小学精品STEAM课程一种防止铅笔掉下摔断笔芯的解决方案学生用书.docx
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小学精品STEAM课程一种防止铅笔掉下摔断笔芯的解决方案学生用书
小学STEAM课程精品课例
一种防止铅笔掉下摔断笔芯的解决方案
背景介绍
铅笔是每个一年级小学生的好朋友,它们五颜六色、可爱极了。
可是东东小朋友的铅笔经常不小心摔到地上,当他再使用的时候,发现里面的笔芯已经断了,非常可惜。
他想有没有可以防止笔芯摔断的方法,这样就可以保护铅笔了。
第一章铅笔芯怎么断了?
问题确定
一年级学生在使用铅笔时遇到的问题是什么?
找到问题写在下面。
在我们生活中,有很多和铅笔类似的物品,玻璃杯,瓷碗,鸡蛋等等,因为它们非常的娇弱,一摔就碎。
铅笔芯为什么会断?
铅笔芯这么容易摔断,所以需要特别的包装保护它们,或不让他们掉到地上。
知识参考
现学现用
1.思考一下,铅笔厂家已经采取了哪些办法来避免铅笔芯断掉?
2.通过上面的学习,你能举出生活中,你所知道的其它“防摔保护”的例子吗?
可以小组讨论。
问题解析
为什么不同的物品会有不同的防摔方法呢?
工程师在制定物品防摔方案的时候,是根据什么设计的呢?
结合主题,开始我们的分析吧!
总结一下
和你的小伙伴分析铅笔的特点,你认为哪些因素会成为你的方案的决定因素。
约束条件
拓展阅读
铅笔的由来
据说,1564年,一阵狂风吹倒了英国坎伯兰郡波罗谷(今坎布里亚郡)附近的一棵大树,树根盘结的地方露出了一大堆黑色的矿物质——石墨,也就是铅笔芯的主要原材料。
当地的牧羊人发现,石墨居然可以在羊皮纸上留下痕迹。
不久后,人们将这些黑色的石墨矿石切割成细条,便于商人们在货货箱上做标记,那时候的石墨也被称为标记石,或者打印石。
用石墨做记号虽然痕迹清晰,但易碎,还容易弄脏手,于是,聪明的人类又想到了解决这些问题的办法。
1761年,德国化学家法伯尔经过实验,发现在石墨中掺入硫磺(liúhuáng)、锑(tī)和树脂,加热凝固后压制成的“条状物”硬度合适,书写流畅。
后来法国化学家孔德又在石墨中掺入粘土,根据掺入粘土的比例不同,生产出硬度不同的石墨铅笔芯。
这也是现代铅笔笔身上标着H(硬性铅笔)、B(软性铅笔)、HB(软硬适中铅笔)的由来。
1812年,美国木匠兼修补匠威廉·门罗给条状石墨穿上了木头外衣,于是,第一支现代铅笔就诞生了。
第二章我能解决这个问题
铅笔总是掉落后摔断笔芯,我们有什么办法可以解决这些问题吗?
头脑风暴
结合材料,小组讨论,思考可以解决铅笔芯摔断的问题,将小组成员的想法,选择两个满意的方案写下来或者画出来。
可选材料:
橡皮泥,超轻黏土,细绳,吸盘,卡扣,卡纸,塑性绳,其他生活中常见的材料
防止铅笔掉落位置
桌面滑落
手中掉落
方案一
方案二
方案三
我们设计制作了解决方案,如果你自己是铅笔拥有者,你是不是希望这个方案具有如下特点呢。
1)容易实现
2)方便安装
3)合理美观
4)自动保护,不需要人为操作
方案论证
所有的方案都可以吗?
结合老师给的材料,和你的小组成员一起找到最好的一种方案并说明理由。
方案
方案一
方案二
方案三
优点
缺点
综合考虑
最终方案
小组展示最佳方案,用简练的语言向你的同学描述你的方案
方案实施
同学们都设计好了方案,接下来我们要将方案变成现实。
现在,小组合作,将你的想法实现,根据你的方案进行制作。
拓展阅读
来自欧洲的铅笔套
对于小朋友们来说,铅笔的价格可是非常便宜的,不过大家可能不知道,铅笔在诞生之初可是非常珍贵的书写工具,为了能够不浪费地用尽一整根铅笔,贵族们甚至专门设计打造了铅笔套来配合使用。
在现代社会,铅笔套这个让人“匪夷所思”(fěiyísuǒsī)的物件,也算是人类文具历史发展中,彰显(zhāngxiǎn)最初铅笔贵重的好见证。
今天就让我们一起来探其究竟。
早期的书写工具无论为何种形式都是十分珍贵的物件,最初的铅笔套,多由金属、木头等较为贵重的材料制成的柱形杆或管,可将铅笔固定在其中。
铅笔套可以成为笔身的一部分,供人握住使用。
对铅笔套感到陌生的大众,可能会将其默认为圆柱形,事实上,铅笔套更多的呈现为较扁的椭圆柱体。
它主要有两种形式,一是类似于现代笔帽的单件,一是有管身、管帽之分的完整管状小盒。
这种铅笔套的管帽端有时也会镶嵌圆环,为了易于连接到绳子或链条上,方便人们随身携带。
也有配置坠子的方式,仅起到装饰的作用。
铅笔套的使用原理看起来简单,但作用主要有三个。
一是避免使用者直接接触铅笔,达到保护双手的作用。
二是盒状铅笔套将整支铅笔装下保护其不受损害。
三是插在铅笔尾部成为辅助笔杆帮助使用者物尽其用,用完最后一寸铅笔。
铅笔套据说在19世纪初诞生,最早由达官显贵们使用,其中较为有名的有惠灵顿公爵(1769-1852),那时铅笔的制作十分不易主要由木匠们制作。
在当时,把石墨、铅条插入木头并不容易,且均为手工制作,因此,铅笔也被认为是罕见的手工矿物雕塑,异常昂贵。
于是乎也就不难理解铅笔套为何会出现,也唯有它能够让你有机会使用完一整根铅笔。
第三章我们成功了吗?
测试一下
效果测试
掉落位置
桌上滑落
手中掉落
铅笔完好
铅笔受损
测试表
容易实现
方便安装
合理美观
自动保护
打分
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
☆☆☆☆☆
语言魅力
分享讨论,向大家展示每种创意的作品,告诉大家你的作品测试结果和各项分数。
做得更好
在测试过程中同学们一定会发现自己做的有些缺点,怎么样能做得更好呢?
说出自己的想法吧。
作品展示
将你的作品展示给同学们。
你还有哪些更好的创意,让铅笔不容易被摔坏呢?
请写出来与大家分享。
拓展阅读
生活相关
手机如何防摔
生活中有很多东西都怕摔,特别是一些电子产品,很容易摔坏。
手机就是一个典型的例子,为了保护手机,人们想出了很多解决方案,主要就有如下几种解决方案:
手机壳
人难免会有失误,就算再小心也没法完全避免手机不小心被摔一下,这个时候就需要手机壳的保护了。
不同材质的手机壳对于防摔的缓冲力也不一样。
一般情况下,越柔软的手机缓冲力越好,所以经常摔手机的可以采用质地比较温和柔软的硅胶材质。
此外,翻盖式的手机壳也是个不错的选择,还可以保护屏幕。
保护膜
论防摔作用,那么首选就是钢化膜了。
钢化膜能在一定程度上减少伤害,从而减少碎片几率。
还有一种也很实用,那就是纳米防爆膜和水凝(níng)膜。
这两者都可以防止手机屏幕摔坏。
挂绳和指环扣
除了以上两种之外,
一些手机周边产品也有很好的作用,如挂绳和指环扣。
一不失美观,二还很实用。
材料价格
选取的材料
价格(元)
铅笔(12支)
9.2
吸盘(1套3组,共30只)
直径3cm、4cm、5cm各一组
30
挂钩(10只,圆头结构)
15.9
细绳2mm,20m长(1捆)
10.2
弹力绳(1捆)
6.8
胶带(5卷)
9.9
儿童安全剪刀(2把)
25.8
橡皮泥(1桶)
11
超轻黏土(1盒)
17.7
卡扣(6只)
6.8
卡纸(一袋)
10.8
总计
154.1
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