二年級《材料》單元解讀

單 元 概 述

《材料》單元為二年級學生提供了研究周圍常見物品和材料特性的機會。在對材料展開的研究中，學生將進一步提升運用感官進行觀察的能力，從對物品特征的注意轉換成對材料特性的注意;學習運用科學詞匯描述材料特性并根據材料類別給物品分類;認識到材料性能可以改變或優化，物品會隨著新材料的出現而不斷演變;了解人類根據功能和用途選擇不同材料，利用技術加工材料、制造物品。本單元對應的課程標準的“學習目標”如下：

1.2 識別生活中常見的材料。

16.1 知道植物、動物、河流、山脈、海洋等構成了自然世界，而建筑物、紡織物品、交通工具、家用電器、通信工具等構成了人工世界;知道我們周圍的人工世界是由人設計并制造出來的。

17.3 認識常見工具，了解其功能;使用工具對材料進行簡單加工;描述肉眼觀察和簡單儀器觀察的不同。

18.3 利用提供的材料和工具，通過口述、圖示等方式表達自己的設計與想法，并完成任務;對自己和他人的作品提出改進意見。

對于《材料》單元的學習，學生需要理解的內容為：

（1）能夠從材料的視角看待自然世界和人工世界;

（2）知道材料是具有特殊性能的物質，不同性能的材料可用來制作不同用途的物品;

（3）辨別生活中的常見材料;

（4）為了便利、快捷和舒適，人們對材料的性能進行改造與創新;

（5）認識常見工具，并且能夠使用工具對材料進行簡單加工;

（6）能夠表達并完成簡單設計。

如果學生理解了上述內容，他們將能夠做到：

（1）認識自然世界和人工世界中的常見材料;

（2）能利用多種感官或簡單工具研究材料，觀察并描述材料的特點;

（3）辨識出一個物品中的多種材料，區分出同一類物品的不同材料;

（4）對材料的性能稍加改變或簡單優化;

（5）口頭或利用簡單圖形表達自己的設計和想法;

（6）根據實際需求選擇材料并利用工具進行簡單的加工制作;

（7）依據材料的不同對垃圾進行分類，意識到要節約資源、保護環境。

單元教學內容分析

《材料》單元以“材料是具有特殊性能的物質”為概念主線，以“辨識生活中常見的材料”為活動主線設置了6課內容。教材選擇的學習對象（如餐具、書、紙、椅子、帽子）都是學生非常熟悉的生活中的常見物品。學生通過對各種物品的探索研究，發現他們的周圍存在著許多不同種類的材料，物品是由一種或多種材料做成，材料的一些特點是可以被觀察并識別的。人類用材料創造“人工世界”，同時材料的使用也影響著周圍的環境。

第1課《我們生活的世界》

旨在讓學生建立“自然世界”和“人工世界”的概念，引出材料。學生觀察和思考周圍的物品是由哪些材料制成的，指認常見材料并把物品按材料類別分類。同時，學生通過觀察與分類活動，暴露關于“材料”的前概念，引發研究材料的興趣。

實施建議：作為單元起始課，教學時，要在引導學生分類的過程中啟發他們對材料進行觀察與辨識，培養他們的分類思維。在分類的過程中，尊重學生對于“材料”特征的前概念，并將他們的初始分類結果和對材料的描述以“班級記錄表”的形式展示出來。

第2課《不同材料的餐具》

利用學生熟悉的餐具探討常見材料的性能，初步掌握研究材料的方法。學生將圍繞金屬、陶瓷、木頭、塑料這幾種常見材料制成的餐具，運用感官多角度、多維度地觀察，嘗試用科學詞匯描述它們的特點。同時，通過“神秘的盒子”游戲檢驗學生對材料的認識，訓練他們的邏輯推理能力。

實施建議：延續一年級學習的觀察方法，對多種材料制成的餐具進行觀察與描述，重點關注“物品特征”與“材料特性”的區別，結合第1課的“班級記錄表”對材料特點進行修正與完善。學生做“神秘的盒子”游戲要嚴格遵守游戲規則，可以多做幾次，以反思“如何提問能更快接近答案”及“如何從現有的回答中找出答案線索”，訓練邏輯推理能力。餐具優缺點的研討要與材料特點聯系起來，從而將“功能”與“材料”建立起聯系。

第3課《書的歷史》

以書為具體研究對象，結合人類文明的發展歷史，通過重演“書的歷史”，讓學生縱向考查由不同材料制成的一種物品——書的發展和演變。學生通過做一本簡易的書，體驗并對比泥板、竹（木）簡和紙三種材料制成的書在書寫以及裝訂成冊方面的便捷程度，理解材料的革新可以促進物品的發展演變，而人類對物品的實際需求又促進了制作物品的材料的優化和升級。

實施建議：重演“書的歷史”是一個載體，“像科學家那樣思考”才是活動的核心。學生親身感受在不同時期的書上書寫及裝訂，交流使用不同書籍的體會，然后將感受與材料特性建立聯系。學生將體悟到不同歷史時期人們對書的使用感受，以及對制作書的材料進行優化的渴求。這種體驗與需求正是科技不斷得到發展的思維源泉。

第4課《神奇的紙》

以紙為具體例子，讓學生橫向考查一種材料性能的變化。學生通過對普通紙的改造及功能的對比測試，知道材料經過人們的加工和改造，可以衍生出原本沒有的性能。

實施建議：“我們能讓它有更多神奇的本領嗎？”這個問題指向的是材料功能的增加，而功能增加的前提是材料性能的改變和優化，因此教學中要重點引導學生對比紙的外形變化對材料性能帶來的改變。注意，二年級學生將紙折成瓦楞狀是需要教師指導的（可以使用“微課”來指導）。學生對普通紙與瓦楞狀紙在彈性與緩沖、承載力、隔熱本領等方面的對比只需要用兒童的語言進行描述即可。改變前后的紙的外形及性能都可以用“班級記錄表”的形式來記錄。

第5課《椅子不簡單》

以看似平常的椅子為例，讓學生從材料的角度解剖一只“麻雀”，從整體和系統的角度研究一個真實的物品，認識到很多物品都是依據各種材料的不同性能進行復合、精細設計加工而成的。

實施建議：教學中要將對椅子的觀察與研究置于真實的生活情境中。辦公椅的結構不宜過于復雜。建議將前幾節課的“班級記錄表”利用起來，幫助學生將制作椅子的材料與其特性結合起來，從而發現每部分結構都是基于功能需求而選擇了具有相關性能的材料。

第6課《做一頂帽子》

學生通過“做一頂帽子”，經歷對核心概念以及工具、設計、制作的綜合運用過程。學生根據功能和用途選擇不同材料，利用工具設計、加工成為滿足需求的產品，從而進一步體會我們周圍的人工世界是由人設計并創造出來的。這個活動可以幫助我們評價學生在這一單元科學概念形成的狀況、探究能力的發展，同時促進學生深化對材料有關特性的認識。

實施建議：教學中要時刻關注讓學生在設計制作的過程中建立并強化材料和功能間的聯系。考慮到二年級學生動手操作能力有限，教師可以收集一些手工制作的視頻或自制微視頻播放給學生觀看，提供示范性指導，內容建議為折、剪、扣等小技巧。帽子材料的選擇、搜集還可以滲透環保教育。成果展示的形式可以靈活多樣，如展覽會、模特走臺、帽子超市等。研討環節要讓學生將成品與最初的設計聯系起來，看看帽子是否具備了預想的功能、帽子的材料是否與功能相匹配，這一活動指向的是工程技術實踐中的反思、改進。

單元教學建議

1.理解和把握單元編排思路和活動內涵

從表1可以看出，本單元期望學生對“材料”的認識主要趨向的是觀念建構，而不是識記材料具體特性。在教學中，我們不給材料下定義，不固化學生對某種材料的性能認識，因為材料的性能是復雜多變的。

例如，我們通常用塑料袋或塑料制品來研究塑料，由此得出塑料材料輕、不溶于水、容易燃燒、透明等結論。但從材料的觀點來看，這是有偏差，甚至是錯誤的，因為溶于水、可以阻燃的塑料早已有之，5年、10年之后的塑料可能完全不是今天這樣的塑料了。這是還未脫離從物品的視角認識材料，并不是從性能的視角來看材料。實際上，材料沒有好壞之分，材料的特性也不是一成不變的，唯有人們對材料性能的追求才是不變的。

通過本單元的學習，學生要建立“大材料觀”，認識到“性能是材料最重要的特征，人們使用的是材料的性能而非哪一種材料”，由此他們表現出來并能被評價的能力則是“能夠辨認出生活用品中所使用的一種或多種材料”。教材選取書、紙、椅子等都是載體，比如《書的歷史》一課，其指向的是書的制成材料在不斷發展演變。不僅僅是書，其他物品也一樣，書只是一個例子。

2.充分發揮“班級記錄表”在單元學習連貫性和累積性方面的作用

《我們生活的世界》一課用“班級記錄表”記錄學生對各種材料的分類與描述，這張“班級記錄表”將伴隨學生整個單元的學習過程。在這一過程中，學生會不斷地完善對材料的認識，這些新認識都將隨時補充到“班級記錄表”中，進而保留并記錄下學生集體學習的軌跡。

“班級記錄表”并不是在每個課中孤立存在的，它們圍繞單元核心概念——“我們身邊存在著各種材料，材料的一些特點可以被觀察與識別”，引領著學生的認識呈現螺旋式的上升。《我們生活的世界》一課在“班級記錄表”中重點呈現“從物品到材料”（如圖1），《不同材料的餐具》一課則在“班級記錄表”中呈現“具體材料的各自特性”（記錄金屬、塑料、陶瓷、木頭的特點）。后續幾課中，隨著學生學習的深入，在表中陸續補充了紙、布（纖維）等材料的特點及改變后的材料性能。《椅子不簡單》一課則在記錄表中呈現出“使用多種材料制作物品的依據是材料的特性”。這時，“班級記錄表”中前期的內容中就蘊含著對椅子各部分材料進行選擇的那些重要依據。因此，“班級記錄表”體現了學生對材料的認識歷程：展示前概念→認識材料特性及改造加工→材料的應用與制作。它們各自承擔著不同的功能，既體現學生認知發展變化的線索和單元學習的連貫性與累積性，也便于學生整理、回顧，提升認識。

3.關注技術與工程思想在教學中的實踐

實施本單元教學要“明暗線”交織融合，明線即“概念線”，是“通過觀察與識別，認識材料是具有特殊性能的物質”;暗線即“技術工程線”，是“人工世界發展過程中人類對材料的使用與改進”。反映在教學中，是將對材料的觀察與識別置于真實的生活中，引領學生在觀察描述材料特點的同時，體驗人類在創造人工世界的過程中，對材料特性的運用及基于性能、需求對材料進行的加工與改造過程。《做一頂帽子》一課，學生要經歷“設計→選材→制作→展示”的工程實踐過程，初步體驗工程是運用科學和技術進行設計、解決實際問題和制造產品的過程。