设计与应用科技入门：应用与应试基础
基础材料是设计的物质基础。金属坚硬耐用、塑料轻身易塑、木材温润易加工，各有所长。选材要兼顾强度、重量、成本、外观与安全。答题时紧记「特性配用途」，逐项对应，并运用设计循环的次序组织答案。
- 常用材料分金属、塑料、木材三大类，特性各有长短，决定了它们的典型用途。
- 金属强度高、耐用导电；塑料轻身防水易塑形；木材温润易加工但怕潮。
- 选材要权衡功能、成本、加工难度、外观、安全与环保，合用为先。
文体小知识：科技知识说明文——介绍金属、塑料、木材三大类材料的特性与选材考虑，并示范选材与设计循环题型的基础作答方法。
§课文原文 Passage
1材料是设计的物质基础，常用材料可粗分为金属、塑料与木材三大类。金属坚硬、强度高、耐用且可导电导热，常见有铝合金与不锈钢；塑料轻身、易塑形、防水，种类繁多，如亚加力与聚丙烯；木材温润、易切割加工、纹理自然，实木与夹板各有用途。
2不同材料特性各异，选材因此成为设计的重要决定。设计师要考虑强度与耐用程度、重量、成本、外观与质感、防水与防锈能力，以及是否容易加工。以造学生水樽为例，轻身防撞的塑料往往胜过易凹陷的金属；以造椅子骨架为例，强度高的金属或硬木便较合适。
3快速成型技术让材料应用更灵活。立体打印按电脑模型逐层印出物件，能造出传统工艺难以完成的复杂形状，特别适合制作原型与小批量构件。不过立体打印通常较慢、成本较高，大量生产时仍常用模具注塑等方式，设计师要按数量与要求选择合适工艺。
4应试方面，材料题与设计循环题有基本答法。材料题紧记「特性配用途」：先讲材料特性，再讲特性如何切合产品要求；设计循环题则按确认需要、规格、发想、原型、测试、评估的次序作答，每个阶段紧扣题目情境。答题有结构、有对应，分数自然稳妥。
1重点摘要 Summary
材料是设计的物质基础。金属坚硬耐用、塑料轻身易塑、木材温润易加工，各有所长。选材要兼顾强度、重量、成本、外观与安全。答题时紧记「特性配用途」，逐项对应，并运用设计循环的次序组织答案。
2生字卡 Vocabulary
坚硬、强度高、可导电导热的材料，如铝合金、不锈钢。
轻身、易塑形、防水的聚合物材料，如亚加力。
温润、易加工、具自然纹理的材料，实木与夹板各有用途。
按产品要求在特性、成本与加工之间权衡，选出合适材料的过程。
材料抵抗外力而不损坏的能力。
材料长期使用而不易磨损、变形或锈蚀的性质。
以切割、打磨、接合等方法把材料制成所需形状。
按电脑模型逐层印出立体物件的快速成型技术。
把熔化塑料注入模具、冷却成形的量产工艺。
3逐步讲解 Steps
- 第一步：认识三大类常用材料常用材料可分为金属、塑料与木材三大类，各有明显性格。金属坚硬强韧、耐用、可导电导热，但较重且会生锈；塑料轻身、防水、易塑成复杂形状，但受热易变形、较难分解；木材温润美观、易于切割接合，但怕潮怕蛀、强度视乎纹理。举个例子：厨具常用不锈钢，水樽常用塑料，家私则常用木材，正是特性使然。
- 第二步：金属的特性与常见用途金属的最大优势是强度与耐用：能承受撞击与重压，可导电导热，还可以焊接、屈曲与抛光。常见的铝合金轻身防锈，用于窗框与电子产品外壳；不锈钢防锈耐用，用于厨具与医疗器具。举个例子：单车车架多用铝合金，因为既要承受骑士重量，又要控制整车重量，金属的强度与可焊接性正好兼顾两者。
- 第三步：塑料的特性与常见用途塑料轻身、防水、绝缘，加热后可塑成复杂形状，颜色选择多，成本一般较低，是产品外壳与日用品的主角。不同塑料性格各异：亚加力通透如玻璃却更轻更安全，聚丙烯柔韧耐折，适合活页与铰位。举个例子：文件夹的活盖要经长年反复开合，便选用耐折的聚丙烯；若用硬脆塑料，折口很快便会断裂。
- 第四步：木材的特性与常见用途木材温润、纹理自然，易于锯切、打磨与接合；夹板把薄木片层层黏压，强度均匀又省料，是家私与模型常用材料。木材顺纹与横纹强度不同，受潮会胀缩，设计时要留意。举个例子：书架层板多以夹板或实木制成，靠的是顺纹方向的良好抗弯能力；浴室家私则要选防潮处理的板材，以免发霉变形。
- 第五步：选材的考虑因素选材是多方权衡：先看功能要求，如强度、重量、防水与耐用；再看成本与加工难度，昂贵或难加工的材料会推高造价；还要顾及外观质感、安全与环保。以学生书包扣具为例：塑料轻、防锈、可塑成符合手形的曲线，又比金属便宜，故此最为合用；同一逻辑放在单车煞车杆上，金属便较为合适。
- 第六步：应试基础——材料题与循环题的答法材料题紧记「特性配用途」三步：先写材料名称与特性，再写产品要求，最后讲明特性如何满足要求，切勿只写结论。设计循环题则按确认需要、研究规格、意念发想、原型、测试、评估的次序组织段落，每阶段紧扣题目情境。以「为郊野公园设计指示牌」为例：答耐候防水物料、清晰高度与字样，再按循环逐段推展，答案便完整有序。
5例题示范 Example
例题：学校要在露天走廊放置一排储物柜，供同学存放运动用品。试建议合适的柜身材料，并说明理由。
- 列出产品要求：露天使用须防潮防晒、耐用防撞、安全无锐边，兼顾成本与外观。
- 比较候选材料：金属坚固但易传热且需防锈处理；实木美观但怕潮；塑料防水耐用、免保养。
- 运用「特性配用途」：塑料柜身防水防锈、轻身易成型，符合露天与耐用要求。
- 补充设计细节：加散热通风缝、圆角处理、柜底离地防积水。
- 答案：建议柜身采用防水塑料（如聚乙烯或经防紫外光处理的塑料板），理由是耐潮防锈、耐用易洁、可一次成型兼成本合理；再辅以圆角与离地设计确保安全耐用。答题关键在于每项特性都对应一个使用要求，不能只报材料名称。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1下列哪一类材料轻身、防水且易塑形？
Q2单车车架常用铝合金，主要因为它有哪些特性？
Q3为什么文件夹活盖常用聚丙烯？
Q4立体打印最适合用于什么场合？
Q5材料题的基本答题步骤是什么？
8重点回顾 Recap
- 常用材料分金属、塑料、木材三大类，特性各有长短，决定了它们的典型用途。
- 金属强度高、耐用导电；塑料轻身防水易塑形；木材温润易加工但怕潮。
- 选材要权衡功能、成本、加工难度、外观、安全与环保，合用为先。
- 立体打印按模型逐层成型，适合原型与小批量；大量生产常用注塑等模具工艺。
- 材料题用「特性配用途」三步作答；设计循环题按六阶段次序、紧扣情境作答。