自制纸船载重比赛方案设计

“奇思妙想”科技活动——自制纸船载重比赛

宜宾市人民路小学赵珩

背景资料

一、问题背景：

在现实生活中，报纸在我们平时的生活中运用的非常广泛，如果我们把薄薄的报纸制作成纸船，它能装载多大的重量呢？需要同学们设计各种各样的纸船来实现让它达到最大载重，看看薄薄的报纸到底有多大的本事。

二、计划背景：

根据上述在现实问题，我们设置一个问题情景，引导学生思考、设计，并创造性地解决问题。

我们的问题是：如何利用10张报纸制作一只纸船，使其能装载数量较多的钩码。装载钩码数量越多的纸船得分越高。

提供给学生设计、制造纸船所用的材料和工具是：

材料：报纸10张；

工具：双面胶或透明胶纸一卷、直尺、剪刀。

可以使用上述的所有材料和工具，也可以选用其中一部分。（所使用的造船工具不能用于纸船防水或成为纸船的结构）

模拟解决问题的测试方法是：

1、每一队学生最多能使用10张报纸。

2、所使用的双面胶和透明胶不能用于纸船防水和纸船的结构。

3、在测试的过程中，学生可以自行调整增减钩码的数量。

4、每一队测试的时间最多3分钟。时间到，以纸船不沉和载钩码数量为准。

测试成绩记录：

1、各队利用报纸在20分钟内制作一艘纸船。所使用的造船工具不能用于纸船防水或成为纸船的结构。…………………………………………………………………………………2分

2、纸船形状美观。………………………………………………………………………1—2分

3、纸船载重30秒内不进水。………………………………………………………………1分

4、纸船载重30秒内不沉。…………………………………………………………………1分

5、以下水载重量多少加分。…………………………………………………每个钩码0.1分

三、知识背景：

根据问题的要求，设计“载重纸船”要解决两个方面的问题：①、如何折纸船，让它能尽量的装载钩码；②、往纸船内放入钩码的方法。在解决问题的过程中所必须了解的知识包括：

浮力概念：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力，浮力的方向竖直向上。

轮船能漂浮在水面的原理：钢铁制造的轮船，由于船体做成空心的，使它排开水的体积增大，受到的浮力增大，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上.它是利用物体漂浮在液面的条件来工作的，只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。（只是海水河水密度不同，轮船的吃水线不同）根据阿基米德原理，它在海里和河里浸入水中的体积不同，轮船的大小通常用它的排水量来表示。

排水量就是指轮船在满载时排开水的质量。

平衡概念：几个力同时作用在一个物体上，各个力互相抵消，物体保持相对静止状态。

课程目标

1通过活动使同学知道科学与技术的结合才能产生社会效益，了解技术创新应该有扎实的文化科学知识基础；

2在集体与个人相结合的探究活动中培养学生学科学、爱科学、用科学、信科学和客观、求真、探索、合作、竞争等科学精神

3通过活动培养学生运用科学的客观标准和准则去评价科学的现象和事物。

4通过活动培养学生能将所学的科学知识与实际问题结合，提出解决问题的设想，并与他人合作讨论设计完成实验；在实验过程中能积极思考问题，随时调控实验过程，记录实验结果。

活动方案

一、活动内容：

利用有限的材料设计制作纸船，使它在保持不进水不沉没的前提下，能最大的载重物体。

二、活动目标：

通过活动让学生进一步了解影响浮力大小的因素；

通过设计制作和测试纸船，学习和加深理解有关的浮力的知识；

三、适用对象：基本对象是五年级的学生

四、活动准备：

活动材料：长68厘米、宽54厘米的报纸（成都商报或华西都市报）10张；可以使用自备工具(直尺、剪刀、透明胶、双面胶等),但工具不能成为结构的一部分。

测试用的器材：秒表3个、钩码15盒（每盒10个）、已蓄水充气水池大号1个。

活动场地：五楼多媒体中心。3个同学为一队。比赛时在场地的后半部将座位围成弧形；在场地的前半部布置测试场地。如图所示：

测试场地：

测试充气水池

纸船

五、活动中可能出现的问题及解决方法：

问题一：20分钟纸船制作时间是否足够。

解决方法：可以适当的延长时间。

问题二：学生所使用的透明胶、双面胶是否会在制作时作为防水的一部分。

解决方法：制作时要求学生所使用的透明胶、双面胶不能粘贴在船底。

问题三：纸船下水后，放钩码的方法是否正确会直接影响纸船的载重。

解决方法：让学生掌握平衡的概念，先放在船中间部分，再放两头，要保持平衡。

六、活动过程。

活动一：制作纸船

让学生利用10张报纸在20分钟内，制作出一只纸船。将学生分3人一个小组，尝试用报纸折出纸船。

活动二：纸船载重

1、由学生将自己制作的纸船放入水池中，在不进水，不沉没的情况下放入钩码。

2、在保持纸船不进水，不沉没的前提下放入的钩码越多的纸船将获胜。、

3、记录每组的纸船载的重量。

活动三：纸船怎么的设计最有效？

最后让优胜的小组总结自己设计的纸船获胜的心得。

七、拓展性方案

“自制纸船”活动方式可以有多种变化，为了增加活动的趣味性和给学生更多的探究空间，我们可以让学生利用A4打印纸来制作纸船，因为A4纸比报纸小，所以在制作上更为讲究方法。纸船的折法很多，可以让学生在网上搜集。

八、活动效果：

2011年9月13日举行的纸船载重活动是我校面向全区的一次科技展示活动，通过区教育城域网对全区中小学进行了现场直播。

此次活动，同学们积极参赛并能利用课堂所学的知识，为了这次比赛他们绞尽脑汁，要让平凡的报纸有特殊的创造。充分发挥自己的想象力和创造力，把心目中的最牢固的船设计出来。由于赛前准备充分，训练有素，队员团结合作，各校点的参赛队员也获得了不错的成绩，同学们也在这次活动中长了很多见识。有的同学表示，他们以前一点儿也不会折纸的，因为参加这项活动，他们虚心向班上的同学和老师学习折纸，现在不但学会了折小船，还学会了折许多小动物；有的同学说在活动中他们学会了如何在失败中找原因，努力克服了困难和挫折，让他们尝到了成功的快乐；有的同学说自己在比赛中一时大意，成绩没发挥出来，输了，但不失望，因为他们说，以后还要继续努力，在失败中找教训，以后肯定能成功的。

比赛虽然结束了，但是同学们对于科学的热爱却丝毫没有消减。巴普洛夫曾经说过：“感谢科学，它不仅使生活充满快乐与欢欣，并且给生活以支柱和自尊心。”科学——就是这样，毋庸置疑。