金玉琴 厨余垃圾变废为宝——垃圾分类项目教学课例

垃圾分类——厨余垃圾“变废为宝”

一、课程背景

日益衰败的环境，让垃圾分类刻不容缓。垃圾分类分很多，但是在生活垃圾中，厨余垃圾是“老大”，我国生活垃圾60%以上是厨余垃圾，因为厨余垃圾含水率80%以上，与其他垃圾混装后，若填埋将污染土地和水，若焚烧，将会消耗更多燃料，更会增加二噁英产生率，因此填埋焚烧都不适合。但厨余垃圾富含水分与有机物，很容易腐烂，经过妥善处理后，可转化成新的资源，可以作为肥料、饲料，也可以产生沼气用作燃料或发电，油脂部分可用于制备生物燃料。因此合理利用厨余垃圾，可以变废为宝。

二、学情分析

五年级学生已经经过近三年的科学学习，已经具备基本的科学知识与动手能力。会简单的设计图纸与按照图纸制作作品，会自己尝试作品的可用性，以及改进作品。他们已经具备关于“垃圾分类”的一些基本知识，知道垃圾是放错的资源。五年级孩子对“园林劳动”还保留着一份新鲜感、好奇感，觉得变废为宝很有意义，因此对设计堆肥箱有着比较大的兴趣。

三、学习目标

针对STEAM课程涉及的5个维度，围绕本课主题，准备达到以下5个教学目标。

S（科学）：了解堆肥箱的原理，明白堆肥箱就是通过空气中的微生物配合发酵菌，将厨余垃圾分解成小分子养分的过程，要保证微生物的活性。

T（技术）：尝试解决在制作堆肥箱中产生的问题，比如切割箱体、钻孔、怎样控制空气流通、怎样科学地进行箱体堆叠等。

E（工程）：通过活动让学生在材料上进行设计，并能运用一定工具和技能进行材料的改变，做出不同类型与功能的堆肥箱。

A（艺术）：将作品设计的美观且具有欣赏价值，既能进行垃圾讲解，还能保持美观，且具有自己的特色。

M（数学）：测量堆肥箱的尺寸如长、宽、高，以及测量排气孔位置。

四、设计思路

本次活动共分为三个过程，第一部分为理论知识建立与设计图纸。此过程是为了给孩子了解堆肥箱的原理与构造，为接下去的活动做好科学知识的铺垫。本次活动中需要学生理解的科学知识非常微观，短期内肉眼无法明显察觉，需要学生有一定的想象力和思维迁移能力。接着是了解堆肥箱的类型以及结构，设计出自己想要制作的堆肥箱，画出设计图纸，寻找能用的材料（在寻找材料的过程中也着重强调废物利用，进行变废为宝）。

第二部分主要是根据图纸的制作过程。在这个过程中，学生会遇到很多预想不到的困难。比如各种材料的连接方式，比如堆肥箱既美观又有良好的功能性，通气孔要钻多大才能顺畅地通风又不漏等，制作的过程是解决技术性难题的过程。

第三部分为改进并试验的阶段。学生通过试验改进材料，或改进结构来使堆肥箱更好地作用。此过程是学生“收获”的时刻，也是检验自己努力成果的时刻。通过这个部分提升孩子的成就感，培养他们的探究精神。

五、教学过程

（一）理论知识建立

在本课程中，科学知识是基础，同时综合使用了技术、工程、数学与艺术的结合。科学知识就像是房子的地基，唯有让学生搭建稳固的“地基”，才能在后续过程中得以稳定、快速地发展。首先要弄明白什么是“堆肥箱”，“堆肥箱”有什么用？它的原理的什么？

宝？熟，以缩短有机物分解的

时间，从而产生肥料

“堆肥箱”的优缺点“堆肥箱”有什么优缺点，

并如何去利用或弥补呢？

优点：1.避免污染环境

2.减少废弃物的体积

3.变废为宝，能作养料

缺点：堆肥过程中可能会

产生废气与异味

“堆肥箱”的设计要如何设计一个合适的堆

肥箱？

堆肥箱体积太小温度不易

上升；体积过大如不勤于

翻堆时也容易造成厌氧发

酵。因此堆肥箱的体积要

作适当选择

“堆肥箱”的使用如何正确使用“堆肥箱”？“堆肥箱”首先要放入事宜的厨余垃圾，如：落叶、果皮、鸡蛋壳、花生壳等。其次要定期做翻堆，保证

有充分的氧气

“堆肥箱”的种类利用生活中的材料，我们

可以制作什么堆肥箱呢？

1.纸板堆肥箱

2.木板堆肥箱

3.小型桶装堆肥箱

4.透明圆铁网堆肥箱

5.柳树枝堆肥箱

6.……

（二）设计图纸

堆肥箱的形状可以具有多样性，但不论什么样子的堆肥箱，都需要保证（1）体积适宜（2）通风透气（3）液体流通几个特点，在满足的基础上再进行相应地美化。如右图，是一个纵向立体堆肥箱。由多个“工作盘”组成，底下接有一个“液体收集盘”。

亦可以横向放置，由水管接通各个工作盘如下图所示。

（三）堆肥中的小问题

1.堆肥的基本材料

堆肥的底部可以放一层园土，这样有利益生菌混入，之后再覆盖一层小树枝或各种干草枯叶之类，为了更好的帮助排水，且材料容易收集。除了落叶之外，还有很多东西可以用来堆肥，比如枯萎的植物、果皮、菜叶、干草、咖啡渣、茶渣、鸡蛋壳、果壳等都可以混入，添加后放一层园土，保持堆肥的湿润。

2.不适合堆肥的材料

在堆肥箱或堆肥桶里面堆肥就不要放肉类或油类的食物进去，并不是说这些东西不适合，而是这些东西需要较长的时间分解，不太适合堆肥桶堆肥，各种乳制品业不太适合，带病的植物和有病的粪便也不要丢进去堆肥，一些有种子的干杂草也不要放进去。

3.堆肥分层，适当透气

堆肥材料要分开多层，特别是干燥和潮湿的材料，可以适当混入一些草木灰，防止潮湿的材料积聚，也能适当杀菌消毒，不过会略微降低堆肥材料分解的速度，可以通过定期搅拌来加快腐熟发酵的速度。

想要堆肥材料更快腐熟发酵，里面就需要有足够多的氧气，这也是堆肥需要的，这也是为什么堆肥的材料需要定期搅拌的原因，要确保堆肥的东西不能太潮

湿或过度干燥，堆肥起码保持底部的材料有适当的湿度。

4.注意密封，引入蚯蚓

堆肥材料最好是进行密封，最好要用盖子盖住，密封做好了可以防止虫子跑进去，可以用木头、塑料盖或者是各种毛毡盖住，这样还有利保持水分和热量，当然也是防止雨水的冲刷。引入蚯蚓堆肥，不要看着这些小虫子有点不好看，它们是帮助堆肥的小生物，可以加快堆肥腐熟发酵的进程，还能增加土壤的有机质，增加土壤中的肥力，它们喜欢在黑暗和湿润的环境下，避免过度干燥，这个和堆肥的环境是一致的。

堆肥的时候不要将各种碎肉放进去，除非是深埋在土坑里面的堆肥，各种骨头也不要放进去，除非是烘干碾成碎片或粉末的，在堆肥的顶部可以添加适当的干草或土壤，用来降低堆肥的臭味，也可以在堆肥里面适当添加石灰或天竺葵枝叶，都是可以降低堆肥的臭味的。

（四）制作过程注意事项

为了更加促进垃圾分类，将垃圾变废为宝，我们可以使用家里不用的桶子或旧箱子均可，但要注意需要是有盖的容器。用塑料桶来制作堆肥箱是最适合的，塑料桶的容量一般是在60~120升左右，这样大的容量就可以很好的制作堆肥了。