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单 元 概 述
《材料》单元为二年级学生提供了研究周围常见物品和材料特性的机会。在对材料展开的研究中，学生将进一步提升运用感官进行观察的能力，从对物品特征的注意转换成对材料特性的注意;学习运用科学词汇描述材料特性并根据材料类别给物品分类;认识到材料性能可以改变或优化，物品会随着新材料的出现而不断演变;了解人类根据功能和用途选择不同材料，利用技术加工材料、制造物品。本单元对应的课程标准的“学习目标”如下：
1.2 识别生活中常见的材料。
16.1 知道植物、动物、河流、山脉、海洋等构成了自然世界，而建筑物、纺织物品、交通工具、家用电器、通信工具等构成了人工世界;知道我们周围的人工世界是由人设计并制造出来的。
17.3 认识常见工具，了解其功能;使用工具对材料进行简单加工;描述肉眼观察和简单仪器观察的不同。
18.3 利用提供的材料和工具，通过口述、图示等方式表达自己的设计与想法，并完成任务;对自己和他人的作品提出改进意见。
对于《材料》单元的学习，学生需要理解的内容为：
（1）能够从材料的视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质，不同性能的材料可用来制作不同用途的物品;
（3）辨别生活中的常见材料;
（4）为了便利、快捷和舒适，人们对材料的性能进行改造与创新;
（5）认识常见工具，并且能够使用工具对材料进行简单加工;
（6）能够表达并完成简单设计。
如果学生理解了上述内容，他们将能够做到：
（1）认识自然世界和人工世界中的常见材料;
（2）能利用多种感官或简单工具研究材料，观察并描述材料的特点;
（3）辨识出一个物品中的多种材料，区分出同一类物品的不同材料;
（4）对材料的性能稍加改变或简单优化;
（5）口头或利用简单图形表达自己的设计和想法;
（6）根据实际需求选择材料并利用工具进行简单的加工制作;
（7）依据材料的不同对垃圾进行分类，意识到要节约资源、保护环境。
单元教学内容分析
《材料》单元以“材料是具有特殊性能的物质”为概念主线，以“辨识生活中常见的材料”为活动主线设置了6课内容。教材选择的学习对象（如餐具、书、纸、椅子、帽子）都是学生非常熟悉的生活中的常见物品。学生通过对各种物品的探索研究，发现他们的周围存在着许多不同种类的材料，物品是由一种或多种材料做成，材料的一些特点是可以被观察并识别的。人类用材料创造“人工世界”，同时材料的使用也影响着周围的环境。
第1课《我们生活的世界》
旨在让学生建立“自然世界”和“人工世界”的概念，引出材料。学生观察和思考周围的物品是由哪些材料制成的，指认常见材料并把物品按材料类别分类。同时，学生通过观察与分类活动，暴露关于“材料”的前概念，引发研究材料的兴趣。
实施建议：作为单元起始课，教学时，要在引导学生分类的过程中启发他们对材料进行观察与辨识，培养他们的分类思维。在分类的过程中，尊重学生对于“材料”特征的前概念，并将他们的初始分类结果和对材料的描述以“班級记录表”的形式展示出来。
第2课《不同材料的餐具》
利用学生熟悉的餐具探讨常见材料的性能，初步掌握研究材料的方法。学生将围绕金属、陶瓷、木头、塑料这几种常见材料制成的餐具，运用感官多角度、多维度地观察，尝试用科学词汇描述它们的特点。同时，通过“神秘的盒子”游戏检验学生对材料的认识，训练他们的逻辑推理能力。
实施建议：延续一年级学习的观察方法，对多种材料制成的餐具进行观察与描述，重点关注“物品特征”与“材料特性”的区别，结合第1课的“班级记录表”对材料特点进行修正与完善。学生做“神秘的盒子”游戏要严格遵守游戏规则，可以多做几次，以反思“如何提问能更快接近答案”及“如何从现有的回答中找出答案线索”，训练逻辑推理能力。餐具优缺点的研讨要与材料特点联系起来，从而将“功能”与“材料”建立起联系。
第3课《书的历史》
以书为具体研究对象，结合人类文明的发展历史，通过重演“书的历史”，让学生纵向考查由不同材料制成的一种物品——书的发展和演变。学生通过做一本简易的书，体验并对比泥板、竹（木）简和纸三种材料制成的书在书写以及装订成册方面的便捷程度，理解材料的革新可以促进物品的发展演变，而人类对物品的实际需求又促进了制作物品的材料的优化和升级。
实施建议：重演“书的历史”是一个载体，“像科学家那样思考”才是活动的核心。学生亲身感受在不同时期的书上书写及装订，交流使用不同书籍的体会，然后将感受与材料特性建立联系。学生将体悟到不同历史时期人们对书的使用感受，以及对制作书的材料进行优化的渴求。这种体验与需求正是科技不断得到发展的思维源泉。
第4课《神奇的纸》
以纸为具体例子，让学生横向考查一种材料性能的变化。学生通过对普通纸的改造及功能的对比测试，知道材料经过人们的加工和改造，可以衍生出原本没有的性能。
实施建议：“我们能让它有更多神奇的本领吗？”这个问题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变和优化，因此教学中要重点引导学生对比纸的外形变化对材料性能带来的改变。注意，二年级学生将纸折成瓦楞状是需要教师指导的（可以使用“微课”来指导）。学生对普通纸与瓦楞状纸在弹性与缓冲、承载力、隔热本领等方面的对比只需要用儿童的语言进行描述即可。改变前后的纸的外形及性能都可以用“班级记录表”的形式来记录。
第5课《椅子不简单》
以看似平常的椅子为例，让学生从材料的角度解剖一只“麻雀”，从整体和系统的角度研究一个真实的物品，认识到很多物品都是依据各种材料的不同性能进行复合、精细设计加工而成的。 实施建议：教学中要将对椅子的观察与研究置于真实的生活情境中。办公椅的结构不宜过于复杂。建议将前几节课的“班级记录表”利用起来，帮助学生将制作椅子的材料与其特性结合起来，从而发现每部分结构都是基于功能需求而选择了具有相关性能的材料。
第6课《做一顶帽子》
学生通过“做一顶帽子”，经历对核心概念以及工具、设计、制作的综合运用过程。学生根据功能和用途选择不同材料，利用工具设计、加工成为满足需求的产品，从而进一步体会我们周围的人工世界是由人设计并创造出来的。这个活动可以帮助我们评价学生在这一单元科学概念形成的状况、探究能力的发展，同时促进学生深化对材料有关特性的认识。
实施建议：教学中要时刻关注让学生在设计制作的过程中建立并强化材料和功能间的联系。考虑到二年级学生动手操作能力有限，教师可以收集一些手工制作的视频或自制微视频播放给学生观看，提供示范性指导，内容建议为折、剪、扣等小技巧。帽子材料的选择、搜集还可以渗透环保教育。成果展示的形式可以灵活多样，如展览会、模特走台、帽子超市等。研讨环节要让学生将成品与最初的设计联系起来，看看帽子是否具备了预想的功能、帽子的材料是否与功能相匹配，这一活动指向的是工程技术实践中的反思、改进。
单元教学建议
1.理解和把握单元编排思路和活动内涵
从表1可以看出，本单元期望学生对“材料”的认识主要趋向的是观念建构，而不是识记材料具体特性。在教学中，我们不给材料下定义，不固化学生对某种材料的性能认识，因为材料的性能是复杂多变的。
例如，我们通常用塑料袋或塑料制品来研究塑料，由此得出塑料材料轻、不溶于水、容易燃烧、透明等结论。但从材料的观点来看，这是有偏差，甚至是错误的，因为溶于水、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这样的塑料了。这是还未脱离从物品的视角认识材料，并不是从性能的视角来看材料。实际上，材料没有好坏之分，材料的特性也不是一成不变的，唯有人们对材料性能的追求才是不变的。
通过本单元的学习，学生要建立“大材料观”，认识到“性能是材料最重要的特征，人们使用的是材料的性能而非哪一种材料”，由此他们表现出来并能被评价的能力则是“能够辨认出生活用品中所使用的一种或多种材料”。教材选取书、纸、椅子等都是载体，比如《书的历史》一课，其指向的是书的制成材料在不断发展演变。不仅仅是书，其他物品也一样，书只是一个例子。
2.充分发挥“班级记录表”在单元学习连贯性和累积性方面的作用
《我们生活的世界》一课用“班级记录表”记录学生对各种材料的分类与描述，这张“班级记录表”将伴随学生整个单元的学习过程。在这一过程中，学生会不断地完善对材料的认识，这些新认识都将随时补充到“班级记录表”中，进而保留并记录下学生集体学习的轨迹。
“班级记录表”并不是在每个课中孤立存在的，它们围绕单元核心概念——“我们身边存在着各种材料，材料的一些特点可以被观察与识别”，引领着学生的认识呈现螺旋式的上升。《我们生活的世界》一课在“班级记录表”中重点呈现“从物品到材料”（如图1），《不同材料的餐具》一课则在“班级记录表”中呈现“具体材料的各自特性”（記录金属、塑料、陶瓷、木头的特点）。后续几课中，随着学生学习的深入，在表中陆续补充了纸、布（纤维）等材料的特点及改变后的材料性能。《椅子不简单》一课则在记录表中呈现出“使用多种材料制作物品的依据是材料的特性”。这时，“班级记录表”中前期的内容中就蕴含着对椅子各部分材料进行选择的那些重要依据。因此，“班级记录表”体现了学生对材料的认识历程：展示前概念→认识材料特性及改造加工→材料的应用与制作。它们各自承担着不同的功能，既体现学生认知发展变化的线索和单元学习的连贯性与累积性，也便于学生整理、回顾，提升认识。
3.关注技术与工程思想在教学中的实践
实施本单元教学要“明暗线”交织融合，明线即“概念线”，是“通过观察与识别，认识材料是具有特殊性能的物质”;暗线即“技术工程线”，是“人工世界发展过程中人类对材料的使用与改进”。反映在教学中，是将对材料的观察与识别置于真实的生活中，引领学生在观察描述材料特点的同时，体验人类在创造人工世界的过程中，对材料特性的运用及基于性能、需求对材料进行的加工与改造过程。《做一顶帽子》一课，学生要经历“设计→选材→制作→展示”的工程实践过程，初步体验工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的过程。
《材料》单元为二年级学生提供了研究周围常见物品和材料特性的机会。在对材料展开的研究中，学生将进一步提升运用感官进行观察的能力，从对物品特征的注意转换成对材料特性的注意;学习运用科学词汇描述材料特性并根据材料类别给物品分类;认识到材料性能可以改变或优化，物品会随着新材料的出现而不断演变;了解人类根据功能和用途选择不同材料，利用技术加工材料、制造物品。本单元对应的课程标准的“学习目标”如下：
1.2 识别生活中常见的材料。
16.1 知道植物、动物、河流、山脉、海洋等构成了自然世界，而建筑物、纺织物品、交通工具、家用电器、通信工具等构成了人工世界;知道我们周围的人工世界是由人设计并制造出来的。
17.3 认识常见工具，了解其功能;使用工具对材料进行简单加工;描述肉眼观察和简单仪器观察的不同。
18.3 利用提供的材料和工具，通过口述、图示等方式表达自己的设计与想法，并完成任务;对自己和他人的作品提出改进意见。
对于《材料》单元的学习，学生需要理解的内容为：
（1）能够从材料的视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质，不同性能的材料可用来制作不同用途的物品;
（3）辨别生活中的常见材料;
（4）为了便利、快捷和舒适，人们对材料的性能进行改造与创新;
（5）认识常见工具，并且能够使用工具对材料进行简单加工;
（6）能够表达并完成简单设计。
如果学生理解了上述内容，他们将能够做到：
（1）认识自然世界和人工世界中的常见材料;
（2）能利用多种感官或简单工具研究材料，观察并描述材料的特点;
（3）辨识出一个物品中的多种材料，区分出同一类物品的不同材料;
（4）对材料的性能稍加改变或简单优化;
（5）口头或利用简单图形表达自己的设计和想法;
（6）根据实际需求选择材料并利用工具进行简单的加工制作;
（7）依据材料的不同对垃圾进行分类，意识到要节约资源、保护环境。
单元教学内容分析
《材料》单元以“材料是具有特殊性能的物质”为概念主线，以“辨识生活中常见的材料”为活动主线设置了6课内容。教材选择的学习对象（如餐具、书、纸、椅子、帽子）都是学生非常熟悉的生活中的常见物品。学生通过对各种物品的探索研究，发现他们的周围存在着许多不同种类的材料，物品是由一种或多种材料做成，材料的一些特点是可以被观察并识别的。人类用材料创造“人工世界”，同时材料的使用也影响着周围的环境。
第1课《我们生活的世界》
旨在让学生建立“自然世界”和“人工世界”的概念，引出材料。学生观察和思考周围的物品是由哪些材料制成的，指认常见材料并把物品按材料类别分类。同时，学生通过观察与分类活动，暴露关于“材料”的前概念，引发研究材料的兴趣。
实施建议：作为单元起始课，教学时，要在引导学生分类的过程中启发他们对材料进行观察与辨识，培养他们的分类思维。在分类的过程中，尊重学生对于“材料”特征的前概念，并将他们的初始分类结果和对材料的描述以“班級记录表”的形式展示出来。
第2课《不同材料的餐具》
利用学生熟悉的餐具探讨常见材料的性能，初步掌握研究材料的方法。学生将围绕金属、陶瓷、木头、塑料这几种常见材料制成的餐具，运用感官多角度、多维度地观察，尝试用科学词汇描述它们的特点。同时，通过“神秘的盒子”游戏检验学生对材料的认识，训练他们的逻辑推理能力。
实施建议：延续一年级学习的观察方法，对多种材料制成的餐具进行观察与描述，重点关注“物品特征”与“材料特性”的区别，结合第1课的“班级记录表”对材料特点进行修正与完善。学生做“神秘的盒子”游戏要严格遵守游戏规则，可以多做几次，以反思“如何提问能更快接近答案”及“如何从现有的回答中找出答案线索”，训练逻辑推理能力。餐具优缺点的研讨要与材料特点联系起来，从而将“功能”与“材料”建立起联系。
第3课《书的历史》
以书为具体研究对象，结合人类文明的发展历史，通过重演“书的历史”，让学生纵向考查由不同材料制成的一种物品——书的发展和演变。学生通过做一本简易的书，体验并对比泥板、竹（木）简和纸三种材料制成的书在书写以及装订成册方面的便捷程度，理解材料的革新可以促进物品的发展演变，而人类对物品的实际需求又促进了制作物品的材料的优化和升级。
实施建议：重演“书的历史”是一个载体，“像科学家那样思考”才是活动的核心。学生亲身感受在不同时期的书上书写及装订，交流使用不同书籍的体会，然后将感受与材料特性建立联系。学生将体悟到不同历史时期人们对书的使用感受，以及对制作书的材料进行优化的渴求。这种体验与需求正是科技不断得到发展的思维源泉。
第4课《神奇的纸》
以纸为具体例子，让学生横向考查一种材料性能的变化。学生通过对普通纸的改造及功能的对比测试，知道材料经过人们的加工和改造，可以衍生出原本没有的性能。
实施建议：“我们能让它有更多神奇的本领吗？”这个问题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变和优化，因此教学中要重点引导学生对比纸的外形变化对材料性能带来的改变。注意，二年级学生将纸折成瓦楞状是需要教师指导的（可以使用“微课”来指导）。学生对普通纸与瓦楞状纸在弹性与缓冲、承载力、隔热本领等方面的对比只需要用儿童的语言进行描述即可。改变前后的纸的外形及性能都可以用“班级记录表”的形式来记录。
第5课《椅子不简单》
以看似平常的椅子为例，让学生从材料的角度解剖一只“麻雀”，从整体和系统的角度研究一个真实的物品，认识到很多物品都是依据各种材料的不同性能进行复合、精细设计加工而成的。 实施建议：教学中要将对椅子的观察与研究置于真实的生活情境中。办公椅的结构不宜过于复杂。建议将前几节课的“班级记录表”利用起来，帮助学生将制作椅子的材料与其特性结合起来，从而发现每部分结构都是基于功能需求而选择了具有相关性能的材料。
第6课《做一顶帽子》
学生通过“做一顶帽子”，经历对核心概念以及工具、设计、制作的综合运用过程。学生根据功能和用途选择不同材料，利用工具设计、加工成为满足需求的产品，从而进一步体会我们周围的人工世界是由人设计并创造出来的。这个活动可以帮助我们评价学生在这一单元科学概念形成的状况、探究能力的发展，同时促进学生深化对材料有关特性的认识。
实施建议：教学中要时刻关注让学生在设计制作的过程中建立并强化材料和功能间的联系。考虑到二年级学生动手操作能力有限，教师可以收集一些手工制作的视频或自制微视频播放给学生观看，提供示范性指导，内容建议为折、剪、扣等小技巧。帽子材料的选择、搜集还可以渗透环保教育。成果展示的形式可以灵活多样，如展览会、模特走台、帽子超市等。研讨环节要让学生将成品与最初的设计联系起来，看看帽子是否具备了预想的功能、帽子的材料是否与功能相匹配，这一活动指向的是工程技术实践中的反思、改进。
单元教学建议
1.理解和把握单元编排思路和活动内涵
从表1可以看出，本单元期望学生对“材料”的认识主要趋向的是观念建构，而不是识记材料具体特性。在教学中，我们不给材料下定义，不固化学生对某种材料的性能认识，因为材料的性能是复杂多变的。
例如，我们通常用塑料袋或塑料制品来研究塑料，由此得出塑料材料轻、不溶于水、容易燃烧、透明等结论。但从材料的观点来看，这是有偏差，甚至是错误的，因为溶于水、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这样的塑料了。这是还未脱离从物品的视角认识材料，并不是从性能的视角来看材料。实际上，材料没有好坏之分，材料的特性也不是一成不变的，唯有人们对材料性能的追求才是不变的。
通过本单元的学习，学生要建立“大材料观”，认识到“性能是材料最重要的特征，人们使用的是材料的性能而非哪一种材料”，由此他们表现出来并能被评价的能力则是“能够辨认出生活用品中所使用的一种或多种材料”。教材选取书、纸、椅子等都是载体，比如《书的历史》一课，其指向的是书的制成材料在不断发展演变。不仅仅是书，其他物品也一样，书只是一个例子。
2.充分发挥“班级记录表”在单元学习连贯性和累积性方面的作用
《我们生活的世界》一课用“班级记录表”记录学生对各种材料的分类与描述，这张“班级记录表”将伴随学生整个单元的学习过程。在这一过程中，学生会不断地完善对材料的认识，这些新认识都将随时补充到“班级记录表”中，进而保留并记录下学生集体学习的轨迹。
“班级记录表”并不是在每个课中孤立存在的，它们围绕单元核心概念——“我们身边存在着各种材料，材料的一些特点可以被观察与识别”，引领着学生的认识呈现螺旋式的上升。《我们生活的世界》一课在“班级记录表”中重点呈现“从物品到材料”（如图1），《不同材料的餐具》一课则在“班级记录表”中呈现“具体材料的各自特性”（記录金属、塑料、陶瓷、木头的特点）。后续几课中，随着学生学习的深入，在表中陆续补充了纸、布（纤维）等材料的特点及改变后的材料性能。《椅子不简单》一课则在记录表中呈现出“使用多种材料制作物品的依据是材料的特性”。这时，“班级记录表”中前期的内容中就蕴含着对椅子各部分材料进行选择的那些重要依据。因此，“班级记录表”体现了学生对材料的认识历程：展示前概念→认识材料特性及改造加工→材料的应用与制作。它们各自承担着不同的功能，既体现学生认知发展变化的线索和单元学习的连贯性与累积性，也便于学生整理、回顾，提升认识。
3.关注技术与工程思想在教学中的实践
实施本单元教学要“明暗线”交织融合，明线即“概念线”，是“通过观察与识别，认识材料是具有特殊性能的物质”;暗线即“技术工程线”，是“人工世界发展过程中人类对材料的使用与改进”。反映在教学中，是将对材料的观察与识别置于真实的生活中，引领学生在观察描述材料特点的同时，体验人类在创造人工世界的过程中，对材料特性的运用及基于性能、需求对材料进行的加工与改造过程。《做一顶帽子》一课，学生要经历“设计→选材→制作→展示”的工程实践过程，初步体验工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的过程。