下面是小编为大家整理的《气动垃圾分类运输系统》项目化学习设计（2022年）,供大家参考。
《气动垃圾分类运输系统》的项目化学习设计
一、项目介绍 垃圾分类在近两年已成为中国环保的重要课题，如何更好的实施垃圾分类一直以来都是世界的难题，解决垃圾尤其是生活垃圾的问题已经刻不容缓。作为中国的未来，学生更有必要参与其中。本项目引导学生发现垃圾分类运输中的问题，并通过对问题的本质分析设计出比较可行的垃圾分类运输系统。在层层递进的实践中，不断优化学生的思维，提高学生的工程设计能力和动手实践能力，塑造学生良好的社会责任感，从而全面提升学生的 STEAM 综合素养。
二、学习目标 科学 Science：
1. 了解垃圾分类是如何分类的。
2. 知道常见生活垃圾的分类投放要求。
3. 知道流速越大气压越小的原理 技术 Techonology：
1. 能够设计方案对垃圾分类运输系统进行设计和模型的制作。
2. 掌握基本的管道连接技术和打孔技术，使得垃圾分类运输系统的模型制作能顺利进行。
3. 能突破常规思维，利用创造性的思维去设计。
工程 Engineering：
1. 能按照设计的方案和图纸进行垃圾分类运输系统的制作和模拟。
艺术 Art：
1. 能通过画图和涂色设计出整洁美观的垃圾分类运输系统。
2. 能对成品进行艺术的加工。
数学 Mathematices：
1.在草图设计、实物模型制作时，能利用空间几何、数学比例等知识，合理设计尺寸、比例分布等具体信息。
社会 Sociology：
1. 提高自身的公共意识和社会责任感。
三、问题情境
2019 年 7 月 1 日，《上海市生活垃圾管理条例》将正式实施。到 2020 年底，全国 46 个重点城市要基本建成生活垃圾分类处理系统，全国 294 个地级及以上城市也开始全面部署生活垃圾分类。湖州自 2019 年 7 月 10 日起，出台了《湖州市居民生活垃圾分类实施方案》。
据前些日子有关部门对部分市民的问卷调查显示，今年以来，市民整体上对垃圾分类知晓率明显提高，参与率和正确投放率也在迅速地进步中，大多数小区的正确投放率明显提升。
但是，在源头处垃圾分类投放参与度和正确率明显提升的情况下，我们在垃圾分类运输或输送的过程中发现了一些问题。让我们一起来设计一个合理的垃圾分类运输系统吧。
四、项目准备 材料准备：
材料或工具 PVC 管、管道割刀、二通弯口、三通弯口，塑料密封盒、抽气泵、垃圾桶模型、热熔胶及胶枪，其他 来源 自备 其他准备：课件 ppt、视频、图片、教具等。
五、项目课时 本 STEAM 项目实施过程主要分为以下四个部分，每个部分有对应的课时，具体实施过程分述如下：
发现问题
1 课时 问题定义 方案构思 模型制作
1 课时 测试优化 展示交流
六、 适合年级
初中七、八年级 七、项目实施过程 （一）发现问题 1.课前实地蹲点调查 课前布置学生去各自小区附近的垃圾桶和垃圾车旁进行蹲点调查，找出垃圾分类运输中出现的问题，并把找到的问题以拍照的形式记录下来。
2. 仔细观察，发现问题
各小组在课堂上分别根据自己的图片记录汇报该组找到的问题，其他小组可仔细观察进行补充。
图片记录 垃圾分类运输中的问题 图 1 1. 垃圾清运不及时（此时桶内塞满了）
2. 转移时，周围臭气熏天 图 2 1. 垃圾车整个运输过程都是臭气熏天 2. 运输中不时还有液体（酸液）撒漏 图 3 垃圾车转移垃圾和运输过后地上都是撒漏的酸液，臭气熏天 图 4 不同颜色垃圾桶内的垃圾倒入同一辆垃圾车，存在垃圾混装问题 更多...... ...... 图 1 图 2 图 3 图 4
意图：课前的实地蹲点调查让学生带着目的去发现垃圾分类运输中的问题，通过对垃圾分类运输问题的直观感受可增强学生的社会责任意识，从而产生想迫切解决问题的强烈需求。
（二）问题定义 提问：你觉得我们发现的这些问题是因为硬件设施有什么问题才导致的？ 你觉得你要解决的本质问题是什么？ 请选择你刚才找到的问题中的其中一个问题，思考这两个问题，填写在如下的横线上：
针对的问题：
我猜想这可能是：
因此我觉得要解决的本质问题是：
意图：要发现垃圾运输中的问题其实很简单，但是要正确的认识这些问题，并找出这些问题的本质原因，还需要教师进行适当的引导。学生在驱动型问题的引导下能分析出其实现在垃圾运输中出现的众多问题都是因为垃圾投放点与垃圾车之间的不密封性以及垃圾运输过程中整个垃圾车的不密封性造成的。找到了本质问题后，学生很容易就往上爬找到用管道连接垃圾桶来输送垃圾是一个比较好的方法。
（三）方案构思 1.思考与交流 （1）垃圾分类运输系统主要由哪几部分组成？ 垃圾投放点（垃圾桶）、运输管道、垃圾中转站或者收集站。
（2）运输管道的位置安放在哪里比较合适？ 可以借鉴下水道，预埋在地底下。
（3）你准备用几根管道对四种垃圾进行输送？ 如果用四根管道独立对垃圾输送会造成管道太多太复杂，增加施工难度也增加了后期的维修。
如果用 1 根管道来输送垃圾的话可以减少施工难度和减少后期的维修，但是
需要安装智能设备，即在对其中一种垃圾进行输送时，另外三种垃圾桶的开口必须自动闭合。
综合分析，在总的输送过程中用 1 根管道来输送垃圾比较合理。
（4）垃圾在管道中输送的动力是什么？ 在一个密封的管道内垃圾两边的气压不一样时就会产生压力差，这种压力差足够大时可以让垃圾在管道中进行顺利的输送。
（5）如何改变管道中的气压？ 可以利用改变流速来改变气压，流速越大气压越小，流速越小，气压越大。
因此，可以在垃圾收集站处装一个抽气泵，使那边的气压变小，从而推动垃圾往垃圾收集站方向输送过去。
意图：引导学生们在设计前讨论这些问题，使学生对垃圾分类运输系统有一个更加完整的了解。
2.垃圾分类运输系统的设计 结合以上知识，请同学们设计一个合理的垃圾分类运输系统，把设计图画下来，并标上相关的标注。
设计简图
设计要求：
（1）选用的材料在生活中易得到。
（2）具有输送垃圾的功能。
（3）能符合基本的空间几何位置关系。
（4）尽量减少管道的使用数量。
（5）设计方案要便于后期的制作和实施。
（四）
模型制作 1. 安全教育 在我们制作模型的过程中会用到管道割刀、美工刀等工具，请一定要小心使用。并播放热熔胶枪的使用视频让学生进行安全学习。
2. 小组分工合作 组内协调，进行分工：
3. 从物料清单上选择各自需要的材料，在规定时间内完成制作，在制作的过程中可能会遇到各种问题，请及时记录遇到的问题，通过讨论、合作解决后，记录解决方案，以供接下去的交流学习。
小组分工安排 操作员：主要负责动手操作 技术员：主要负责操作过程中解决技术问题 记录员：制作过程中负责记录（文字、图片、视频记录）
讲解员：主要负责对本组的设计思想和模型以及操作进行汇报 学习记录表格 我组在制作过程中所遇到的问题：
我组的解决方法：
我组依然存在的问题：
（五）
测试优化
1. 设计方案，测试各个气动垃圾分类运输系统的功能 每个小组在完成模型制作后，如何检验各自的气动垃圾分类运输系统模型具备运输各种垃圾的功能呢？请设计测试方案，评估模型的性能。
测试方案 原因
意图：各小组设计好方案后，各组间再进行讨论和交流，最终选择最合适的方案对模型进行测试。
2. 完善气动垃圾分类运输系统模型 （1）依据测试方案，判断其他组的模型是否能实现功能，分析存在的问题并提出改进意见。
（2）根据检测结果，改进气动垃圾分类运输系统的设计和制作。
（3）观察瑞士的垃圾分类运输系统，谈一谈自己设计的垃圾分类运输系统在哪些方便有待提高？ （六）
展示交流 1.对于各组设计和制作的垃圾分类运输系统进行展示。
2.依据评价量表对各组分别进行评价、点评。
STEAM 学习评价（教师对小组的评价）
评价要素：学习过程 主要 指标 1 分 2 分 3 分 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 分工 合作 小组分工不明确，只有 1、2位同学在做事情 小组分工明确，但有个别同学不清楚自己的任务 小组分工非常明确，每位成员能完成自己的任务
设计图 缺少设计图纸，缺乏相应的文字标记和符号标记 能画出简单的设计图纸，但缺乏相应的文字和符号标记 能画出清晰的设计图，文字和符号标记恰当，适当时候有单位和材质说明
设计 过程 学生或者团队没有按照流程进行或者给出的信息不完整 学生或者团队按照设计过程进行并完成了原始的计划 学生或者团队按照设计过程进行并完成了原始的计划，同时非常注意细节
制作 时间 ＞20min 15~20min ＜15min
评价要素：学习成果展示 主要 指标 1 分 2 分 3 分 第1 组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 制作 产品 产品材料剪裁粘合等非常粗糙，没有美感，基本的功能也达不到 产品能比较工整的裁剪和粘合，具有基本的功能，缺乏美感。
产品能用合适的材料工整的裁剪与粘合，具有基本功能，又有一定的美工设计
产品 稳定性 用 1 次就坏了 用了没几次就坏了 重复使用多次后依旧完好
创新 思维 缺乏创造力和想象力，没有突破 创造的物品比较有想象力 材料的使用和操作细节极富想象力和创造性，并且非常合理
各小组总得分
七、 典型作品呈现
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