創(chuàng)造”的跨越通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)掌握了材料的分類和性質(zhì)。但科學(xué)探究的最終目的，是讓材料更好地服務(wù)于生活，并推動人類社會進(jìn)步。1傳統(tǒng)材料的“新用法”許多天然材料在現(xiàn)代技術(shù)下被賦予了新功能。例如：竹子：傳統(tǒng)用于編織，現(xiàn)在通過高溫碳化技術(shù)制成竹纖維，用于制作環(huán)保毛巾、衣物（吸水性強(qiáng)且抗菌）；木材：傳統(tǒng)用于建筑，現(xiàn)在通過層壓技術(shù)制成膠合板，強(qiáng)度更高且節(jié)省木材；黏土：傳統(tǒng)用于制陶，現(xiàn)在通過納米技術(shù)制成多孔陶瓷，用于凈化水質(zhì)。2人造材料的“雙刃劍”塑料是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，但也帶來了“白色污染”。不過，科學(xué)家正在努力改進(jìn)：可降解塑料：以淀粉、植物纖維為原料，在自然環(huán)境中6-12個月可分解；回收塑料：通過清洗、熔融、重塑，將廢舊塑料制成新制品（如塑料凳、操場跑道）；替代材料：用玉米淀粉基材料制作一次性餐具，用竹纖維替代塑料吸管。010302043未來材料的“奇思妙想”材料科學(xué)的發(fā)展永無止境，同學(xué)們也可以成為“未來材料師”！例如：自修復(fù)材料：像皮膚一樣，材料受損后能自動愈合（如自修復(fù)輪胎）；會“呼吸”的材料：根據(jù)溫度、濕度自動調(diào)節(jié)透氣性（如智能運(yùn)動服）；環(huán)保能源材料：用太陽能電池材料制作屋頂，既能遮雨又能發(fā)電。結(jié)語：材料探究，永不止步同學(xué)們，今天我們從“認(rèn)識材料”出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)探究了材料的性質(zhì)，最后展望了材料的未來。這不僅是一次科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，更是一次“觀察生活—提出問題—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—應(yīng)用創(chuàng)新”的完整科學(xué)思維訓(xùn)練。材料是人類的“老朋友”