比较纺织品面料

美国塔夫斯大学网站上介绍的一系列的科技活动

这是美国塔夫斯大学Tufts 超越工程教育中心Center for Engineering Educational OutreachPrek-12 Engineering 网站上介绍的一系列的科技活动,活动内容包括构想、动手和测试。目的是提高学生科学技术水平,激发学生对数学及科学的兴趣,学习基础知识及如何解决问题,在数学、科学、社会关系、语言艺术等方面对知识进行整合。科学教育网将陆续介绍这一系列活动。

年级水平:3-5    

 

综述:

通过本节学习,学生将了解不同种类的面料及其各自的特性。他们将用放大镜和砂纸检测面料的织纹以及面料样品的磨损特性。通过比较不同面料的特性,他们对多种面料存在的原因将有更深入的了解,并能认出或指出其不同的用途。

 

难度 :(1  = 最容易; 5  = 最困难)

4- 困难

所需时间            

30-45 分钟

成本 

5美元或更少,取决于学校能够找到的材料。

 

标准:

1.1 根据某一具体特性(如重量、强度、硬度和弹性)确定完成设计任务所需的材料。.

2.2 对表示问题的不同方法进行描述,如略图、示意图、组图和清单。

 

学生的学习内容

如何使用放大镜

纺织品面料的构造

基本实验技能

 

背景信息:

词汇:

磨损:刮削或磨擦造成的损坏、毁坏或使用痕迹

“耗损”:正常使用过程中造成的损失或损害

突破:知识或技术方面的突然进步;在障碍物上钻洞时钻通的那一刻

砂纸:纸的一面有粗糙材料(如沙子),用于打磨从而使物体光滑或发亮

放大镜:透过镜片看物体时,物体被放大

面料:纺织或编织成的材料/布料

织布:任何纺织形式或方法;将经线(纵向线)和纬线(横向线)在织机上交织成面料

纱线:将短纤维通过捻和旋转形成连续长丝而形成的细纱线

纤维:天然或人造材料(如羊毛、棉花、石棉、黄金、玻璃或人造丝)的细长单位,通常能够纺织成纱

 

天然纤维综述:

棉花产自植物所结的棉桃。棉布面料透气性好,在众多天气状况下穿用都会感觉舒适。通过缝、织、加热和加压,它可以很容易地被织成法兰绒,或用于制作针织面料。另一种天然面料是亚麻。亚麻来自一种亚麻类植物而不是结棉铃的植物。亚麻织物很容易起褶,但很轻,适合在炎热的天气里穿。丝绸是由蚕吐出的丝制成的,它或平滑,或粗糙。最后,羊毛面料是用动物的毛织成,它的保暖性能很好。通常羊毛会与人造纤维混纺,用于制作在寒冷天气里穿用的服装。

 

人造纤维综述:

涤纶是一种制作面料的人造纤维,它刚推出时很受欢迎,因为易洗、耐穿、无皱褶。与棉花不同的是纯涤纶制成的面料不透气,使人体热量与水分无法散发,从而令人感觉不舒服。人造丝是一种更纤细的织物,有柔软的悬垂性,因此很像亚麻面料。人造丝的吸湿性高于涤纶,因此穿上更舒适。尼龙面料的弹力很好,常用于制作内衣和游泳衣。晴纶也可以织成织物,因为它保暖而且不易起褶,因而可用于代替羊毛。晴纶常用于制作冬季室外服装。

 

为使活动更有挑战性,可以安排讨论各种面料,以及它们不同的织法。  

材料:(每组)

放大镜

3种不同的织物(尼龙袜、薄棉织物、劳动布)

棒球或重球

特号粗砂纸

橡皮筋

 

准备:

收集材料

将每块织物剪切成12×28(厘米)大小

复印“磨损及撕破织物”表(见链接)

 

说明:

第一部分:观察

1、  学生2人一组。

2、  分给每组学生每种织物一片。

3、  让学生用放大镜仔细观察每一片织物。

4、  让各组在数据表上画下各织物的织纹。

 

第二部分:面料的磨损和撕裂

5、每组分一个棒球或重球。

6、让各组将一片织物包在球上,并用橡皮筋勒紧(注:勒得越紧,实验过程就越快)。

7、各组的一名组员按住砂纸(粗糙面朝上)。另一名组员在砂纸上拖动该球。不要将球向下按,只让球在砂纸上拖动即可。

8、用放大镜观察织物受到摩擦的地方。讨论题:只拖一次后就有磨损吗?

9、继续一次次拖动球。每次拖动后都用放大镜观察,同时记录拖动次数,直至织物上出现磨损。每拖动一次就在表上打一个勾。

10、当发现织物上出现磨损时,让同伴记数,并在表格的“第一次磨损”的下面记上摩擦的次数。

11、让学生继续摩擦织物并记数,直至发现破洞或撕裂。

12、在表上 “突破”栏下记上摩擦的次数。

13、对另外两块织物也重复612的步骤。

 

调查题:

织物的不同点是什么?

哪一块织物最结实?

为什么你衣服的某些部位(比如裤子的膝盖部和衬衣的肘部)比别处磨损得更快?

哪一种织物出现磨损时需要摩擦的次数最多

哪一种织物被磨破所需的时间最长?

你认为织物的哪些特性对耐久性最重要(如纱线中的纤维种类、纱线的强度、织纹的紧密度)?

 

参考:

Richards, Roy早日从科学走向技术 伦敦:Simon & Schuster出版社, 1990, pp. 66-67.

奇妙科学的最优实验 Albany: Delmar Publishers出版社, 1997, pp. 110.*

初学者织物指南 http://www.cranstonvillage.com/library/l-f-fabg.htm. [ 2001724 ]

 

 

*经许可改编自“奇妙科学的最优实验”(版权所有1997年,美国化学学会,Wadsworth出版社出版)。

 

表现评估说明

活动名: 比较纺织品面料                                                                                                                                                    年级: 3-5

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

标准

初级

发展中

熟练

高级

加权( ×系数)

小计

完成实验

完成少数几个测试

完成大部分测试

完成了对3种织物的测试

所有测试都做得很好,仔细、有效

 

 

画图

没有画出面料的织纹,没有使用放大镜

织纹画得拙劣

织纹画得正确,放大镜的使用适当

织纹画得很准确,很细致

 

 

数据收集

没收集到数据

数据收集不完整,描述不细致

数据易读易懂,有详细的记录

从数据中得出了结论,记录整洁而且经过了仔细的设计

 

 

 

 

 

 

 

总计:

 

教师评语:

 

 

 

                                                                                                                  

姓名

__________________________

日期

__________________________

1部分:观察

织物 1

织物 2

织物 3

2部分:织物的磨损和撕裂

织物的磨损和撕裂

摩擦次数

织物的种类

首次摩擦

突破

1

2

3


姓名

__________________________

日期

__________________________

1部分:观察

织物 1

织物 2

织物 3

2部分:织物的磨损和撕裂

织物的磨损和撕裂

摩擦次数

织物的种类

首次摩擦

突破

1

2

3