一、實驗背景與目標定位——為何要做這個實驗？演講人01實驗背景與目標定位——為何要做這個實驗？02實驗準備——工欲善其事，必先利其器03實驗操作——步步為營，探索科學規(guī)律04安全規(guī)范與科學思維——實驗的"雙輪驅動"05拓展應用與總結提升——從實驗室到生活目錄2025小學五年級科學上冊材料熱壓成型實驗操作指導課件作為一名深耕小學科學教育十余年的一線教師，我始終相信：動手實驗是打開科學之門的鑰匙。今天要和大家分享的"材料熱壓成型實驗"，是五年級上冊"材料與結構"單元的核心實踐內容。這節(jié)課不僅能讓學生直觀感受材料在溫度與壓力作用下的形態(tài)變化，更能通過操作過程培養(yǎng)科學探究能力。接下來，我將從實驗背景、準備、操作、注意事項及拓展應用五個維度，為大家展開詳細指導。01實驗背景與目標定位——為何要做這個實驗？1課程標準依據(jù)《義務教育科學課程標準（2022年版）》在"物質科學"領域明確要求五年級學生需"通過觀察、實驗等方法探究材料的性質，了解材料的加工方法與性能的關系"。熱壓成型作為材料加工的基礎技術，恰好能銜接"材料的物理性質""溫度對物質狀態(tài)的影響"等知識點，是落實"科學探究與實踐"核心素養(yǎng)的重要載體。2教材邏輯銜接本實驗對應上冊第三單元"材料的秘密"第4課"加工與性能"。前3課學生已通過觀察、測量等方法認識了常見材料（如塑料、木材、陶土）的硬度、柔韌性等性質，本節(jié)課通過"加熱+加壓"的復合操作，引導學生發(fā)現(xiàn)"加工方法改變材料性能"的規(guī)律，為后續(xù)學習"結構與功能"（如安全帽的設計）奠定實踐基礎。3三維目標設定知識目標：知道熱壓成型是通過加熱軟化材料、加壓改變形狀的加工方法；能區(qū)分熱塑性材料（如聚乙烯塑料）與熱固性材料（如酚醛樹脂）在熱壓中的不同表現(xiàn)；理解溫度、壓力、保壓時間對成型效果的影響。12情感目標：感受科學技術對材料應用的推動作用（如塑料產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)）；在安全操作中養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度；通過對比不同材料的成型效果，激發(fā)探索"材料世界"的興趣。3能力目標：能規(guī)范使用低溫熱壓設備（或自制簡易裝置）完成"裝料-加熱-加壓-冷卻"全流程操作；通過觀察記錄實驗現(xiàn)象（如材料軟化程度、成型后表面光滑度），分析變量與結果的關系；小組合作完成實驗報告，用科學語言描述操作過程。02實驗準備——工欲善其事，必先利其器1材料選擇（需提前2天準備）考慮五年級學生的操作安全與認知水平，實驗材料需滿足"低毒性、易獲取、熱穩(wěn)定性適中"三大原則。經(jīng)實踐驗證，以下組合效果最佳：1材料選擇（需提前2天準備）|材料類型|具體選擇|選擇依據(jù)||----------------|-------------------------|--------------------------------------------------------------------------||主體材料|低密度聚乙烯（LDPE）塑料片（厚度1mm）、木粉（80目）與白乳膠混合料（比例3:1）|聚乙烯加熱易軟化（軟化點約105℃），冷卻后硬化；木粉混合料模擬復合材料，觀察黏結效果||對比材料|酚醛樹脂碎塊（少量）|熱固性材料代表，加熱不軟化，對比更直觀||輔助材料|硅油紙（防粘）、模具（直徑5cm圓形/心形）|硅油紙防止材料粘連設備；模具選擇學生熟悉的形狀，增強興趣|2工具與設備為確保安全，實驗設備需采用"低溫可控+防護設計"。推薦配置：加熱加壓裝置：教學專用低溫熱壓機（溫度范圍50-150℃可調，壓力0-50N可控，帶自動斷電保護）；若條件有限，可用"電熨斗（調至低溫檔）+重物（如書本）+木板"自制簡易裝置（需提前測試溫度，避免燙傷）。防護工具：隔熱手套（硅膠材質，厚5mm）、長柄鑷子（不銹鋼，長度20cm）、護目鏡（防飛濺）。測量工具：電子溫度計（測量材料表面溫度）、彈簧秤（測量加壓力度）、游標卡尺（測量成型厚度）。3環(huán)境與分組實驗室布置：實驗臺需通風良好（避免塑料加熱產(chǎn)生輕微氣味），電源插座加裝漏電保護器；操作區(qū)與觀察區(qū)分離，設置"正在實驗"警示標識。分組安排：4-5人/組，每組明確分工：操作員（負責設備操作）、記錄員（填寫實驗記錄表）、安全員（檢查防護裝備）、材料員（取放材料）。提前1周進行"設備使用培訓"，確保每人能獨立完成"開機-調溫-關機"基礎操作。03實驗操作——步步為營，探索科學規(guī)律1預實驗：材料特性初體驗（10分鐘）為降低正式實驗難度，先安排"加熱觀察小實驗"：每組取1cm×1cm聚乙烯塑料片，用電子溫度計測量室溫下硬度（用指甲輕劃，記錄是否留痕）；將塑料片置于50℃加熱板上30秒，觀察軟化現(xiàn)象（是否可彎曲）；繼續(xù)升溫至100℃，觀察流動性變化。通過對比，學生能直觀理解"溫度是熱壓成型的關鍵條件"。2正式實驗：五步法完成熱壓成型（35分鐘）2.1步驟一：設備預熱（5分鐘）操作要點：打開熱壓機電源，設置目標溫度（聚乙烯建議120℃，木粉混合料建議80℃）；同時開啟溫度監(jiān)控，待設備上下加熱板均達到設定溫度（誤差±5℃）后，進入下一步。科學原理：預熱使加熱板溫度均勻，避免局部過熱導致材料碳化（如塑料變黑）或加熱不足（材料未充分軟化）。2正式實驗：五步法完成熱壓成型（35分鐘）2.2步驟二：裝料與鋪放（8分鐘）操作要點：用長柄鑷子夾取硅油紙平鋪于下加熱板，取約5g聚乙烯碎片均勻鋪在硅油紙上（厚度約2mm）；若使用木粉混合料，需用手按壓成與模具同形的餅狀（避免加壓時外溢）。常見問題及對策：材料鋪放不均（易導致成型厚度不一）——指導學生用直尺刮平；材料過多（加壓時溢出污染設備）——用天平稱量控制用量。2正式實驗：五步法完成熱壓成型（35分鐘）2.3步驟三：合模加壓（10分鐘）操作要點：將模具對準材料放置，緩慢下壓上加熱板至接觸模具（避免沖擊）；啟動加壓裝置，逐步增加壓力至30N（木粉混合料需50N），保持壓力穩(wěn)定（觀察彈簧秤示數(shù)）。關鍵觀察：記錄材料在加壓過程中的變化——聚乙烯逐漸填充模具縫隙，表面從粗糙變光滑；木粉混合料白乳膠受熱熔化，黏結木粉形成整體。2正式實驗：五步法完成熱壓成型（35分鐘）2.4步驟四：保壓冷卻（8分鐘）操作要點：保持壓力不變，關閉加熱功能（或維持低溫），等待5分鐘（聚乙烯）或8分鐘（木粉混合料）；用電子溫度計監(jiān)測材料表面溫度，降至50℃以下方可脫模?？茖W解釋：保壓可防止材料因彈性回復變形（如塑料冷卻時收縮）；緩慢冷卻是為了讓分子鏈有序排列（聚乙烯）或膠黏劑充分固化（木粉混合料）。2正式實驗：五步法完成熱壓成型（35分鐘）2.5步驟五：脫模與觀察（4分鐘）操作要點：佩戴隔熱手套，用鑷子輕撬模具邊緣，緩慢取出成型品；用軟毛刷清理表面碎屑，測量厚度（用游標卡尺取3個點求平均值），觀察表面是否有氣泡、裂紋。記錄要求：實驗記錄表需包含"材料類型、溫度、壓力、保壓時間、成型效果（優(yōu)/良/中）、問題分析"五列，記錄員用文字+簡圖畫出現(xiàn)象。04安全規(guī)范與科學思維——實驗的"雙輪驅動"1安全操作"六必須"215必須佩戴防護手套與護目鏡（曾有學生未戴手套觸碰加熱板，導致輕度燙傷，此為血的教訓）；必須由2人協(xié)同操作（一人控制設備，一人觀察溫度）；必須在實驗后關閉電源并冷卻設備（防止余熱引發(fā)事故）；4必須使用長柄工具取放材料（避免手部直接接觸高溫區(qū)）；3必須在教師確認設備正常后開機（曾因線路老化導致短路，提前檢查是關鍵）；6必須將廢棄材料（如邊角料）投入專用回收箱（塑料可重復利用，木粉可堆肥）。2科學思維培養(yǎng)策略變量控制：設計對比實驗（如一組用100℃、30N，另一組用120℃、30N），引導學生思考"溫度如何影響成型效果"；01失敗分析：若塑料片未成型（仍為碎片），可能是"加熱時間不足"或"壓力過小"，鼓勵學生提出改進方案（如延長加熱1分鐘）。03現(xiàn)象推理：若成型品有氣泡（常見于木粉混合料），討論"氣泡可能是白乳膠水分蒸發(fā)或加壓不及時導致"；0201020305拓展應用與總結提升——從實驗室到生活1生活中的熱壓成型工業(yè)實例：展示塑料餐盒（熱壓成型）、復合木地板（木粉+膠熱壓）、汽車儀表板（纖維+樹脂熱壓）的生產(chǎn)視頻，說明"熱壓技術讓材料更符合使用需求"；家庭小實驗：課后用保鮮膜（聚乙烯）、舊塑料瓶碎片、電熨斗（低溫檔）和書本（加壓）自制小掛飾，記錄操作過程并拍照分享。2課堂總結與情感升華回顧實驗流程，強調"溫度、壓力、時間"三大要素對材料性能的影響；通過學生分享"最驚喜的發(fā)現(xiàn)"（如"木粉加膠后比純木粉更硬"），總結"加工方法能賦予材料新功能"的核心概念。最后