Пластмасса и другие современные материалы
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока учащиеся смогут объяснить связь между строением и свойствами пластмасс, различать основные виды современных материалов по назначению и обосновывать выбор материала для конкретного изделия.
- Познакомить учащихся с понятием «пластмасса», составом, основными свойствами и областями применения пластмасс.
- Сформировать умение сравнивать пластмассы, древесину, металлы, стекло и композиты по заданным критериям.
- Развивать навыки анализа информации, выдвижения гипотезы, аргументации и принятия решения в практической ситуации.
- Воспитывать ответственное отношение к выбору материалов, рациональному использованию ресурсов и переработке отходов.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают влияние выбора материала на безопасность, долговечность изделия и состояние окружающей среды.
- Проявляют познавательный интерес к современным технологиям и профессиям, связанным с конструированием и производством.
- Формируют ответственное отношение к сортировке и повторному использованию материалов.
- Уважительно относятся к мнению одноклассников при обсуждении вариантов решения.
Метапредметные
- Извлекают информацию из образцов, таблицы свойств и короткого информационного текста.
- Сравнивают материалы по массе, прочности, влагостойкости, термостойкости, технологичности и экологичности.
- Формулируют гипотезы, проверяют их по наблюдаемым признакам и делают выводы.
- Работают в группе, распределяют роли, аргументируют выбор материала и представляют результат.
- Осуществляют самоконтроль по предложенным критериям и корректируют первоначальное решение.
Предметные
- Знать определение пластмассы, её состав и основные группы свойств.
- Уметь распознавать пластмассы по внешнему виду и маркировке, не проводя опасных испытаний.
- Уметь сравнивать пластмассу с металлом, древесиной, стеклом и композитными материалами.
- Владеть алгоритмом выбора материала для изделия с учётом его назначения и условий эксплуатации.
- Объяснять необходимость рационального использования и переработки пластмасс.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Определяют личную позицию по вопросу экологичного использования пластмасс.
- Связывают изучение материалов с будущей профессиональной деятельностью и повседневным выбором.
- Оценивают последствия одноразового и многоразового использования изделий.
- Проявляют самостоятельность при выборе варианта группового задания.
Регулятивные УУД
- Совместно формулируют цель исследования свойств материалов.
- Планируют последовательность наблюдения, сравнения и подготовки вывода.
- Проверяют соответствие выбранного материала условиям задачи.
- Фиксируют затруднение, корректируют гипотезу и оценивают результат по критериям.
Познавательные УУД
- Выделяют существенные признаки пластмасс и других современных материалов.
- Классифицируют материалы по происхождению, свойствам и области применения.
- Устанавливают причинно-следственную связь между составом материала и его свойствами.
- Моделируют процесс выбора материала для конкретного изделия.
- Работают с маркировкой, таблицей характеристик и кратким техническим описанием.
Коммуникативные УУД
- Распределяют роли в группе: организатор, эксперт по образцам, секретарь, докладчик.
- Задают уточняющие вопросы и формулируют аргументированный ответ.
- Согласуют решение при наличии разных мнений.
- Представляют вывод группы в течение одной минуты и корректно реагируют на вопросы класса.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить безопасные образцы: пластиковую бутылку, крышку, контейнер, кусочек упаковочного материала, металлическую деталь, деревянную палочку, стеклянную банку и образец композита.
- Распечатать карточки с краткими описаниями полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола и композитов — по одному комплекту на группу.
- Распечатать рабочие листы с таблицей сравнения материалов — по одному на каждого ученика.
- Подготовить карточки практических ситуаций: упаковка для еды, корпус бытового прибора, садовая лавка, защитный шлем, деталь велосипеда.
- Вывести на доску или экран памятку «Как выбрать материал»: назначение, нагрузка, среда, безопасность, стоимость, переработка.
- Подготовить изображения маркировок пластмасс и контейнеров для раздельного сбора отходов.
- Организовать 4–5 рабочих групп по 4–5 человек и подготовить карточки ролей.
- Подготовить таймер, маркеры, стикеры и листы формата А3 для групповых выводов.
- Проверить, чтобы на образцах не было острых краёв, загрязнений и деталей, требующих нагревания или разрушения.
- Подготовить слайд с проблемным вопросом: «Всегда ли пластмасса — лучший материал для изделия?»
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: включить учащихся в исследовательскую деятельность и вызвать интерес к проблеме выбора материала.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс и показывает на столе пластиковую бутылку, металлическую кружку и стеклянную банку. «Здравствуйте, ребята. Сегодня мы будем не просто перечислять материалы, а попробуем принять инженерное решение. Посмотрите на эти предметы: все они могут использоваться для хранения жидкости, но почему производители выбирают разные материалы? Запишите одним словом первое отличие, которое вы замечаете». | Рассматривают три предмета, записывают признак и называют варианты: «масса», «прочность», «прозрачность», «удобство», «безопасность». |
3 мин | Учитель показывает проблемный вопрос на экране: «Всегда ли пластмасса — лучший материал для изделия?» «Подумайте самостоятельно, затем обсудите ответ с соседом. Не требуется сразу дать окончательное мнение: нам важно зафиксировать первоначальную гипотезу. Через несколько минут мы вернёмся к этому вопросу и проверим её». Используется приём «Подумай — обсуди в паре — поделись». | 30 секунд формулируют личную гипотезу, около минуты обсуждают её в парах, затем предлагают классу ответы: «пластмасса лёгкая и дешёвая, но не всегда экологична», «для высокой температуры лучше выбрать металл или стекло». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы увидели, что один и тот же предмет можно изготовить из разных материалов. Значит, выбор нельзя делать только по внешнему виду или цене. Теперь выясним, какими свойствами обладают пластмассы и другие современные материалы».
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о материалах и выявить критерии их сравнения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель записывает на доске слова «материал», «свойство», «изделие». «Объясните, чем материал отличается от изделия. Какие свойства материала вы уже использовали на уроках технологии, когда выбирали заготовку или инструмент? Назовите не менее трёх свойств». | Формулируют: «материал используется для изготовления изделия», «свойство показывает, как материал ведёт себя при воздействии». Называют прочность, твёрдость, гибкость, влагостойкость, теплопроводность. |
3 мин | Учитель раздаёт группам по два образца и просит провести только визуальное и тактильное наблюдение. «Не сгибайте резко и не царапайте образцы. Запишите, что можно установить безопасно: цвет, прозрачность, масса на ощупь, гладкость, гибкость. Затем назовите свойство, которое пока нельзя определить без специального оборудования». | В группах заполняют первые строки рабочего листа, сравнивают образцы, сообщают: «пластик легче металла», «стекло прозрачнее древесины», «по внешнему виду нельзя точно определить термостойкость». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы вспомнили, что материал описывают не одним признаком, а набором свойств. Однако по наблюдению не всё можно установить. Зафиксируем затруднение и определим, какие знания помогут сделать обоснованный выбор».
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную проблему, цель и план исследования.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель предлагает ситуацию: «Представьте, что вам поручили выбрать материал для многоразовой бутылки. Пластмасса лёгкая, стекло химически устойчиво, металл прочен. Как принять решение, если каждый материал имеет преимущества и ограничения? Что нам нужно узнать?» Учитель фиксирует ответы в виде кластера. | Предлагают критерии: безопасность, масса, прочность, температура использования, цена, срок службы, возможность переработки. Формулируют затруднение: «мы не умеем сопоставлять свойства материала с назначением изделия». |
2 мин | Учитель обобщает: «Сегодня наша цель — научиться сравнивать пластмассы и другие современные материалы и выбирать подходящий материал для изделия. План работы такой: узнаем состав и свойства пластмасс, сравним образцы, решим практическую задачу и проверим первоначальную гипотезу. Выберите в группе, кто будет отвечать за образцы, запись, время и представление результата». | Записывают тему и цель урока, распределяют роли в группе, формулируют личный вопрос: «какая пластмасса подходит для упаковки», «почему композиты используют в технике». |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Проблема определена: материал выбирают не вообще, а под конкретные условия. Переходим к открытию знаний, которые помогут нам действовать как конструкторы».
Этап 4. Открытие нового знания (10 мин)
Цель этапа: сформировать представление о составе, свойствах и разновидностях пластмасс и современных материалов.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель демонстрирует на экране схему состава пластмассы. «Пластмасса — это материал на основе полимеров, в который могут добавляться наполнители, красители, стабилизаторы и другие компоненты. Полимер образует основу, а добавки изменяют цвет, гибкость, прочность или устойчивость к воздействию среды. Запишите определение и выделите в нём слова “полимер” и “добавки”». | Записывают определение, подчёркивают ключевые слова, задают вопросы о назначении добавок. Делают вывод: «состав влияет на свойства и область применения». |
3 мин | Учитель раздаёт карточки с описаниями материалов. «Прочитайте свою карточку и найдите три сведения: главное свойство, пример изделия и ограничение применения. Не переписывайте весь текст, подготовьте объяснение для одноклассников». Используется приём «Мозаика»: внутри группы учащиеся получают разные карточки и затем объясняют материал друг другу. | Читают карточки, выделяют ключевые сведения, по очереди объясняют группе полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол или композит. Формулируют сообщения: «полипропилен лёгкий и устойчив к влаге, его используют для контейнеров, но свойства зависят от температуры». |
3 мин | Учитель показывает таблицу «Материал — сильная сторона — ограничение». «Сравним пластмассу с металлом, древесиной, стеклом и композитом. Какие материалы лучше переносят нагрев? Какие легче? Какие требуют защиты от влаги? Помните: категоричные ответы “всегда” и “никогда” обычно требуют проверки». | Заполняют сравнительную таблицу, устанавливают связи: «металл обычно прочнее, но тяжелее», «стекло прозрачно и химически устойчиво, но хрупко», «древесина возобновляема, но нуждается в защите от влаги», «композит сочетает свойства нескольких компонентов». |
Запись в тетрадях
Пластмасса — материал на основе полимеров с добавками, изменяющими его свойства. Основные преимущества пластмасс: малая масса, влагостойкость, технологичность, возможность придания сложной формы. Ограничения: чувствительность некоторых видов к нагреву, старение, проблема накопления отходов. Современные материалы выбирают по назначению изделия и условиям эксплуатации.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Мы выяснили, что пластмассы не являются одинаковыми и не имеют одного универсального свойства. Теперь применим новую информацию и проверим, можем ли мы выбрать материал для конкретного изделия».
Этап 5. Первичное закрепление. Практическая задача (8 мин)
Цель этапа: применить критерии выбора материала в реальной проектной ситуации.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель раздаёт группам карточки ситуаций и листы А3. «Ваша группа — проектное бюро. Выберите материал для изделия, названного в карточке, и обоснуйте решение минимум по четырём критериям: назначение, прочность, масса, воздействие среды, безопасность и возможность переработки. Можно выбрать пластмассу, металл, древесину, стекло или композит». | Читают карточку ситуации, распределяют работу и отмечают обязательные критерии. |
5 мин | Учитель напоминает алгоритм на доске: «Сначала определите условия работы изделия. Затем назовите два подходящих материала, сравните их и выберите лучший. Обязательно укажите ограничение выбранного материала. Например, для защитного шлема важны малая масса, ударопрочность и возможность сформировать сложную оболочку, но нельзя забывать о проверке безопасности». | В группах составляют таблицу выбора, записывают решение и ограничение. Примеры: «для контейнера лучше полипропилен: лёгкий, влагостойкий, пригоден для формования; ограничение — нельзя использовать при любой температуре»; «для садовой лавки подойдёт композит или обработанная древесина». |
2 мин | Учитель приглашает две группы представить решения и задаёт вопросы: «Какой критерий оказался решающим? Что изменилось бы, если изделие использовалось при высокой температуре? Как вы проверили экологическую сторону решения?» | Докладчики представляют вывод за одну минуту, остальные задают по одному уточняющему вопросу, сравнивают решения и отмечают сильный аргумент соседней группы. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Вы применили не готовый список материалов, а алгоритм выбора. Теперь каждый индивидуально проверит, может ли выполнить такой анализ без подсказки группы».
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (8 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание свойств материалов и алгоритма их выбора.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель предлагает три задания на рабочем листе. «Задание 1: соотнесите материал и наиболее характерное применение. Задание 2: объясните, почему для горячего напитка нельзя автоматически выбрать любую пластмассовую ёмкость. Задание 3: выберите материал для лёгкого корпуса прибора и приведите два аргумента. Сначала работайте самостоятельно, не сверяйтесь с соседом». | Индивидуально выполняют задания: устанавливают соответствия, формулируют объяснение о температурной устойчивости, выбирают материал и записывают два аргумента. |
3 мин | Учитель выводит эталон на экран и организует самопроверку. «Проверьте не только ответ, но и обоснование. Если вы написали только “пластмасса лёгкая”, добавьте второй критерий и укажите возможное ограничение. Отметьте зелёным выполненное уверенно, жёлтым — требующее уточнения». | Сверяют ответы с эталоном, исправляют неточности, подсчитывают количество выполненных критериев, ставят цветовой знак самооценки. |
Эталон решения
Для горячего напитка нельзя выбирать любую пластмассу только по признаку лёгкости. Необходимо проверить её термостойкость и безопасность контакта с пищей. Если эти свойства не подтверждены, более обоснованным выбором может быть стекло или металл с подходящим покрытием. Для корпуса прибора пластмасса может быть выбрана за малую массу, технологичность и электрическую изоляцию, но нужно учесть нагрев, ударные нагрузки и требования пожарной безопасности.
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Самопроверка показала, что правильный выбор состоит из ответа и доказательства. Осталось вернуться к первоначальному вопросу и оценить, как изменилось наше мнение».
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (6 мин)
Цель этапа: осмыслить новое знание, оценить достижение цели и определить дальнейшее задание.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель возвращает на экран проблемный вопрос. «В начале урока вы предполагали, что пластмасса может быть лучшим материалом или, наоборот, всегда вредна. Изменилось ли ваше мнение? Сформулируйте ответ по схеме: “Пластмасса подходит, если…, но необходимо учитывать…”.» | Записывают и зачитывают выводы: «пластмасса подходит для лёгких влагостойких изделий, но важно учитывать температуру, срок службы и переработку». |
2 мин | Учитель проводит приём «Светофор». «Поднимите зелёную карточку, если вы можете назвать свойства пластмасс и выбрать материал; жёлтую — если нужен пример или подсказка; красную — если осталось существенное затруднение. На стикере допишите один вопрос, который вы хотели бы исследовать». | Показывают цвет карточки, записывают вопрос: «как перерабатывают разные виды пластмасс», «какие материалы используют в протезировании», «как создают композиты». |
2 мин | Учитель сообщает домашнее задание и критерии. «Выберите уровень, который соответствует вашей готовности. Важно не переписать определение, а применить алгоритм выбора материала к реальному предмету дома. Принесите краткий вывод или фотографию маркировки без персональных данных». | Записывают выбранный уровень домашнего задания, задают уточняющие вопросы, сдают билет на выход с ответом на вопрос: «Какой критерий выбора материала сегодня оказался для меня самым важным?» |
Завершение этапа: учитель подводит итог: «Сегодня мы научились рассматривать материал как инструмент решения задачи. На следующем уроке продолжим работу с технологическими свойствами и обсудим, как свойства материала влияют на способы обработки изделия».
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно выбран материал для ситуации, приведены не менее четырёх обоснованных критериев, названо ограничение материала, вывод представлен ясно и все задания рабочего листа выполнены верно.
- «4» — материал выбран обоснованно, приведены не менее трёх критериев, но один аргумент раскрыт неполно или допущена одна неточность в самостоятельной работе.
- «3» — материал выбран с частичной аргументацией, приведены один-два критерия, ограничение не названо или допущены две-три ошибки в рабочем листе.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какие свойства пластмасс вы можете назвать и объяснить своими словами? | Проверка осознания ключевого содержания урока. |
Какой критерий оказался главным при выборе материала для вашей ситуации? | Выявление умения связывать свойства материала с назначением изделия. |
Что изменилось в вашем ответе на вопрос «Всегда ли пластмасса — лучший материал?» | Оценка перехода от первоначальной гипотезы к аргументированному выводу. |
Какой вопрос о современных материалах вы хотели бы исследовать дальше? | Определение познавательного интереса и возможных направлений проектной работы. |
Завершающее слово учителя
«Сегодня мы выяснили, что пластмасса — не один материал, а большая группа материалов с разными свойствами. Мы научились выбирать материал не по привычке, а по назначению изделия, условиям работы, безопасности и возможности переработки. Типичная ошибка — считать, что лёгкий или прочный материал автоматически подходит для любой задачи. На следующем уроке мы рассмотрим технологические свойства материалов и способы их обработки».
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Выбрать дома три изделия из разных материалов и заполнить таблицу: изделие, материал, два свойства, назначение, одно ограничение и возможность переработки. | Закрепляет распознавание материалов и умение связывать свойства с назначением; проверить наличие аргументов и корректность терминов. |
Средний (повышающий) | Подготовить сравнительный анализ двух материалов для одного изделия, например контейнера, корпуса прибора или упаковки: указать не менее пяти критериев и сделать обоснованный выбор. | Развивает сравнение, анализ преимуществ и ограничений; проверить, учитываются ли безопасность, срок службы и условия эксплуатации. |
Продвинутый (дополнительный) | Исследовать маркировку трёх пластмассовых изделий дома или в магазине, выяснить назначение обозначений по доступному информационному источнику и предложить способ более рационального использования или переработки одного изделия. | Формирует функциональную и экологическую грамотность; проверить достоверность сведений, самостоятельность вывода и отсутствие небезопасных действий с материалами. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Что такое пластмасса? Какие два преимущества и два ограничения пластмасс вы назовёте? По каким критериям выбирают материал для изделия? Почему нельзя считать все пластмассы одинаковыми? Как связаны выбор материала и экологическая ответственность?»
