Свойства на материалите

Дидактическа цел:

Да се осмислят и осмислят понятията материал, свойство, твърдост, чупливост/крехкост, еластичност, прозрачност, водопропускливост/водонепропускливост, топлопроводимост.
Да развият умения да разпознават основни видове материали - дърво, метал (желязо, алуминий), стъкло, пластмаса, гума, текстил, хартия.
Да се развият умения да се определят и сравняват материалите по техните свойства въз основа на преки наблюдения и опити.
Да се установи причинно-следствена връзка между свойствата на даден материал и предметите, които се изработват от него.
Да се развият изследователски умения за провеждане на прости опити.
Да развият умения да обобщят информация в таблици, мисловни карти и работни листове.
Да развият логическото и критично мислене като прогнозират резултата от даден опит.
Да развие интерес към естествените науки и експерименталната дейност.

План на урока:

Какво представляват свойствата на материалите?
Що е твърдост?
Що е здравина?
Що е прозрачност?
Що е гъвкавост?
Що е водопропускливост?

Понятия:

Дума	Значение
свойство	Отличителна характеристика, белег на дадено вещество/материал, която определя неговото поведение и реакции при въздействие от външни фактори (механични сили, температура, светлина, влага и др.). Те определят за какво можем да използваме дадения материал в ежедневието.
вкус	Това е свойство на веществата, което усещаме с помощта на вкусовите рецепторите, разположени на езика, след като поставим веществото в устата си. Чрез езика усещаме основните пет вида вкус - сладко, солено, кисело, горчиво и умами. Никога не бива да изследваме непознати вещества за вкус, защото много от тях могат да бъдат отровни, опасни, разяждащи. Опитването на вкус се прилага единствено към познати, безопасни хранителни продукти от бита.
мирис	Мирисът е сетивно свойство, което се усеща чрез обонятелните рецептори в носа и възприемаме чрез обонянието. Някои вещества нямат никакъв мирис (чистата вода), докато други имат силна и лесно разпознаваема миризма (сапунът, портокаловата кора, оцетът).
твърдост	Способност на материала да се противопоставя на проникването на друго, по-твърдо от него тяло в повърхността му. Колкото по-трудно е да се надраска или нарани повърхността на един материал, толкова по-твърд е той. Примери: стоманата и диамантът са много твърди, докато глината, тебеширът, пластилинът са меки.
здравина	Това е механично свойство, което изразява способността на материала да понася външни механични натоварвания (натиск, опън, огъване, усукване или удар) без да се разруши, счупи или разкъса. Здрави са материали като стомана, камък, бетон. От тях се строят мостове, сгради, здрави инструменти.
прозрачност	Това е оптично свойство на материала, което изразява неговата способност да пропуска през себе си светлинни лъчи, без те да се разсейват значително, позволявайки през него да се виждат ясно форми, обекти, цветове. Стъклото е прозрачен материал и от него се правят прозорци, очила, аквариуми. Според това как взаимодействат със светлината материалите се разделят на: прозрачни - обектите се виждат ясно през тях (чиста вода, въздух, стъкло); полупрозрачни - виждат се неясни очертания и сенки (матирано стъкло, паус, тънка бяла хартия); непрозрачни - поглъщат или отразяват светлината изцяло и през тях не може да се вижда (желязо, дърво, камък).
гъвкавост	Способността на материала да променя формата си чрез огъване под въздействието на външна сила, без да се чупи, пука или разрушава. Гъвкави са материалите като гумата, тънката пластмаса, текстилът и тънката метална тел. Благодарение на това свойство можем да връзваме връзките на обувките си, маркучите за вода могат да се навиват, а електрическите кабели лесно преминават през различни ъгли.
водопропускливост	Способността на материала да пропуска през своята структура вода или влага под действието на гравитацията или натиск. Водопропусклива са материалите като памучният плат, гъбата, хартията, пясъкът. Водонепропускливи са гумата, найлонът, стъклото и пластмасата. Затова от тях се правят чадъри, дъждобрани, ботуши за локви и бутилки за вода, тък като не пропускат течността навън или навътре.

Въпроси:

Какво представлява свойството на материала?
От какъв материал се изработват стъклата на прозорците и очилата? Защо?
Защо дръжките на тиганите и тенджерите често се правят от дърво или пластмаса, а не от метал?
Какво означава един материал да бъде твърд?
Защо режещите инструменти (ножове, триони, ножици) се изработват от твърди материали?
Каква е разликата между твърдост и здравина на материала?
Защо в строителството се използват стомана и стоманобетон за направата на мостове, а не дърво или пластмаса?
Какво ще се случи с въже от памук при вдигане на тежък товар?
Кои материали определяме като прозрачни, полупрозрачни и непрозрачни? Можеш ли да дадеш пример за всеки от тях?
Каква е разликата между гъвкав и еластичен материал?
Какво ще стане с гумения ластик, когато го разтеглим и пуснем?
Защо хавлиените кърпи и гъбите за миене трябва да са направени от силно водопропускливи материали?
От какви материали трябва да бъдат направени зимните дрехи, за да задържат топлината на тялото?
Защо не е подходящо тиганът да бъде направен от дърво?

Дейности:

Отговаря на разнообразни въпроси за материалите и техните свойства.
Опитва да надраска с нокът или кламер различни материали - тебешир, дървена летвичка, пластмасова линия, метална монета. Сравнява оставените следи и подрежда материалите от най-мек към най-твърд.
Огъва и разтяга предмети от дърво, стоманена тел, гумен ластик, картон, пластмасова лента. Наблюдава кои предмети се връщат в изходна форма, кои остават деформирани и кои се чупят.
Попълва изследователски протокол, таблица - записва получените резултати от опитите.
Сравнява по двойки материали със сходно приложение, но различни свойства - стъкло с прозрачна пластмаса; дърво с желязо.
Сортира мостри на материали по признак - естествени/изкуствени; чупливи/устойчиви на удар; топлопроводници/изолатори.
Проектиране на предмет според предназначението - описват предмет и обосновава избора на материал.
Анализира абсурдни ситуации - прозорец, направен от стомана; чадър от вестник; гуми за велосипед от стъкло.
Формулира правила за безопасност при боравене с чупливи предмети и нагорещени метални съдове.

Методи:

Беседа - чрез насочващи въпроси учителят подтиква учениците сами да достигнат до логически изводи и причинно-следствени връзки.
Обяснение - използва се при изясняване на абстрактни термини, закони, процеси.
Разказ - кратко, образно, емоционално предаване на информация (за живота на бележит учен, географско откритие или необичайно природно явление).
Работа с научен текст и научни източници - четене с разбиране, откриване на ключови думи, попълване на работни листове, съставяне на обобщени таблици, съставяне на мисловни карти.
Наблюдение - организирано възприемане на природни обекти, процеси и явления. То може да бъде краткотрайно (наблюдение дали алуминиевото домакинско фолио е водопропускливо) и дълготрайно (прорастването на семе).
Демонстрация - показване от учителя на реални предмети, колекции от предмети, макети, видеоматериали и компютърни анимации.
Илюстрация - използване на схеми, диаграми, рисунки, табла, карти за визуализиране на невидими процеси (кръговрат на водата).
Учебен експеримент - учебна, изследователски метод, който може да се прилага под две основни форми - като демонстрационен опит ( изпълнява се от учителя, заради по-сложни и рискови условия) и като лабораторен опит (изпълняван самостоятелно или в група от ученици) .
Моделиране - изработване на физически или пространствени модели (Слънчевата система) за разбиране на тяхната структура и функция.
Работа с определители и класификационни кодове - разпознаване на обекти по зададени белези, характеристики.
Учебна екскурзия/наблюдение в естествена среда - посещение на парк, защитена местност, природонаучен музей или ботаническа градина.
Метод на проектите - разработване на индивидуални и екипни проекти по екологични и приложни теми.
Решаване на проблемни ситуации, казуси - поставяне на въпрос или житейска ситуация за решаване, на която няма готов отговор.
Дидактични и ролеви игри - викторини, кръстословици и др.
Използване на виртуални лаборатории и дигитални симулации - работа в различни интерактивни платформи.

Учебно-методически ресурси:

Учебник за 3. клас, одобрен от МОН.
Работна тетрадка за работа в клас.
Учебна тетрадка за индивидуална работа в клас.
Учебна тетрадка за домашна работа.
Електронна презентация - визуализация на труднодостъпни обекти.
Сборници и работни листове.
Оптични и измервателни уреди - лупи, термометри, везни.
Прозрачни пластмасови и стъклени чаши, пипети, фуния, лъжички за разбъркване, пинсети, различни видове хартия, памук.
Образци от живата и неживата природа - сбирка минерали, хербарий, колекции от плодове и др.
Макети и анатомични модели - модел на частите на растение, модел на основните вътрешни органи на човешкото тяло.
Табла - хранителни вериги, групи организми др.
Образователни видеофилми и кратки научнопопулярни клипове - поведение на дивите животни, сезонни промени.
Интерактивни викторини и игри - за затвърждаване на знанията за живата и неживата природа.
Пластилин/полимерна глина - за моделиране на органи, части на растението, релефни форми.
Химикал, черен молив, цветни моливи, ножици, лепило, цветни маркери.

Резюме:

Телата около нас са с различна форма, големина, форма, цвят и др.
Телата са изградени от вещества.
Телата притежават свойствата на веществата, от които са изградени.
Повечето тела са изградени от смес от вещества (тухлите се приготвят чрез изпичане на смес от глина и вода).
Човек добива някои вещества от природата въглища, нефт, памук, вода), а други произвежда в заводи (желязо, захар, брашно).
Свойствата на материалите са качествени и количествени характеристики, които определят как дадено вещество или материал реагира на външни въздействия (натиск, удар, топлина, светлина, вода, електричество).
Свойствата зависят от вътрешния строеж на веществото.
Свойствата на веществата са решаващи при избор на материал за направата на определен предмет.
Свойствата ни помагат да сравняваме телата и веществата и да избираме онзи, който е подходящ за нашите нужди.
Твърдостта е устойчивост на повърхността срещу надраскване, проникване, износване.
Здравината /якостта/ е способност да се издържа на големи натоварвания, опън или натиск, без да се разруши или скъса.
Гъвкавостта/еластичността е способност за огъване без счупване.
Чупливостта/крехкостта е способност за внезапно разрушаване при удар, без предварителна деформация.
Прозрачността е способност за пропускане на светлината, позволяваща да се виждат ясно обекти от другата страна.
Водопропускливостта е способност за пропускане, попиване на течности.
Непромокаемостта е способност за задържане на течности на повърхността.
Топлопроводимостта/електропроводимостта е способност за провеждане на топлина/електричество.
За измерване на масата на тялото използваме везна.
Гъвкаво е онова тяло, което може да се огъва, без да се чупи.