解决问题的比赛——“鸡蛋保护器”

活动方案

一、课内知识：

利用有限的材料设计制作保护鸡蛋的装置，使它在承受外力的撞击时，尽可能保护鸡蛋使它不至于破损。

二、课外延伸：

在现实生活中，有许多物品非常容易破碎，比如鸡蛋、玻璃制品等。在运输这些物品的过程中，需要人们设计各种办法来保护这些物品，避免它们在运输过程中损坏而造成损失。

三、整合目标：

通过设计制作和测试“鸡蛋保护器”，学习和加深理解有关的力学知识和机械运动的知识；

通过设计制作“鸡蛋保护器”，模拟一个有关鸡蛋包装和运输的解决问题的过程让学生体验科学设计的基本过程和方法。

四、活动准备：

活动材料：练习用的和设计制作用的材料每位同学各一套，包括：信封1只、塑料三明治袋或保鲜袋1只、饮料吸管2根、牙签10根、回形针4只、双面胶或透明胶纸约10厘米、橡筋1根、8*8厘米纸板1块、各一份；大于50克生鸡蛋和熟鸡蛋各一个（练习时用熟鸡蛋，正式设计制作和测试时用生鸡蛋）。

测试用的器材：10*10*60厘米木条1个（作搁滑槽的支架用，也可以用其他物品代替）；120厘米长的滑槽一根（在10厘米宽的木版的两边各钉上高出2厘米的挡板即可）；桌球若干个（在练习时可以给每个组一个桌球）。

五、课内活动指导过程：

活动一：坚硬、坚韧、软弱与脆弱

让学生了解在现实生活中我们会接触到各种不同的生活用品，它们是用各种不同的材料和各种不同的形态结构体现出了它们的功能特性。

将学生分4——6人一个小组，讨论和比较所提供的材料的特性。可以用手感、撞击、承压、折迭等方式进行测试比较；也可以自己设计测试的方式。

观察测试的过程和结果，有没有看到当对这些材料施加外力的时候，它们有没有发生形变？形变的程度如何？是不是在各个方向对它施加外力，形变的状况都是一样的？为什么？要求每个学生都把测试的结果记录下来，并进行分析。

活动二：谁来保护鸡蛋？

分组进行讨论和测试：

老师给的材料能不能保护鸡蛋？

对这些材料的形状进行改变以后能不能保护鸡蛋？

将其中的几种材料组合在一起做成一样新的东西，能不能用它来更好地保护鸡蛋？

对测试的结果用学过的物理知识进行分析，在保护鸡蛋的方法中，为什么有的是可行的，有的是不行的？

活动三：谁能带着鸡蛋移动？

分组进行讨论和测试：

桌球从滑槽滚下撞击了带着鸡蛋的保护器，使它在跑道上移动。我们需要的撞击力大一些好还是小一些好？撞击力的大小跟滑槽与地面的角度有没有关系？为什么？

怎样的移动方式，材料与地面摩擦力的影响会更大一些？比较各种材料与地面的摩擦力哪个大，哪个小？

用滑动的方式移动鸡蛋有什么优点，有什么缺点？

用滚动的方式移动鸡蛋有什么优点，有什么缺点？

六、课外延伸指导方案：

“鸡蛋保护器”活动方式可以有多种变化，其中最为典型的如：多年前在上海流行的“高空落蛋”活动。为了增加活动的趣味性和给学生更多的探究空间，我们可以在给学生提供的材料上多作一些变化。或者对要求学生解决的问题，提出更高的要求，如：设计一个“鸡蛋保护箱子”在箱子里可以装若干个鸡蛋，将箱子丢出窗外，能保持鸡蛋不碎等。

活动一：包装与运输

一个现实生活中的情景：一个母亲下班回家路过菜场，买了一斤散装鸡蛋，用塑料袋装好，带回家，所有的鸡蛋都完好无损；一个父亲下班回家路过菜场，买了一斤散装鸡蛋，用塑料袋装好，放在摩托车后盖箱里骑车回家，其结果可想而知。

将学生分4——6人一个小组讨论，讨论的问题是：

我们了解到在鸡蛋作为商品流通的过程是否必须要包装？怎样包装才算是合理包装？

在运输过程中需要怎样包装？现有的包装存在什么问题（包括包装成本和包装效果）？应该怎样改进？

在储藏保存鸡蛋时需要怎样的包装？现有的包装存在什么问题（包括包装成本和包装效果）？应该怎样改进？

活动二：我的设计？

在讨论活动的基础上，每个同学各自完成自己的设计。

先构思自己的设计方案，画好草图；

根据草图制作鸡蛋保护器；

检验一下效果如何：

进行修改；

整理设计报告。设计报告中解决问题的几个关键的部分的设计必须要写出它的科学依据。

活动三：谁的设计最有效？

全体同学带好自己在家中设计制作的鸡蛋保护器在测试场地上进行比赛活动，比一比随的设计最有效。（比赛规则见“背景资料”中“计划背景”部分）。

比赛可以用摆擂台的方式进行。

轮到在场地上测试的同学，先向大家简单介绍自己的设计思路，然后测试的成绩由老师或担任裁判的同学记录在他的学习单上，并将最高记录写在黑板上，谁的最高记录保持到最后，他就是擂主。

没有轮到比赛的同学在自己的座位上观看其他同学的测试，并尽可能记录下其他同学的精彩的构思。

各位同学根据自己的测试结果分析原因，成功在什么地方，失败在什么地方？为什么会造成这样的结果？还可以从哪些地方进行改进？通过这项活动给自己有什么启示？写下总结报告

解决问题的比赛——“鸡蛋保护器”学习单

学校 班级： 姓名：

一、 较材料的特性

对测试结果进行归纳描述：

二、鸡蛋需要什么样的包装

A：

1、我知道的鸡蛋在运输过程中的几种包装方法：

2、这种包装方法存在什么问题？从包装6和包装效果两个方面去考虑。

3、怎样改进比较好？

B：

1、我知道的鸡蛋在储藏时的几种包装方法。

2、这种包装方法存在什么问题？从包装成本和包装效果两个方面去考虑。

3、需要怎样改进？

三、我的设计

A、鸡蛋移动装置的设计思路：（用文字和图描述）

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降低鸡蛋重心，并保持其重心高度基本不变，使鸡蛋在运输过程中的方向性得到保障的设计：

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减少“保护器”与地面滑动摩擦的设计：

word/media/image2.gif

word/media/image3.gifB、保护装置的设计思路：

鸡蛋保护器应有的分解撞击力作用的设计：

word/media/image4.gif

C、：总体设计：

1、图：

2、需要说明的问题：

四、谁的设计最有效

测试后鸡蛋受损的状况：（在对应的状况前画Ο）

没损坏

轻度破裂

破裂并有漏出物

略凹进去

深度分离

完全破碎

五、根据测试的结果分析原因，并写出研究报告

解决问题的比赛“鸡蛋保护器”