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基于stem教學(xué)實(shí)踐之雞蛋保護(hù)器教學(xué)設(shè)計(jì)（通用6篇）
作為一位不辭辛勞的人民教師，通常需要用到教學(xué)設(shè)計(jì)來輔助教學(xué)，借助教學(xué)設(shè)計(jì)可以更好地組織教學(xué)活動(dòng)。那要怎么寫好教學(xué)設(shè)計(jì)呢？下面是小編為大家收集的基于stem教學(xué)實(shí)踐之雞蛋保護(hù)器教學(xué)設(shè)計(jì)（通用6篇），僅供參考，大家一起來看看吧。
基于stem教學(xué)實(shí)踐之雞蛋保護(hù)器教學(xué)設(shè)計(jì) 1
前言：
如今 Stem教育理念正走向深處，科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程幾門課程的融會運(yùn)用，這是解決生活問題的必要手段。而基于stem教育理念下的教學(xué)活動(dòng)，應(yīng)該包括其基本理念，同時(shí)也應(yīng)該兼?zhèn)淙宋摹⑺囆g(shù)等基本思想，為學(xué)生未來的創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，這就是教學(xué)活動(dòng)的重要目標(biāo)。那么，選擇怎樣的活動(dòng)內(nèi)容合適呢？我們該怎樣進(jìn)行教學(xué)？有效的Stem教育應(yīng)該是怎樣的呢？
Stem教育是為學(xué)生的解決問題奠基的，所以我認(rèn)為Stem教育應(yīng)該從真實(shí)情景開始，從真實(shí)問題開始，從解決問題或者是做得更好方面展開活動(dòng)。Stem教育應(yīng)該遵循做中學(xué)理念，讓學(xué)生在主動(dòng)參與中利用Stem教育以及相關(guān)素養(yǎng)來解決問題，通過一系列有序有效的活動(dòng)來培養(yǎng)學(xué)生的Stem素養(yǎng)。
我認(rèn)為活動(dòng)項(xiàng)目選擇應(yīng)該具有Stem特點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)該是學(xué)生樂于參與，有一定的活動(dòng)意義的，或者需要學(xué)生從設(shè)計(jì)構(gòu)思、嘗試制作、反思設(shè)計(jì)、再改進(jìn)再設(shè)計(jì)的過程，這也是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。
雞蛋保護(hù)器雖然已經(jīng)有很多學(xué)校開展過，但是作為學(xué)生活動(dòng)，還是有很強(qiáng)的開展意義的。首先雞蛋保護(hù)器具有較強(qiáng)的科學(xué)意義，如月球登陸、安全降落、重力加速度、緩沖等原理。雞蛋保護(hù)器的設(shè)計(jì)方案很多，材料可以因地制宜，制作難度也適合。其中的Stem思想較多，因此是值得開展的Stem教育活動(dòng)。
雞蛋保護(hù)器的拓展教學(xué)，為了將活動(dòng)做到深處，因此設(shè)想用每周兩節(jié)課的拓展課連續(xù)上三次。雞蛋保護(hù)器的制作首先是學(xué)生不斷修正的過程，又是一次比賽活動(dòng)。第一次：側(cè)重于方案設(shè)計(jì)，交流修正，布置回家制作。第二次：展示各自的作品，大家來猜一猜，實(shí)際測試，分析原因，再次設(shè)計(jì)，再回家制作。第三次：展示作品，猜一猜，實(shí)際測試，分析原因，比一比評一評。
教學(xué)目標(biāo)：
1、通過做中學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)參與整個(gè)活動(dòng)，側(cè)重于在體驗(yàn)中調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
2、活動(dòng)主要從雞蛋保護(hù)器的`問題思考，設(shè)計(jì)交流，修正設(shè)計(jì)，制作測試，再修正，再設(shè)計(jì)，再制作的過程，遵循一般性創(chuàng)新制作的基本流程，以貼近生活實(shí)際。
3、教師在其中的作用主要就是引導(dǎo)，遵循技術(shù)設(shè)計(jì)的一般流程，激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，鼓勵(lì)學(xué)生不斷做得更好。
4、制作材料原則上學(xué)生自己準(zhǔn)備，雞蛋可以學(xué)校備用。
5、通過比賽來調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，培養(yǎng)榮譽(yù)感。
情感目標(biāo)：
1、培養(yǎng)學(xué)生精益求精的創(chuàng)作素養(yǎng)，知道唯有不斷改進(jìn)，才能做得更好。
2、培養(yǎng)學(xué)生自主思考、主動(dòng)設(shè)計(jì)、不斷修正的意識。
3、善于傾聽他人的觀點(diǎn)，善于指出和表達(dá)觀點(diǎn)，理性看待自己的方案，懂得與他人善意的交流。
4、培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的興趣，發(fā)揮不折不饒的精神。
基于stem教學(xué)實(shí)踐之雞蛋保護(hù)器教學(xué)設(shè)計(jì) 2
一、設(shè)計(jì)背景
在日常生活中，物體從高處墜落時(shí)容易因沖擊力而損壞，雞蛋作為易碎品，其墜落保護(hù)問題能直觀體現(xiàn)力的作用、能量轉(zhuǎn)化等科學(xué)原理。本設(shè)計(jì)以雞蛋從 2 米高處墜落不破碎為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用 STEM 知識完成保護(hù)器制作。
二、教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)（Science）：了解重力、沖擊力、緩沖原理，知道不同材料的緩沖性能差異。
技術(shù)（Technology）：掌握簡單工具（如剪刀、膠帶）的使用方法，學(xué)會測量材料尺寸。
工程（Engineering）：根據(jù)需求設(shè)計(jì)雞蛋保護(hù)器結(jié)構(gòu)，經(jīng)歷 “設(shè)計(jì) - 制作 - 測試 - 改進(jìn)” 的工程流程。
數(shù)學(xué)（Mathematics）：計(jì)算保護(hù)器的重量、體積，對比不同方案的參數(shù)差異。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
材料：雞蛋（每人 1 個(gè)）、海綿、泡沫、棉花、卡紙、吸管、膠帶、剪刀、直尺。
工具：電子秤（測量重量）、量杯（輔助測量體積）、米尺（測量墜落高度）。
四、教學(xué)過程
情境導(dǎo)入（10 分鐘）
展示雞蛋從桌面掉落破碎的場景，提問：“如何讓雞蛋從 2 米高處落下不破碎？” 引出課題，引導(dǎo)學(xué)生思考 “哪些因素會影響雞蛋是否破碎”（如墜落高度、沖擊力、緩沖材料）。
知識講解（15 分鐘）
科學(xué)：講解重力使雞蛋下落，沖擊力是破碎的關(guān)鍵，緩沖材料通過形變吸收能量，減小沖擊力。
工程：介紹 “設(shè)計(jì) - 制作 - 測試 - 改進(jìn)” 流程，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮材料選擇、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
設(shè)計(jì)與制作（40 分鐘）
分組（4 人一組），每組討論設(shè)計(jì)方案，繪制設(shè)計(jì)圖（標(biāo)注材料、尺寸）。
按設(shè)計(jì)圖制作保護(hù)器，用電子秤記錄總重量，用直尺測量外形尺寸。
測試與分析（20 分鐘）
在 2 米高處釋放帶保護(hù)器的.雞蛋，觀察是否破碎。
破碎組分析原因（如材料緩沖不足、結(jié)構(gòu)松散），未破碎組記錄參數(shù)（重量、體積）。
改進(jìn)與總結(jié)（15 分鐘）
各組根據(jù)測試結(jié)果修改方案，二次制作并測試。最后總結(jié)：緩沖材料的彈性、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是成功關(guān)鍵，重量和體積需平衡。
五、評價(jià)與拓展
評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：雞蛋是否破碎（核心指標(biāo)）、保護(hù)器重量（越輕越好）、體積（越小越好）。
拓展任務(wù)：嘗試從 3 米高處墜落，思考如何優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
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一、設(shè)計(jì)背景
模擬物資空投場景，要求雞蛋保護(hù)器從 5 米高處墜落，且能穩(wěn)定著陸（不翻滾）。相比基礎(chǔ)版，增加 “穩(wěn)定性” 要求，需融入空氣阻力、重心平衡等知識。
二、教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)：理解空氣阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響，掌握重心與穩(wěn)定性的'關(guān)系。
技術(shù)：使用剪刀、膠水等工具加工材料，學(xué)會用記號筆標(biāo)注重心位置。
工程：設(shè)計(jì)帶 “著陸緩沖” 和 “穩(wěn)定結(jié)構(gòu)” 的保護(hù)器，提升迭代改進(jìn)能力。
數(shù)學(xué)：計(jì)算重心位置（通過對稱結(jié)構(gòu)或懸掛法），統(tǒng)計(jì)不同方案的成功率。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
材料：雞蛋、氣球、紙盒、毛線、羽毛、竹簽、海綿、膠帶。
工具：卷尺、電子秤、記號筆、剪刀。
四、教學(xué)過程
情境創(chuàng)設(shè)（10 分鐘）
播放空投物資視頻，提問：“如何讓雞蛋像空投物資一樣安全、穩(wěn)定落地？” 引出 “穩(wěn)定性” 和 “緩沖” 雙重需求。
原理探究（20 分鐘）
科學(xué)：演示羽毛和石塊同時(shí)下落，說明空氣阻力與表面積有關(guān)；用不倒翁舉例，講解重心越低、底面積越大，穩(wěn)定性越好。
工程：引導(dǎo)設(shè)計(jì) “緩沖層”（如氣球包裹）和 “穩(wěn)定翼”（如紙盒展開的側(cè)翼）。
方案設(shè)計(jì)（20 分鐘）
各組繪制設(shè)計(jì)圖，需標(biāo)注：緩沖結(jié)構(gòu)（如海綿包裹雞蛋）、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（如吸管制成的支架）、預(yù)計(jì)重心位置。
制作與測試（40 分鐘）
制作時(shí)調(diào)整重心（如在底部加重物），用懸掛法驗(yàn)證重心是否在底部中心。
從 5 米高處測試，記錄 “是否破碎”“是否翻滾”“重量” 三個(gè)指標(biāo)。
優(yōu)化與分享（20 分鐘）
針對 “翻滾” 問題，建議增大底部面積；針對 “破碎”，建議增加緩沖材料厚度。
各組分享方案，對比 “穩(wěn)定翼面積” 與 “穩(wěn)定性” 的關(guān)系，總結(jié)規(guī)律。
五、評價(jià)與延伸
評價(jià)：以 “雞蛋完好 + 無翻滾” 為基礎(chǔ)，加分項(xiàng)：重量＜200g、制作工藝整潔。
延伸：嘗試在有風(fēng)環(huán)境下測試，思考如何增強(qiáng)抗風(fēng)性。
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一、設(shè)計(jì)背景
限定材料（僅用 8 根吸管、1 張 A4 紙、1 卷膠帶）制作保護(hù)器，從 3 米高處墜落保護(hù)雞蛋。通過材料限制，迫使學(xué)生優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，深入理解結(jié)構(gòu)力學(xué)原理。
二、教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)：認(rèn)識結(jié)構(gòu)的承重與分散力作用，了解三角形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
技術(shù)：掌握吸管彎折、紙張折疊的技巧，提高材料利用率。
工程：在材料限制下完成設(shè)計(jì)，培養(yǎng) “以少勝多” 的工程思維。
數(shù)學(xué)：計(jì)算吸管使用數(shù)量、紙張折疊角度，分析結(jié)構(gòu)尺寸與穩(wěn)定性的關(guān)系。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
材料：雞蛋、吸管（8 根 / 組）、A4 紙（1 張 / 組）、膠帶（1 卷 / 組）。
工具：剪刀、直尺、電子秤。
四、教學(xué)過程
任務(wù)發(fā)布（5 分鐘）
明確規(guī)則：僅用指定材料，3 米墜落雞蛋不破碎，保護(hù)器重量≤100g。展示材料，提問：“如何用最少的.材料實(shí)現(xiàn)最大的保護(hù)效果？”
結(jié)構(gòu)探究（15 分鐘）
科學(xué)：演示三角形和四邊形框架的承重差異，說明三角形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能分散沖擊力。
工程：引導(dǎo)設(shè)計(jì) “籠式結(jié)構(gòu)”（吸管做支架）+“緩沖層”（紙張折疊包裹）。
創(chuàng)意設(shè)計(jì)（25 分鐘）
各組討論：吸管如何搭建三角形支架（如正四面體），紙張如何折疊成緩沖墊（如瓦楞狀）。繪制設(shè)計(jì)圖，標(biāo)注吸管長度、紙張折疊次數(shù)。
制作與調(diào)試（30 分鐘）
制作時(shí)注意膠帶用量（過多增加重量），用直尺控制吸管切割長度。
完成后測試重量，超重者調(diào)整結(jié)構(gòu)（如減少膠帶）。
測試與分析（20 分鐘）
3 米高處測試后，分析成功案例：三角形支架分散了沖擊力，瓦楞紙?jiān)鰪?qiáng)了緩沖。
失敗組反思：是否支架間距過大（雞蛋晃動(dòng)）、緩沖層過薄。
總結(jié)提升（10 分鐘）
強(qiáng)調(diào) “結(jié)構(gòu)比材料數(shù)量更重要”，舉例：蜂窩結(jié)構(gòu)用少量材料實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度。
五、評價(jià)與拓展
評價(jià)：核心指標(biāo)（雞蛋完好）+ 附加分（重量輕、結(jié)構(gòu)創(chuàng)意性）。
拓展：增加材料（如 2 根牙簽），思考如何與原有結(jié)構(gòu)結(jié)合。
基于stem教學(xué)實(shí)踐之雞蛋保護(hù)器教學(xué)設(shè)計(jì) 5
一、設(shè)計(jì)背景
通過量化測試不同材料的緩沖性能，引導(dǎo)學(xué)生基于數(shù)據(jù)選擇材料、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。強(qiáng)調(diào) “用數(shù)據(jù)說話”，培養(yǎng) STEM 中的數(shù)據(jù)分析能力。
二、教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)：通過實(shí)驗(yàn)得出 “材料厚度與緩沖效果” 的關(guān)系，理解數(shù)據(jù)的意義。
技術(shù)：使用壓力傳感器（模擬沖擊力）、數(shù)據(jù)記錄儀，學(xué)會讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
工程：根據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)化保護(hù)器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn) “數(shù)據(jù) - 設(shè)計(jì) - 性能” 的關(guān)聯(lián)。
數(shù)學(xué)：整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制 “材料厚度 - 沖擊力” 折線圖，分析變化趨勢。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
材料：雞蛋、泡沫（不同厚度：1cm/2cm/3cm）、海綿（同厚度）、膠帶、卡紙。
工具：壓力傳感器（連接電腦）、數(shù)據(jù)記錄儀、米尺、電子秤。
四、教學(xué)過程
數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)（30 分鐘）
分組測試：將雞蛋放在不同厚度的泡沫上，從 1 米高處墜落，用壓力傳感器記錄沖擊力。
記錄數(shù)據(jù)：泡沫 1cm（沖擊力 X1）、2cm（X2）、3cm（X3），對比海綿（Y）的沖擊力。
繪制折線圖：橫軸為材料厚度，縱軸為沖擊力，得出 “厚度增加，沖擊力減小” 的'結(jié)論。
設(shè)計(jì)依據(jù)（15 分鐘）
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生選擇材料：“若目標(biāo)沖擊力＜X2，應(yīng)選擇至少 2cm 厚的泡沫或海綿”。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（20 分鐘）
各組結(jié)合數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)方案，明確：緩沖層厚度（參考實(shí)驗(yàn)）、外殼結(jié)構(gòu)（保護(hù)緩沖層），繪制設(shè)計(jì)圖并標(biāo)注數(shù)據(jù)依據(jù)。
制作與測試（30 分鐘）
按設(shè)計(jì)制作，用壓力傳感器測試實(shí)際沖擊力，與預(yù)期對比。
若沖擊力超標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整（如增加泡沫厚度）。
數(shù)據(jù)分析與總結(jié)（20 分鐘）
各組匯報(bào)：設(shè)計(jì)依據(jù)的數(shù)據(jù)、實(shí)際測試數(shù)據(jù)、改進(jìn)方向。總結(jié)：數(shù)據(jù)能幫助我們更科學(xué)地選擇材料和結(jié)構(gòu)。
五、評價(jià)與延伸
評價(jià)：設(shè)計(jì)是否有數(shù)據(jù)支撐（40%）、雞蛋是否完好（30%）、數(shù)據(jù)分析合理性（30%）。
延伸：測試 “材料密度與緩沖效果”，進(jìn)一步豐富數(shù)據(jù)維度。
基于stem教學(xué)實(shí)踐之雞蛋保護(hù)器教學(xué)設(shè)計(jì) 6
一、設(shè)計(jì)背景
模擬快遞運(yùn)輸中雞蛋的保護(hù)需求，要求保護(hù)器能承受 “震動(dòng)”（模擬運(yùn)輸顛簸）和 “堆疊壓力”（上方放置 500g 重物），同時(shí)從 1.5 米墜落不破碎。貼近生活場景，強(qiáng)化 STEM 的應(yīng)用價(jià)值。
二、教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)：了解震動(dòng)對物體的影響、壓力的傳遞原理，知道抗震動(dòng)和抗壓結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
技術(shù)：使用扎帶固定結(jié)構(gòu)（增強(qiáng)穩(wěn)定性），學(xué)會用振動(dòng)儀測量震動(dòng)幅度。
工程：設(shè)計(jì)滿足 “抗震動(dòng)、抗壓、防墜落” 三重需求的保護(hù)器，提升綜合設(shè)計(jì)能力。
數(shù)學(xué)：計(jì)算堆疊壓力（500g=5N），確定保護(hù)器的承重范圍。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
材料：雞蛋、硬紙板、泡沫板、扎帶、彈簧（小）、海綿、膠帶、剪刀。
工具：振動(dòng)儀、電子秤、重物（500g）、米尺。
四、教學(xué)過程
場景分析（15 分鐘）
播放快遞運(yùn)輸視頻，指出雞蛋受損的兩種情況：顛簸震動(dòng)導(dǎo)致碰撞、堆疊受壓變形。提問：“如何同時(shí)解決這兩個(gè)問題？”
原理講解（20 分鐘）
抗震動(dòng)：彈簧、海綿可吸收震動(dòng)能量（如汽車減震器）。
抗壓：硬紙板制成的. “支撐框架” 能分散壓力，避免雞蛋直接受力。
方案設(shè)計(jì)（25 分鐘）
各組設(shè)計(jì)需包含：
抗震動(dòng)層：彈簧包裹雞蛋（或海綿填充縫隙）。
抗壓框架：硬紙板制成正方體框架，固定雞蛋位置。
防墜落：外層加泡沫緩沖，繪制設(shè)計(jì)圖并標(biāo)注框架尺寸。
制作與多維度測試（40 分鐘）
震動(dòng)測試：將保護(hù)器放在振動(dòng)儀上（模擬運(yùn)輸顛簸），5 分鐘后檢查雞蛋。
抗壓測試：在保護(hù)器上方放置 500g 重物，靜置 3 分鐘，觀察結(jié)構(gòu)是否變形。
墜落測試：1.5 米高處墜落，檢查是否破碎。
優(yōu)化與應(yīng)用（20 分鐘）
針對 “震動(dòng)破碎”：增加海綿填充密度；針對 “受壓變形”：加固框架拐角。
討論：“這個(gè)設(shè)計(jì)如何應(yīng)用到實(shí)際快遞中？”（如減小體積、降低成本）。
五、評價(jià)與拓展
評價(jià)：三項(xiàng)測試均通過（60%）+ 成本控制（材料用量少，40%）。
拓展：設(shè)計(jì)可重復(fù)使用的保護(hù)器，思考環(huán)保材料的應(yīng)用。
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