学习案例—摔不破的鸡蛋
[日期:2014-01-14] 来源:重庆一中  作者:王兴 郑筑 [字体: ]

【研究目的】

鸡蛋是我们每日所需食用品之一,但由于其外壳较脆,容易破碎,因此给人们保存及运输鸡蛋带来不便。为了尝试着提出解决这一问题的方法,并且增强我们在学习生活中的积极思考,大胆创新的能力,我们组成了研究小组,对这一课题进行讨论研究,并进行“实验+比赛”活动。

【研究方法】

交流讨论法、实验法

[研究步骤]

1、 理论构想

2、 讨论论证

3、 制作模型

4、 实验操作

5、 总结反思

[研究人员]

朱静媛   杨虹波

[研究成果]

初始构想:设计一种装置—将鸡蛋置入,使装置从10米高空落下而不破裂。

实验要求:装置简单,合理:能够在最短时间内落地且鸡蛋不碎。

实验原理:

① 鸡蛋在空中运动了10米距离,具有了一定的速度,要使鸡蛋落地后不碎,根据动量定理“F.t=m.v”,就必须使鸡蛋落地后所受的力小,因而要求鸡蛋落地后缓冲的时间要长;

② 要使鸡蛋在空中运动时间越短,就要保证鸡蛋在空中所受阻力小。

实验第一阶段

在最初几堂课上,我们各自提出了自己的第一方案,并展开了热烈地讨论,设想装置在试验时可能会产生的问题,并由老师定下了第一次试验时间,然后大家分别在课后制作装置:

设    计:经过仔细地思考,我们这一小组认为装置设计为三角锥形状可使鸡蛋固定在装置内。再在鸡蛋外部裹上厚厚的几层纸,可以增大缓冲,避免鸡蛋与地面直接碰撞。

实验经过:装置做好后,我们进行了第一次试验暨小比赛。我们各自将手伸到空中,由老师发令,放开装置,使其作自由落体运动。

结    果:结果有一组同学的装置试验成功,而我们这组却失败了。

结论教训:我们在老师的引导下展开了总结。经过讨论,我们得出了失败的原因:错误地估计了鸡蛋与地面之间的作用力大小,使其缓冲未达到应有标准:且缓冲装置过于简单。另一组同学则是让鸡蛋置于厚厚的卷筒纸里,并在外加了多层保护,才得以成功。

实验第二阶段

我们又一次为改进装置展开了讨论,侧重点仍是加大鸡蛋与地面的缓冲作用。这一次除了要求装置能发挥作用外,还加上了装置应容易制作,简便的要求。在经过了一系列的讨论之后,老师向我们分发了资料,介绍前几届同学研究成果及装置图,供我们参考,寻找突破点。我们还特意观看了“大风车”中有关“鸡蛋摔不破”的节目,认真学习,思考自己的创意。

设    计:①我们找到了一个长方体盒子,将鸡蛋粘在其内层的顶部,避免其与地面直接接触;

②然后在长方体外部做了一对翅膀(不会过多增加空气阻力);在盒底外部粘上了许多塑料泡沫。棉花等可以延长鸡蛋与地面作用时间的材料。

③为了避免装置在空中翻转,我们还在盒子底部系上了四根细线,线的另一端合在一起,拴住一个重物(如一个直径为5cm的小铁桶)

结    果:我们自己做了一次试验,结果成功了。   

经验结论:这一次试验也仍有不足之处,如:装置有些复杂,粘上去的“翅膀”还是多少增加了空气阻力……但由此得出了宝贵的经验:增大缓冲,延长鸡蛋与地面的作用时间是使鸡蛋不碎的关键。

总    结:由多次的设计,实验可以知道,人们在保存,运输鸡蛋时,可以多增加一些软质泡沫,将鸡蛋与箱子等较硬的物品相分离。这样,就可以达到人们的期望了。 

感    想:这次研究性课题非常有意义,它培养了我对未知问题的探索兴趣。也培养了大家的团队合作精神。对待科学知识不能有假,不可以凭空想象结论或现象,必须自己亲自动手试一试,对待学习也是如此。学会认真分析也是我的一个重要收获,试验失败后,我主动,积极地去找原因,思考修改方案,这对今后更牢固地掌握知识有非常重要的带头作用。

(指导教师:王兴  郑筑)

 

[点评]

鸡蛋是生活中常见的容易破碎的东西,大家都有生活体验,而要让学生把鸡蛋从10米高空落下而不破碎,几乎是不可能的事。对学生们来说,显然是一个很大的挑战,因此激发了学生研究和探索的兴趣。可贵的是,学生们能在老师的指导下,从自己所学的知识中寻找原理,亲身实验,找到了解决问题的途径。有效的培养了学生积极探索的精神和实践动手的科学品质。

录入:聂吉波 | 阅读:

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