小学生科学实验的创意实验——保护鸡蛋

小学生科学实验的创意实验
——保护鸡蛋
学习目标：
保护从一米高处落下的鸡蛋。

实验简介：
学生研究一种保护从一米高处落下的鸡蛋不摔破的最佳装置。

前期知识准备：
学生应该了解物体由于重力的作用会落向地面，不同的材料具有不同属性。

科学背景知识：
力是一种能改变物体的速度、方向或形态的东西，重力就是一个例子。

没有支撑的物体会因为重力作用落向地面，物体下落时产生加速度（直到达到终端速度）。

当下落的物体接触地面时，它突然停下，与地面的接触力可能会让物体破裂。

想要保护物体，需要把接触力降到最低。

一种方法是通过降低物体的下行速度，使物体能慢慢着陆，降落伞式的装置能做到这一点。

另一种方法是找到能吸收接触力的材料，减少物体的受力，带很多垫料的装置可以做到这一点。

国家课程对接：
■二年级课程：
日常材料的使用
——识别并比较各种日常材料的用途及其适用性，包括木头、金属、塑料、玻璃、砖、石、纸和硬纸板等。

■五年级课程：
物质的属性和变化——对金属、木头和塑料等日常材料进行对比和公平测试，分析其用途及原因。

■五年级课程：
力——没有支撑的物体会掉落地面，这是因为在地球和物体之间存在重力作用。

——认识空气阻力、水的阻力和摩擦力在移动的物体表面之间的作用。

所需材料：
■鸡蛋（提前煮好，嫩一点）。

■学生给鸡蛋做保护装置的各种材料，例如鸡蛋盒、塑料袋、吸管、报纸、脱脂棉花、纸巾、棉纸、稻草、酸奶盒、剪开的紧身衣、米饭、膨化的谷物（例如膨化大米片或者棉花糖）、透明胶带等。

■米尺。

安全及技术注意事项：
■确认所有装过食物的器具都被清洗干净。

■提前煮好鸡蛋，可以防止出现生鸡蛋落地摔碎而弄得一团糟的情况。

■提醒学生不要吃实验用的鸡蛋。

■注意过敏现象。

实验方法：
教师准备工作：
煮好实验用的鸡蛋，火候嫩一点，最好多准备几个，以防学生做保护装置时打破鸡蛋。

准备好所有供学生挑选的材料，你可以给每组学生相同材料，或者让学生自由选择材料。

学生任务：
1. 你要尝试制作一个保护装置，能保护你的鸡蛋从一米高处落地时不破裂。

2. 花点时间看看提供给你的有哪些材料，与你的小组成员讨论哪种设计的装置最管用，在这个步骤里画出设计图对你会很有帮助。

3. 选出最好的设计，并挑选需要的材料。

4. 制作你的鸡蛋保护装置，如果画了设计图，制作时可以参照，你也可以边做边修改、完善你的设计。

5. 装置做好后交给老师，准备实验“大降落”。

数据收集：
学生可以把保护装置画下来或拍照片，然后再给落地后的鸡蛋拍照。

差异化实验：
■降低难度：
给学生一到两个“测试蛋”，允许他们在正式落地实验之前试一试自己的保护装置，他们可以根据测试结果改进保护装置。

■提高难度：
限定材料让学生选择。

备选问题：
■哪些设计的保护效果最好？你为什么这样认为？
■哪些材料对鸡蛋的保护效果最好？你为什么这样认为？
■如何改进我们的设计——例如增加防水功能，让它变得更好？
拓展任务：
学生可以研究类似的保护装置在现实生活中的工作原理，例如汽车的防撞溃缩区。