1、1DIY 创意体验工坊之“上天入地 ”项目方案一、项目开发的条件和基础简介领导的支持劳技中心从策划DIY 创意体验工坊到确定初期实施“上天入地”项目（水火箭的制作和探究与高空落蛋）的过程中，得到了区教育局各级领导的关心和支持，使我们在研发工作中明确了目标，增强了信心。在具体项目的研发过程中区教育学院领导、课改办专家和教研员给予了专业理论支撑，使项目逐步趋向成熟。2 中心的投入中心在人力、财力方面积极投入，保障项目研究顺利进行。从 4 月 25 日明确研究方向起 1 个月内，初期共投入专项经费约 2.7 万元，其中工具类约 3000元；材料类约 3000 元；专用教室布置约 6000 元；其它研
2、发投入约 15000 元，经估算项目运行 1 年所需经费在 15 万左右（不包括教师人员经费）。随着项目的完善和推进，中心将进一步加大专项经费的投入。3 场地的保障中心有独立的教学场所，能为学生提供专用的探究学习与加工制作的教室（包括各种加工工具和丰富的原材料）以及实践体验的场地。中心还将在明后年校舍大修中充分考虑创新课程内容不断丰富的需要和全区学生参与学习的需求，进一步加大专用教室（场地）的建设力度，为学生提供更为良好的学习、体验和探究的环境。4 课时的保证中心的各项课程实施在时间方面具有一定优势，相对于学校受考试和其它教育教学活动等方面的影响较小，能保证课程持续实施。5 学生的兴趣在实施劳
3、技必修课程中采取专业设备资源集中管理，初高中学生走校学习的方式运行。中心在学生走校方式管理方面具备了一定的经验，与学校之间形成了良好的合作关系。按照区域创新教育的要求，将原有的方式加以完善，可以使项目在周边地区教育共同体和全区学生中达到较大的受众面。2在项目试验阶段，我们对来自于不同学校的学生进行了访谈，得到了鼓舞人心的答案：到劳技中心来学习动手机会很多，学得很快乐；新的内容好玩，有挑战性，还有丰富的科学知识，比电脑拆装更有吸引力。由此可见项目内容符合学生的兴趣需求。6 教师团队建设1.中心成立了由领衔人、专业指导组、项目管理组和项目实施组，共 15 人构成的创新教师团队，其中高级教师 3 人
4、，占 20%、中级教师 11 人，占 73%。2.团队成立后，教师们积极投入到项目研发工作中。收集了大量相关的素材资料，改编了高空落蛋和水火箭的制作与研究的教材，在专业指导组的指导下多次开展了研修活动，编制了教学方案并通过课堂教学实践不断加以调整和完善。团队成员体现了良好的工作状态，合作竞争，敬业进取，在短短 1 个月的时间里使 2 个项目基本能满足面向学生开放的需要。二、项目设计论证项目设计思想：劳动技术教学具有很强的探究性，无论是设计还是制作加工活动，劳动技术教学都给学生留有充分的想象和探究空间。劳动技术课程的探究型学习，是在学生基础型和拓展型课程学习的基础上，将学生置于中心位置，以个人或
5、小组团队的形式进行的学习活动。“水火箭”、“高空落蛋”是其中比较适合的项目，侧重培养学生创造和实践能力，着重于探究的过程和方法。发展载人航天是当今各国综合国力的直接体现。我国是火箭技术的发源地，现在的火箭运载技术已经基本达到了世界先进水平，成为当今世界的航天大国。“神舟五号” 、“神舟六号”、“神舟七号”、“神舟八号”、“嫦娥奔月”的成功发射是值得我们全中国人民骄傲的事情，它极大地激发了我们探索太空、了解航天知识的热情。作为区域创新项目，应该给予学生接触和学习机会，通过“水火箭”、“高空落蛋”这两个载体，让学生探索航空领域的科学，体验探究学习过程。学生学习过程1.人类创新始于劳动，劳动改进技术
6、。2 个创新项目都注重让学生经历“实践认识再实践再认识”的认识过程。在设计制作中，需要学生综合运用多学科知识，通过确定目标、设计方案、选择材料、表达方案、验3证设计、再改进、反思等活动。从而体现知识与技能的结合，培养学生发现问题，解决问题的技术素养。2. 参与“动手动脑相结合”的过程。科学制作活动的设计要将科学探究、过程与方法、情感态度价值观、科学知识三个维度的目标有机结合起来，而不仅仅是技能方面。所以学生参与项目要实现脑体结合，手脑互动的过程，能有效开发学生的创造潜能。3. 体验“竞争与合作”的活动过程。采取小组分工合作，多组竞争交流的形式。活动中有分歧意见的争论，有对自己和别人的评价，有达
7、成共识的默契，有成功的喜悦和失利的反思。4.特点与创新：运用“任务创新法”，把设计和制作的主动权交给学生，充分发挥学生的想象力，激发他们的求知及探究的欲望，为学生提供了广阔的思维空间，在不断尝试、不断学习、不断改进的过程中，采用积极的思维和行为方式逐渐寻找问题的答案，锻炼了思维能力。在探究活动中，充分运用了评价激励机制，通过评价培养学生参与合作探究的积极态度、体会探究的乐趣以及认识自我价值，也使学生获得极大的荣誉感和成就感，形成质量与效益、安全与环保，团队合作和创新等意识。三、项目设计方案 项目名称： 返回地球高空落蛋学习对象： 小学、初中、高中目标：1知识与技能：能从减速、稳定、缓冲、受力面
8、积等方面考虑高空落蛋的设计方案。能根据材料的特点选择合适的材料并加以创造性的使用。2过程与方法：通过“实践认识再实践再认识”的过程学会科学的探究事物的方法。通过对设计方案的论证、调试、改进的过程学会科学的解决问题的方法。3情感态度与价值观：4在活动中能动手动脑相结合，培养创造性的思维方式。在活动中小组能主动积极，分工协作，培养团队精神和认识自我价值。内容（简要描述）：1.学习内容：用自制的装置把生鸡蛋从四楼落下，要求鸡蛋不碎不破（限制条件可自行设定，如鸡蛋必须露出 1/2、重量不超过 200g 等）。（1）高空落蛋的起源，比赛项目以及所使用的原理。（2）根据要求设计制作高空落蛋装置。（3）制作
9、、测试、改进高空落蛋装置。（4）比赛和活动反馈、总结。2.材料和工具材料：生鸡蛋、44500mm 小木条、卡纸、塑料袋、泡沫塑料、气球、碎纸屑、海绵、橡皮筋、玻璃胶、线、小网兜等工具：剪刀、美工刀、直尺、订书机、弹簧秤、记号笔等。3.场地要求在四楼进行测试，最好是无风或微风的天气。地面在相应位置铺上 22m的一次性桌布（23 层） ，四周用小石子或小木条压好。在桌布中央布置一红纸剪成的直径 50 厘米的圆圈作为靶心（放在桌布下面） 。如果装置落在越近红心，则可以进行奖励加分 12 分。用于检验高空落蛋装置的效果，以便及时改进。课时：4 课时教学评价：1. 鸡蛋状态：鸡蛋破碎，不给分且直接淘汰（
10、其他的都不给分） ，鸡蛋有裂缝，给 1 分；鸡蛋完好，给 2 分。总 2 分2. 定点效果：在指定区域内，给 2 分；不在指定区域内给 1 分。总 2 分3. 装置创意：由老师酌情给分（结合报名时上交的报名表上所填的装置方案）总 6 分4. 装置美观：由老师酌情给分。总 5 分5. 团队合作：由老师酌情给分。总 5 分5项目名称：飞向蓝天水火箭制作项目学习对象：小学 5 年级、初中、高中目标：1.知识与技能学会设计制作水火箭，安全使用各种相关工具。知道牛顿第三定律，了解与水火箭相关的各种科学与技术概念。2.过程与方法学生亲历技能学习的实践和交流过程，从中体验和领悟技能操作的要领和方法，培养运用
11、系统的思想分析和解决问题的思维方式和能力。3.情感态度与价值观通过活动让学生了解我国的航天事业，激励学生探索航天空间技术的兴趣。通过模型的制作，形成认真严谨的做事态度，提高探究和创造能力，培养学生的协作精神与团队精神。内容（简要描述）：1.中国航天发展历程以及火箭的原理、结构、发射过程。2.水火箭的原理、制作方法、测试方法。3.探究水火箭的改进方法来满足测试目的的需要，进行记录总结，写出总结报告。4.评价各个小组的水火箭制作、发射情况，并进一步改进。课程所需课时：4 课时教学评价：可以从以下几方面对学生进行评价：1水火箭作品设计的合理性和创意性。2水火箭作品的制作精细程度、发射的距离和精度等。
12、3探究过程的科学性，实验报告的质量。4团队合作的表现和效果。 6教学计划安排：目前，中心主要面向初一学生开设高空落蛋和水火箭制作与探究2个项目。项目内容 适用对象 学额 可用资源 课时 授课时间高空落蛋 20 名左右配置专用教室、知识墙及制作工具、材料供学生体验探究4 课时 周五下午水火箭制作与探究初一20 名左右配置专用教室、知识墙及制作工具、材料、火箭发射架和实验场地供学生体验探究4 课时 周五下午项目的推广1鉴于中心现有师资、场地等条件，初期先在石泉地区教育共同体范围内试运行，积累经验，不断完善，在各方面条件成熟后，逐步向全区学校开放。2继续与区教育学院合作，借助教研室教师教研平台，有计
13、划地在中心开展劳技教师培训活动，将项目辐射到学校。3适时联合举办高空落蛋和水火箭的竞赛活动，增强项目的影响力。4建设中心网站，促进创新教育的普及开展和宣传。 DIY 创意体验工坊的发展思路1不断挖掘劳技课程中有益于培养学生创新素养的内容，丰富创意体验课程的项目。如在“简易结构”类中开发“纸桥的制作与探究”项目，在“机械工程”类中开发“连环机关的设计与制作”项目。2整合、优化中心传统金属加工课程，把实体设计、手工加工、机床加工和机电一体化加工课程有机结合，改变原来的纯粹模仿制作的过程为学习创意设计加工制作的过程，增强学习过程中的技术体验和创意体验。7四、教材和教案 学做高空落蛋装置信息库:举行高
14、空落蛋这个节目中，通常要求学生通过特定装置把生鸡蛋从四楼落下（三楼也可，但四楼更具挑战性），并且在下落过程中不能采用降落伞减速，要求是：1.鸡蛋必须露出 1/2；2.制作品不能超过 200 克；3.从四楼高空抛下落在规定圆圈内而不碎。评分要求：总分 15 分1鸡蛋状 态：鸡蛋破碎，不给分且直接淘汰（其他的都不给分），鸡蛋有裂缝， 给 1 分；鸡蛋完好，给 2 分。总 2 分2定点效果：在指定区域内，给 2 分；不在指定区域内给 1 分。 总分 2 分。3装置 创意：由评委酌情给 分（结合报名时上交的报名表上所填的装置方案）总 6 分4装置美观：由评委酌情给 分。 总 5 分。8结合信息库并观察
15、图片，说一说高空落蛋有什么具体要求？第一节 高空落蛋装置的基本知识仔细观察一下，想一想高空落蛋装置选用的材料，结构以及原理。图 1 图 2从图中我们可以得知装置 1 选用的材料是 。装置 1 的结构是 。这样做的目的是 。装置 2 选用的材料是 。装置 2 的结构是 。这样做的目的是 。原理：由空中垂直下落的物体所受空气阻力与空气的密度、物体的有效横截面积、下落的速率的平方成正比,物体下落经过一段时间将达匀速,这称为终极速率。 我们可以发现如下的一些日常现象: 雨滴在空气中下落,速度越来越快,所受空气阻力也越来越大。 当阻力增加到与雨滴所受重力相等时,二力平衡,雨滴开始匀速下落。 跳伞运动员在
16、空中张开降落伞,凭借着降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力,得以比较缓慢地降落。这些都是这个公式在生活中的应用。9第二节第二节 制作高空落蛋装置设计与材料工具选取外形上，我们可以做各式各样的高空落蛋装置，不要做得非常复杂，装置要尽量简洁，牢固，外观上可以形态各异。因此在设计高空落蛋装置图纸时要多注意考虑这些问题。材料上根据所选取的设计图，来选择合适的材料，合适的工具进行制作，那一般我们会选择哪些材料和工具呢？ 如果想制作卡纸类的装置，选取的材料和工具是：材料： 工具： 如果想制作木条类的装置，选取的材料和工具是：材料： 工具： 制作思路：从减速、稳定、缓冲、受力面 积等方面考 虑。由于比赛规
17、则有一个大前提就是鸡蛋不破，鸡蛋一旦破了，便会被淘汰，一切努力也就白费了。因此，最重要的就是要保证鸡蛋不破，然后再考虑如何使装置重量尽可能小，使装置稳定性尽可能高。保证鸡蛋不破就要加强保护措施；重量尽可能小就要选用密度小的材料，能省就省；稳定性尽可能高，一是要投得准，二是装置受大气影响尽可能小。10第三节 制作高空落蛋装置高空落蛋装置制作在这一节我们分别介绍二种高空落蛋装置制作方法。一、卡纸类装置的制作选用材料：生鸡蛋、卡纸、透明封口胶、车衣线、装饰纸、小网兜等选用工具：剪刀、单面刀片、直尺、订书机、弹簧秤、记号笔等制作方法：1、取卡纸 2 张，根据鸡蛋大小，分别制作二个扇形纸面。扇形底边周长
18、约等于鸡蛋周长。2、将扇形纸面卷起，做成喇叭筒。用透明胶粘好。3、将鸡蛋放在二个喇叭筒中心，用透明胶固定。 （内外都要固定） 。4、用余下的卡纸裁成 4*20 厘米的纸条 4 条，分别对折两次，变成长纸条。5、用钉书针将两条纸条钉成十字结构。6、再将十字结构纸条，钉在喇叭开口部分。7、用弹簧秤秤重并记录。8、在装置上写上自己的姓名。或者给自己的装置起一个好听的名字。二、木条结构类装置的制作选用材料：生鸡蛋、4*4*500MM 小木条、海绵、橡皮筋、透明封口11胶、细线、装饰纸、小网兜等选用工具：剪刀、单面刀片、直尺、钳子、弹簧秤、记号笔等制作方法：1、先确定制作结构的大小，截取 40 厘米长小
19、木条 6 条，用橡皮筋或细线扎成三角锥体。 （越结实越好）2、用小网兜装好鸡蛋，封口用细线扎结实。3、从三角锥体的四个顶点用橡皮筋把小网兜固定在三角锥体的中心。4、把三角锥体四角用少许海绵包住。5、三角锥体底边可各加一根小木条，以便于下落时防止翻转。6、用弹簧秤秤重并记录。7、在装置上写上自己的姓名。或者给自己的装置起一个好听的名字。第四节 高空落蛋装置的调试与改进当完成制作高空落蛋装置，接下来我们就可以进行装置测试或直接进行比赛了。每小组派一名同学到指定地点，在老师的指导下布置地面定点位置。 （用 2-3 层一次性桌布铺好，四周用小石子或小木条压好。在桌布中央布置一红纸剪成的直径 50 厘米
20、的圆圈作为靶心（放在桌布12下面） 。如果装置落在越近红心，则可以进行奖励加分 1-2 分。其他同学带上自己的装置有秩序地到教学楼（或实验楼）三楼（或四楼）进行高空落蛋投放。 （特别注意投放时的安全问题） 。由下面的同学负责记录其落地时的情况，或为其打分。最后小组讨论其需要改进的地方。最后，根据装置的减速、稳定、缓冲、受力面积等因素，进行最终的改进。练一练：1. 还可以制作什么样的高空落蛋装置来完成既定目标？2. 是否有更简单的方案？如有，请制作模型，下次进行交流。想一想哪种装置更有利于命中红心？哪种装置更容易成功（鸡蛋不碎）？影响装置成功的外界因素有哪些？13自己学做水火箭信息库:14观察火
21、箭与水火箭，说一说两者的相同点和区别？第一节 水火箭的基本知识从信息库中我们已经了解到水火箭与普通火箭相比，最大的不同在于，其用来作为动力的物质由高温空气换成了水，因此得名于“水火箭” 。仔细观察一下，想一想水火箭选用的材料，火箭结构以及发射原理从图中我们可以得知15水火箭选用的材料是 。水火箭的结构是 。外型与普通火箭一样都呈 型，这样的目的是 。水火箭的发射原理（参照右图）第二节 制作水火箭火箭设计与材料工具选取当我们了解了水火箭的原理之后，我们可以选择身边合适的材料来进行水火箭的制作，一般分为以下几个步骤：设计水火箭的外形；选择材料，工具；火箭制作；火箭调试与发射试验外形上，我们可以做单
22、级或者多极的火箭，不要做得非常复杂，水火箭要尽量简洁，牢固，外观上呈流线型。因此在设计火箭图纸时要多注意考虑这些问题。材料上根据所画出的火箭设计图，来选择合适的材料，合适的工具进行制作，那一般我们会选择哪些材料和工具呢？ 16第三节 制作水火箭火箭制作在这一节我们介绍一种初级的水火箭制作方法选用材料：饮料瓶、海绵、自行车气嘴、1L 纸盒、塑料杯、塑料袋选用工具：502 胶水、电线包布，直尺，剪刀等制作方法：小贴士一般我们会选用 502 胶水来粘合，这种胶水快干，牢固，但需要注意，由于 502 氧化粘合作用非常强，若手等各部位不小心碰到 502后，应立即清洗，特别提醒，千万不能把胶水弄进眼镜。此
23、外，对于有些部位，我们还看使用电线包布进行来固定，这样既可以快捷又可以反复使用。1718这样一个简单的水火箭就完成了，值得注意的是：如果没有自行车喷嘴，也可以用软木塞加气针来代替（效果可能更好） ，在木塞上钻孔，之后将气针放入木塞中。第四节 水火箭的调试与改进当完成水火箭 的安装，接下来我们就可 以进行试飞操作了小贴士在火箭制作过程中，喷嘴的安装好坏直接影响了水火箭的飞行效果，因此密封性一定要好，否则不能提供良好的压力。建议可以使用专业的水火箭喷嘴，配上专用的水火箭发射架可以达到良好的效果。19用铁丝弯折成一个起落架，接上打气筒，整装待发。发射前再次检查火箭的喷嘴是否密封，然后在火箭体内加入适量的水，再打气直至火箭发射。 （特别注意发射时的安全问题） 。水火箭试飞一般分为 2 种，一种是垂直方向比较高度，另一种是水平方向比较飞行距离，2 种测试对火箭的要求各不相同。由此我们可以发现，水火箭的飞行情况与它的水量，发射的角度，火箭体内的气压都有着密切的关系，我们在试飞时应使用控制变量法，一一找出它们之间的关系，并进行调整。想一想不同水量对火箭发射产生的影响？相同水量，不同角度发射对火箭产生的影响？不同压力对火箭发射产生的影响？20练一练：3. 通过水火箭试飞情况，探究影响水火箭飞行的因素，并试写出改进的方法？4. 如果要控制水火箭的重心，我们能采取什么方法？
