百业寻访，触摸知识的力量 ——记高密市孚日中学金属材料的利用研学活动

•高密市孚日中学•

研学就是要把教学过程设计成为一个充满乐趣的愉快的研学旅行。通过拓展教育的边界，引领学生走出教室，来到更广阔的天地，利用户外这个自然课堂，在真实情境下，体验原生态的科学探究，培养学生对科学的兴趣，激发学生学习的内动力。而把研学活动设计在企业内，让寻访活动跟课堂知识相融合，体验知识的实际价值，并将这种体验与企业家的创业思维相碰撞，进一步激发自己的创造性，从而提高自己的社会意识，真正形成适应未来社会发展的必备品格和关键能力。 　　金属制品是学生日常生活中接触比较多的的用品，色泽鲜艳，硬度大，经久耐用，学生很喜欢使用。在初三化学课堂上，学生对金属有了进一步的了解，掌握了其物理性质、化学性质、用途、冶炼、防腐蚀等知识，从生活的视角上升到学科的视角，进一步锻炼了学生分析归纳的能力和科学探究的方法，学生兴趣高涨，这时亟需顺势引导其从学科的角度上升到社会的角度，让学生意识到合理利用金属资源的价值所在、金属材料与人类进步和社会发展的关系等。于是我们学校组织“百业寻访”之金属材料的利用研学活动。地点是高密菜刀（高密市著名品牌）之乡夏庄的兴隆刀业。 　　到达目的地，与兴隆刀业的负责人仪总及员工在企业门囗合影留念。 　　仪总严格强调了要注意的安全事项后，带领大家有序进入厂房。 研学课程一：介绍原材料 　　制作菜刀的原材料为铬钢。铬钢就是含铬的合金钢，质地坚硬，耐磨，耐腐蚀，具有较高的抗氧化性，不生锈，可用来制造机器和工具。 研学课程二：原材料初步切割 　　根据菜刀的尺寸，设定好程序，由机床对铬钢进行初步的快速切割。同学们深深地感受到了工业现代化的魅力。 研学课程三：菜刀初步成型 　　通过对钢板进行不断的物理切割和冲压，菜刀已初步成型。 研学课程四：菜刀打孔 研学课程五：菜刀压平 　　钢板在前期的处理过程中会发生弯曲或瓢曲，所以要对钢板进行快速而又精准的矫平，以确保菜刀的质量。 研学课程六：探究钢的化学性质 　　用化学反应来检验菜刀材料的化学性质。 钢和硫酸铜溶液的反应。 钢和盐酸、硫酸的反应。 研学课程七：废金属的回收利用 　　现场查看金属资源的回收利用，增强保护资源意识。 　　废弃金属的回收意义： 1. 节约金属资源； 2. 金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源； 3. 降低金属制品的生产成本，使产品物美价廉； 4. 减少金属对环境的污染。 研学课程八：现场体验“好钢用在刀刃上” 　　“好钢用在刀刃上”，字面意思是指好钢使在刀刃上，才能发挥斩切的作用。比喻人力、财力和物力，必须用在最需要、最紧急的地方，才能产生巨大作用。 　　高端铬钢制作的菜刀，有着良好的锋利度，在大批量生产的情况下，为了节约成本，把最好的高端铬钢材料切成2厘米宽的刀刃，焊接在菜刀的坯上，就出现了“好钢用在刀刃上”。 　　“好钢用在刀刃上”，不仅要用在物质属性上，更要用在做人做事的内涵上。 研学课程九：淬火和回火 　　淬火是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却的一种热处理工艺方法。淬火的目的是大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。 　　回火是指将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。回火的目的降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，以便改善工件的使用性能。 研学课程十：钢针的淬火和回火实验 　　通过淬火和回火的相配合，可以获得生产所需的力学性能以满足不同使用要求。 研学课程十一：金属的硬度比较 　　用化学课堂上所学的知识来比较硬度：通过两种金属相互刻划，利用划痕来确定硬度。 　　使用硬度计来测量菜刀的硬度。用数据来表示硬度，更具有说服力。 研学课程十二：提高亮度 观察、触摸，分析提高亮度为什么能防止菜刀生锈。 研学课程十三：激光雕刻 　　激光镌刻就是运用激光技术在物件上面刻写文字，这种技术刻出来的字没有刻痕，物体表面依然光滑，字迹亦不会磨损。 激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。利用激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，达到激光雕刻的加工目的。 　　激光雕刻在钢板上图案，线条流畅，图像清晰，并且不会随着时间的流逝而生锈，效果非常好。 研学课程十四：现场演示菜刀的锋利 　　高端材料，先进技术，精湛工艺，有效管理，成就了锋利的刀刃。 研学课程十五：观赏菜刀成品 　　在观赏菜刀成品的过程中，同学们深深地体会到：物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 　　读万卷书行万里路。 感谢仪总在整个研学过程中不辞辛劳为同学们亲自讲解制作刀具的工艺流程和相关知识；感谢仪总对学生未来成长的激励；感谢兴隆刀业的全体员工为我们的研学付出的辛苦。 　　百业寻访研学活动让学生走出校园，来到企业内部，拓展了视野，丰富了知识，提高了探究问题的能力，深层次触摸到知识的力量。从知识认知到问题解决，从价值认知到责任担当，最后都升华为学生思想和行动的自觉。 摄影：参与研学教师 编辑：罗勇 审核：徐亮