优秀STEAM案例 家yy易游体育用垃圾桶改造
栏目:行业资讯 发布时间:2024-12-01
 yy易游体育在我们家庭中,垃圾桶是一件必不可少的东西,一个家庭少到1、2个,多的甚至8、9个,从厨房到客厅、卧室到卫生间,到处都有它的身影。在家里有两个地方的垃圾桶更引起我们的重视,一个是厨房,一个是卫生间。厨房的垃圾桶因为更换垃圾袋频次高,麻烦,若泔水残留在垃圾桶内难清理,易滋生细菌。而卫生间的垃圾桶一般都带盖,人坐在坐便器上不方便边打开盖子边丢卫生纸,而如果不带盖又会有异味。  改进这两个

  yy易游体育在我们家庭中,垃圾桶是一件必不可少的东西,一个家庭少到1、2个,多的甚至8、9个,从厨房到客厅、卧室到卫生间,到处都有它的身影。在家里有两个地方的垃圾桶更引起我们的重视,一个是厨房,一个是卫生间。厨房的垃圾桶因为更换垃圾袋频次高,麻烦,若泔水残留在垃圾桶内难清理,易滋生细菌。而卫生间的垃圾桶一般都带盖,人坐在坐便器上不方便边打开盖子边丢卫生纸,而如果不带盖又会有异味。

  改进这两个地方的垃圾桶就必须解决以下问题:一是厨房的垃圾桶如何使更换垃圾袋变得方便?如何让泔水不残留在垃圾桶内部。即使稍有残留,也易清理?二是卫生间的垃圾桶如何让桶盖根据需要及时、方便打开与关闭。

  让学生观察常见的垃圾桶款式,并能够说出各款式垃圾桶所具有的功能或者优点,分析这些垃圾桶的经济性和实用性。

  让学生讨论——如何使垃圾袋更换更方便。从垃圾袋距离垃圾桶的远近,操作是否复杂等角度来思考,给学生提供思考的方向。然后学生分组,以小组为单位,得出本组的讨论结果。

  比较各小组的结果,从可操作性来考虑,我们可以把垃圾袋就放在垃圾桶底部夹层内,这样就节约了到处找垃圾袋的时间。同时从面巾纸的抽取设计中得到启发,通过拿走第一个垃圾袋来把下一个垃圾袋给带上来,从而使垃圾袋更换变得更加方便容易。

  本项目的另一个问题是如何让垃圾桶不易残留泔水,且便于清理。这样,一些前沿材料可能会用到。可从淘宝上购买到该类材料(纳米液体),价格也很便宜,20元左右就可以买到一瓶。同时给学生介绍一些现实生活中运用到疏油材料的例子,比如现在家里用的不粘锅,如图所示,炒完菜,油质没有残留在锅内,原因是锅里涂了一层自清洁纳米材料。另外,手机屏幕上也涂有疏油层,避免留下手指痕迹。同时,提供给学生关于自清洁纳米材料的网络链接,供学生自主上网查阅、学习。

  在此基础上,学生不难联想到,可以在垃圾桶内壁也涂上一层这样的纳米材料,这样就可以解决问题了。另外还要考虑,万一厨房垃圾中有一些尖、硬的物体时,很有可能把垃圾袋给扎破,泔水会破袋而出,虽然不粘在桶壁上yy易游体育,但还是会残留在垃圾桶底,甚至会流到下面没使用的垃圾袋上面去yy易游体育。怎么解决这个问题呢?学生想到能不能把泔水导出去。又出现了新的问题,导出的泔水会污染地面,怎么办?学生会想到用东西接住。这时引导学生联想家里的电饭煲,当盛饭的时候,锅盖上的蒸汽水会流到一个收纳容器中,如图所示,故垃圾桶也可以增加这样一个装置。

  请学生阐述卫生间的垃圾桶一般需要具备哪些功能?并且说出现实生活中卫生间的垃圾桶还有哪些不方便的地方,这将是我们的改造方向。

  二是打开桶盖和丢卫生纸一只手完成不了,对于一些下肢残疾人士而言脚踩式垃圾桶更不合适。

  根据上述存在的问题,对垃圾桶进行改进,如何才能做到既可以用手又可以用脚将垃圾桶盖打开?学生们会想到生活中常用的传感器,比如,人走进银行门时,门自动打开,手靠近公共洗手间水龙头时水自动流出。设计成手靠近传感器桶盖就打开,远离到一定距离桶盖就关闭.分小组思考设计方案。

  学生们普遍会想到运用传感器来设计这个方案,请学生分享他们的设计方案,比较各小组的方案。让学生从实用、方便、经济、可操作方面对各自的设计方案进行评价。

  既然电子的行不通,就采用机械的,市面上就有脚踩式垃圾桶,脚踩式垃圾桶有它独到的优点,通过脚踩来控制桶盖的打开。让学生分析脚踩式垃圾桶的工作原理,如图所示,建议学生在此基础上进行改进。

  选择最原始的机械装置,如何做到用手就可控制桶盖的打开和关闭呢?要是有一个按钮,一按桶盖打开,再一按桶盖关闭就好了。这个按钮的位置应该放在哪儿呢?学生不难想到,按钮应该放到图3上A处,再用连杆压下方的踏杆,从而控制桶盖的打开。手一松,桶盖又会落下来,一只手依旧没法完成开盖和丢卫生纸的操作。有没有一种方法可以控制桶盖的关闭?想让它什么时候关就什么时候关?问题就聚焦到这上面,如何解决?

  通过按钮上下按动,可以控制笔芯向下的高度。对比此处的垃圾桶,在按钮A处下方也装上自动圆珠笔这样的装置,按下按钮,连杆向下的长度变长,从而控制桶盖的打开。当我们再按下按钮,连杆向下的长度变短,桶盖关闭。到此为止,控制桶盖打开和关闭的问题就得到了解决。但是我们依旧要保留原来的脚踏结构,因为有时候会遇到需要脚踩的情况,例如上肢残疾人士就非常需要。

  根据设计图进行制作,受材料和工具的限制,我们通过模拟制作,用三合板、硬纸板代替塑料。在制作的过程中主要问题是尺寸的测量,一旦尺寸不符,在安装过程中是很难完全吻合的yy易游体育。在学生安装测试过程中,可能有以下两个方面需要改进:一是厨房垃圾桶,在提垃圾桶袋的时候可能把整个垃圾桶一起提起来;二是卫生间垃圾桶,在脚踩踏板的时候,垃圾桶可能会不稳。

  对于厨房垃圾桶,可以在隔层中增加配重物,这样就不会在提垃圾袋的同时将垃圾桶也一起提起来。对于卫生间垃圾桶,可以将底盘做的稍大一点,以增强垃圾桶的稳定性。

  主要从实用、美观、可操作性角度去评价,分四个等级,分别是优秀、良好、及格、不及格。

  优秀:造型美观,有新意,能够很流畅的发挥既定的功能,组装时部件的契合度高,协调性强;

  良好:基本功能能够发挥,外形漂亮,但部件间组装时有较大缝隙,整体契合度不强;

  及格:基本功能可以发挥,但外形一般,部件间衔接粗糙,有较大缝隙,契合度差;

  在班级内部评选,选出2-3件优秀作品参加校级科技创新作品展。学生可在学校范围内进行宣讲,介绍自己的作品,全体学生不记名投票,选出最佳作品,颁发证书,并在学校宣传栏和网站上公布。

  本设计方案是针对家庭里的垃圾桶,是否可以把该设计的应用范围扩大到其他环境和领域?哪些地方需要收纳但是单手不便完成?比如商场的垃圾桶,快餐运送包装箱,残疾人便利项目等,而且我们不需要拘泥于一定是垃圾桶、收纳盒,甚至在我们上面设计中用到的一些材料、方法都可以进行拓展。比如,自清洁纳米材料,我们还可以用在生活中的哪些地方?餐桌可以吗?墙壁可以吗?再比如,按钮式可控长度开关我们还可以用在哪些地方?可控升降座椅可以用到吗?引导学生将设计的成果扩大化,应用到更加广阔的领域中,方便我们的日常生活,在解决实际问题过程中,提升学生的综合应用能力,也即提升学生的物理核心素养。

  文章原名《践行STEM教育理念 提升物理核心素养——以“家用垃圾桶改造”为例》