材料發(fā)展的歷史從生產(chǎn)力的側(cè)面反映了人類社會發(fā)展的文明史，因此，歷史學家往往根據(jù)當時有代表性的材料將人類社會劃分為石器時代、青銅器時代和鐵器時代等。人們在大量地燒制陶瓷的實踐中，熟練地掌握了高溫加工技術(shù)，利用這種技術(shù)來燒煉礦石，逐漸冶煉出銅及其合金青銅，這是人類社會最早出現(xiàn)的金屬材料。

第二次世界大戰(zhàn)后，各國致力于恢復經(jīng)濟、發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對材料提出質(zhì)量小、強度高、價格低等一系列新的要求。具有優(yōu)異性能的工程塑料部分地代替了金屬材料，合成纖維、合成橡膠、涂料和膠黏劑等都得到相應的發(fā)展和應用。合成高分子材料的問世是材料發(fā)展中的重大突破，從此，以金屬材料、陶瓷材料和合成高分子材料為主體，建立了完整的材料體系，形成了材料科學。金屬材料在一個國家的國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的位置，因為金屬材料的資源比較豐富，已積累有一整套相當成熟的生產(chǎn)技術(shù)，有組織大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)驗，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，價格低廉、性能優(yōu)異。此外，金屬材料自身還在不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè)在冶煉、澆鑄、加工和熱處理等方面不斷出現(xiàn)新工藝。新型的金屬材料如高溫合金、形狀記憶合金、儲氫合金、永磁合金、非晶態(tài)合金相繼問世，大大擴展了金屬材料的應用范圍。

鑒于金屬材料在國民經(jīng)濟中的重要地位和日常生活中的廣泛應用，編寫一節(jié)金屬材料的內(nèi)容，以體現(xiàn)教科書內(nèi)容的時代性，反映教學與生產(chǎn)、生活實際的聯(lián)系。通過這一節(jié)的教學，讓學生了解金屬材料的發(fā)展歷史、重要作用和面臨的挑戰(zhàn)，通過激發(fā)學生的愛國熱情和社會責任感來提高學生的求知欲。

這是一節(jié)全新的內(nèi)容，閱讀性比較強。

教學建議如下：

1.通過金屬材料發(fā)展史及有關(guān)的知識，使學生初步認識合理使用金屬材料的意義

學生過去對有關(guān)金屬材料的知識了解不多，金屬材料究竟包含哪些材料？它們有哪些功能？主要應用在哪些方面？學生對這些問題不太清楚，對金屬材料的學習也就不可能有興趣，也就達不到本節(jié)的教學目的。教師在教學中應該作一些介紹，或讓學生互相交流，教師補充，讓學生對金屬材料形成一個初步概念。

金屬材料的基本元素是金屬。因此，籠統(tǒng)地說，金屬材料具有高強度、優(yōu)良的塑性和韌性，耐熱、耐寒，可鑄造、鍛造、沖壓和焊接，還有良好的導電性、導熱性和鐵磁性，因此是一切工業(yè)和現(xiàn)代科學技術(shù)中最重要的材料。

金屬材料可分為兩大類：鋼鐵和非鐵金屬（或有色金屬）。

含碳量在2%～4.3%的鐵的合金為鑄鐵，含碳量一般在0.03%～2%的鐵的合金為鋼。在Fe-C合金中，有目的地加入各種適量的合金元素，來提高鋼鐵的強度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性等性能。常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、B等，形成了形形色色的合金鑄鐵或合金鋼。

非鐵合金大體可分為：輕合金（鋁合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金等）、重有色合金（銅合金、鋅合金、錳合金、鎳合金等）、低熔點合金（鉛、錫、鎘、鉍、銦、鎵、汞及其合金）、難熔合金（鎢合金、鉬合金、鈮合金、鉭合金等）、貴金屬（金、銀、鉑、鈀等）和稀土金屬等。其中應用最廣的是鋁合金。據(jù)統(tǒng)計，協(xié)和式超音速飛機全部結(jié)構(gòu)的71%是用特殊的鋁合金制造的；高速火車、汽車等交通工具對鋁型材的用量需求不斷加大；建筑裝飾用的鋁材越來越多，既漂亮、又耐腐蝕；電力系統(tǒng)和家用電器中鋁導線的用量超過銅導線；鋁箔可用于包裝食品和香煙；鋁合金還可用作電容器等。

2.介紹金屬材料面臨的挑戰(zhàn)，激發(fā)學生的社會責任感

近一二十年來，金屬材料的發(fā)展受到了巨大的壓力，這種壓力來自外部和內(nèi)部兩個方面。就外部來講，從20世紀中期開始，高分子材料的崛起，尤其是工程塑料從性能到應用許多方面已能和傳統(tǒng)的金屬材料相抗衡，加上原料豐富、價格便宜，產(chǎn)量以驚人的速度增長。與此同時，先進陶瓷材料也嶄露頭角，特別是在現(xiàn)代電子工業(yè)中占有重要地位。因此，材料領(lǐng)域從金屬材料的一統(tǒng)天下轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘�、陶瓷、高分子材料三足鼎立的新格局。從�?nèi)部來講主要是能源、資源和環(huán)境三個方面。金屬材料的近百年的大力發(fā)展，某些主要的金屬礦產(chǎn)資源日漸緊張，高品位的金屬礦產(chǎn)很快減少，低品位的礦產(chǎn)使能源消耗和成本增加。金屬工業(yè)是能源的最重要消耗者，也是嚴重的環(huán)境污染者。這些問題對金屬材料今后的發(fā)展提出了有力的挑戰(zhàn)。

應對措施，一是對已有的金屬材料要最大限度地提高它的質(zhì)量，挖掘它的潛力，使其產(chǎn)生最大效益。近些年來，金屬材料的制造技術(shù)有非常迅速的進步，先進的冶煉技術(shù)、精煉技術(shù)、鑄造技術(shù)、連鑄連軋技術(shù)、成型加工技術(shù)和熱處理技術(shù)在不斷提高，微量雜質(zhì)的技術(shù)、微量元素的合金化技術(shù)有所創(chuàng)新。二是開拓金屬材料的新功能，以適應更高的使用要求。超高強度鋼、超低碳不銹鋼等新的合金鋼和新的有色合金應運而生。三是加強廢舊金屬的回收和再利用。

通過對金屬材料面臨的挑戰(zhàn)和應對措施的初步介紹，可提高學生的社會責任感，有志者會明確自己努力的方向，會奮發(fā)學習，將來去承擔更大的社會責任。

3.積極開展社會調(diào)查活動，提高學生對金屬材料的認識，增強其社會活動能力

通過開展社會調(diào)查活動，去了解金屬材料的組成、來源、價格和用途，從不同角度增加對金屬材料的認識。尤其是通過家庭房屋的裝璜，將性能和成本作為選材的重要條件去考慮。

社會調(diào)查活動需要認真組織，有調(diào)查目的、調(diào)查計劃、調(diào)查內(nèi)容、調(diào)查記錄、調(diào)查總結(jié)和結(jié)果評價，以使活動收到預期的效果。

4.開展多種形式的交流活動，培養(yǎng)學生的互助合作精神

教科書中安排了角色扮演活動，這種活動學生會比較感興趣。學生根據(jù)自己所扮演的角色，去了解這種角色的心聲，然后進行交流，可以提高對某一問題的認識。這種活動既可以培養(yǎng)學生收集、整理資料的能力，又可以培養(yǎng)學生發(fā)表自己見解的能力，還可以培養(yǎng)學生的合作精神等。