“小紙杯，大學(xué)問(wèn)”科技探究活動(dòng)方案

劉芬

活動(dòng)背景

一次性紙杯因方便、衛(wèi)生得到大家青睞，每年紙杯的銷售量巨大，達(dá)上百億只，但大多數(shù)紙杯使用過(guò)后便被丟棄。那么，一次性紙杯和一次性塑料杯哪種更好、選購(gòu)使用時(shí)應(yīng)注意什么、使用后該怎么妥善處理等問(wèn)題引發(fā)了學(xué)生思考，在教師的帶領(lǐng)下開展了系列主題探究活動(dòng)。

活動(dòng)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

知道一次性紙杯和塑料杯的特點(diǎn)，比如制造能耗、價(jià)格和銷量區(qū)別、回收情況等；知道紙杯的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并能用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步檢測(cè)；了解紙杯的種類，知道不同紙杯的使用范圍和注意事項(xiàng)。

能力目標(biāo)

能上網(wǎng)查詢紙杯制造、回收處理的相關(guān)資料，培養(yǎng)收集信息、處理信息的能力；通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)紙杯是否符合標(biāo)準(zhǔn)，獲得初步判斷紙杯質(zhì)量的能力，掌握選購(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)紙杯的技巧；能利用一次性紙杯DIY創(chuàng)意作品，提升廢物資源化的意識(shí)；學(xué)會(huì)制訂活動(dòng)計(jì)劃，提升統(tǒng)籌組織能力；通過(guò)制訂實(shí)驗(yàn)方案、準(zhǔn)備器材、體驗(yàn)操作、分析原理等環(huán)節(jié)，提高科學(xué)探究意識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力。

情感態(tài)度目標(biāo)

開展變廢為寶活動(dòng)，體驗(yàn)紙杯的再創(chuàng)作過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生良好的廢物利用和環(huán)保意識(shí)；通過(guò)各種實(shí)踐活動(dòng)獲得豐富的經(jīng)驗(yàn)和積極的情感體驗(yàn)，增強(qiáng)健康生活的意識(shí)；激發(fā)探索欲望，提高主體參與意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神；體驗(yàn)創(chuàng)作和成功的樂(lè)趣，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和環(huán)保意識(shí)。

活動(dòng)過(guò)程

活動(dòng) 1.現(xiàn)狀調(diào)查，查找成因

組織學(xué)生到超市、店鋪、網(wǎng)上購(gòu)物平臺(tái)調(diào)研紙杯和塑料杯的銷量、規(guī)格和價(jià)格等基本情況，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)一次性紙杯的銷售量遠(yuǎn)大于一次性塑料杯。在某網(wǎng)上購(gòu)物平臺(tái)，雖然一次性紙杯單價(jià)比一次性塑料杯高，但銷售量排名前十的一次性杯子中，有8 種是紙杯，只有2 種是塑料杯（排名分別為第6 和第10）。然后，學(xué)生帶著“紙杯和塑料杯哪種更好”的疑問(wèn)，采訪當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境專家、衛(wèi)生健康專家，結(jié)合網(wǎng)上查閱到的資料，從能耗、使用差異、回收等方面進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)紙杯的全生命周期對(duì)環(huán)境的影響更大。

基于此，學(xué)生提出疑問(wèn)：為什么大家會(huì)優(yōu)先購(gòu)買使用紙杯？并設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查市民使用一次性杯子的頻率、場(chǎng)合等問(wèn)題。調(diào)查結(jié)果表明，被調(diào)查者普遍認(rèn)為紙杯比塑料杯更衛(wèi)生、隔熱效果更好。隨后，教師組織學(xué)生對(duì)不同品牌的一次性紙杯和一次性塑料杯的隔熱效果進(jìn)行驗(yàn)證，證實(shí)了紙杯裝熱飲時(shí)，確實(shí)具有不易變形和較強(qiáng)的隔熱功能等優(yōu)點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖 通過(guò)走訪專家、實(shí)地調(diào)研、查找資料和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證獲得數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，得出結(jié)論，并找到現(xiàn)狀存在的影響因素，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、得出結(jié)論的能力。

活動(dòng) 2.調(diào)查、了解紙杯種類

在前期實(shí)地調(diào)查紙杯銷量和價(jià)格活動(dòng)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，日常生活中人們除了使用紙杯盛放飲料等液體外，還會(huì)用紙杯盛放固體和液體的混合物（比如酸辣粉、牛雜、冰激凌等）。盛放不同物質(zhì)的紙杯在外觀上有較大差異，比如盛放酸辣粉、魚丸的紙杯（也稱紙碗）尺寸較大。那么，紙杯有哪些種類，不同種類的紙杯能否混用？帶著這個(gè)問(wèn)題，教師組織學(xué)生前往超市、美食店、展廳等場(chǎng)合實(shí)地調(diào)研統(tǒng)計(jì)紙杯的種類。結(jié)果表明：紙杯主要分為熱飲紙杯、冷飲紙杯和冰激凌杯3 種。隨后，學(xué)生通過(guò)采訪專家、網(wǎng)上查找資料、細(xì)讀產(chǎn)品說(shuō)明進(jìn)行比較等方法，了解到不同種類紙杯的制造材料不同，因而對(duì)所裝物品的溫度有不同要求。

設(shè)計(jì)意圖 組織學(xué)生通過(guò)調(diào)研、采訪等方式，了解紙杯的種類，為日常選購(gòu)紙杯提供參考，提高了學(xué)生的數(shù)據(jù)收集、整理和分析能力。

活動(dòng) 3. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證紙杯達(dá)標(biāo)情況

研究中有學(xué)生提出疑問(wèn)：從不同商店選購(gòu)的紙杯質(zhì)量一樣嗎？什么樣的紙杯是符合標(biāo)準(zhǔn)的？帶著這些疑問(wèn)，學(xué)生查閱資料了解紙杯的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不同場(chǎng)所選購(gòu)紙杯的質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況。學(xué)生從北滘商業(yè)廣場(chǎng)、北滘某涼茶店試飲點(diǎn)、北滘某市場(chǎng)早餐店、陳村順聯(lián)廣場(chǎng)、某雜貨鋪5 個(gè)場(chǎng)所購(gòu)買一次性紙杯，開展4 個(gè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：①用直尺測(cè)量紙杯圖案離杯口和杯底的距離，判斷是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；②將5 個(gè)標(biāo)有編號(hào)的紙杯剪碎，放入對(duì)應(yīng)編號(hào)的小燒杯，用滴管吸取醫(yī)用酒精，分別滴入放有紙杯碎片的小燒杯，直至碎片被酒精浸沒，觀察燒杯中酒精顏色變化；③在水槽中裝入80% 的水，將帶有編號(hào)的5 個(gè)紙杯樣品放入水中浸泡，靜置10 min 后撈出，用手指戳破紙杯樣品的外壁，觀察材質(zhì)；④將5 個(gè)干燥的紙杯放在紙巾上，往紙杯中倒入水，使水面離杯口約6 mm，靜置半小時(shí)后，觀察并記錄紙巾上的水漬情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從正規(guī)超市購(gòu)買的紙杯比在村落小店鋪、小市場(chǎng)購(gòu)買的達(dá)標(biāo)率更高。

設(shè)計(jì)意圖 組織學(xué)生到大型超市、村居店鋪、早餐店等收集紙杯，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)紙杯質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況，為日常選購(gòu)紙杯提供參考，具有現(xiàn)實(shí)意義。

活動(dòng) 4. 劣質(zhì)紙杯潛在危害，避雷不踩坑選優(yōu)質(zhì)紙杯

日常生活中，選購(gòu)紙杯怎么避免踩坑，如果購(gòu)買了不達(dá)標(biāo)的紙杯，能否繼續(xù)使用呢？帶著這些疑問(wèn)，學(xué)生通過(guò)查找資料、訪談衛(wèi)生與健康專家，發(fā)現(xiàn)部分商家為節(jié)約成本，可能會(huì)回收廢棄紙制品作為原材料制造紙杯，為使紙杯外形美觀，可能會(huì)違規(guī)添加熒光物質(zhì)、使用不達(dá)標(biāo)油墨等，長(zhǎng)期使用以上方式制造的劣質(zhì)紙杯，會(huì)影響使用者的身體健康。為有效“避雷”，教師帶領(lǐng)學(xué)生從望、聞、問(wèn)、捏4 個(gè)角度提出選購(gòu)紙杯的技巧，增強(qiáng)學(xué)生的健康意識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖 通過(guò)走訪，了解劣質(zhì)紙杯的相關(guān)情況及潛在危害，提高學(xué)生的健康意識(shí)。

活動(dòng) 5.紙杯使用范圍

質(zhì)量達(dá)標(biāo)紙杯是否適合盛放所有類型的液體呢？教師組織學(xué)生從大型超市購(gòu)買3 種符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的紙杯，用于檢測(cè)裝不同溫度的水、酒精和可樂(lè)的適用性。經(jīng)過(guò)24 h、4 次觀察發(fā)現(xiàn)：3 種紙杯盛放酒精均會(huì)出現(xiàn)滲漏，其中1 種紙杯長(zhǎng)時(shí)間盛放可樂(lè)后，部分位置出現(xiàn)破損，有液體溢出；盛放不同溫度水的紙杯表面均完好無(wú)損。可見，紙杯應(yīng)避免盛放酒、酒精飲品和汽水飲品。查閱資料還發(fā)現(xiàn)，醋酸會(huì)將紙杯內(nèi)聚乙烯膜中的一些化學(xué)物質(zhì)浸出，因此紙杯也應(yīng)避免盛放醋和醋酸類飲品。

設(shè)計(jì)意圖 通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，探究紙杯適合裝哪些液體，緊貼生活所需，著重培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考解決問(wèn)題的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力。

活動(dòng) 6. 紙杯處理現(xiàn)狀調(diào)查與環(huán)保處理途徑

在紙杯質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況和使用范圍檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生均對(duì)“當(dāng)選購(gòu)到不達(dá)標(biāo)的紙杯或使用后的紙杯該怎么處理”這個(gè)問(wèn)題充滿好奇。于是，教師帶領(lǐng)學(xué)生調(diào)查了廢棄紙杯回收處理情況。

通過(guò)網(wǎng)上查閱資料和采訪專家發(fā)現(xiàn)，由于一次性紙杯制作中所需的薄膜大部分為聚乙烯，再生造紙時(shí)薄膜被切成小碎片，同紙漿混在一起，互不相溶，又不易分離，不能再生造紙；同時(shí)，廢棄的紙杯還存在分布散、難儲(chǔ)存的特點(diǎn)，導(dǎo)致回收是一次性紙杯面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。當(dāng)前，熱飲紙杯和涂蠟紙杯的回收現(xiàn)狀為：①熱飲紙杯內(nèi)外側(cè)使用的塑料膜很難被分離，或者分離成本較高；②涂蠟紙杯使用新涂料技術(shù)，可完全降解和回收，不需要特殊處理，能有效減少浪費(fèi)。

基于以上原因，絕大多數(shù)紙杯使用后，會(huì)被填埋或焚燒，只有少數(shù)商家會(huì)把廢棄紙杯移交給回收公司處理。針對(duì)這種現(xiàn)狀，學(xué)生從提高環(huán)保意識(shí)、設(shè)置紙杯回收箱、原料環(huán)保且可回收3 個(gè)維度提出了提高紙杯回收率的策略。

提高環(huán)保意識(shí)

通過(guò)張貼回收標(biāo)語(yǔ)，播放紙杯回收宣傳廣告，加強(qiáng)短視頻、公眾號(hào)等新媒體平臺(tái)的宣傳，提高商家和民眾收集、回收一次性紙杯的意識(shí)。

設(shè)置紙杯回收箱

在大型超市、美食街、小區(qū)設(shè)置一次性紙杯、紙碗、紙桶回收箱，減輕紙杯收集和其他垃圾分類的工作量。

原料環(huán)保且可回收

無(wú)論是涂蠟材料還是薄膜材料，以綠色設(shè)計(jì)理念為創(chuàng)新研究的出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)新技術(shù)，使用安全環(huán)保且可回收的原料，降低生產(chǎn)和回收利用的難度。

接下來(lái)，學(xué)生著手收集不達(dá)標(biāo)的紙杯或使用過(guò)的紙杯，分組設(shè)計(jì)并制作創(chuàng)意紙杯作品，變廢為寶，提升學(xué)生參與興趣和廢物資源化利用的意識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖 學(xué)生主動(dòng)調(diào)查一次性廢棄紙杯的常見處理方式，了解采用相關(guān)處理方式的原因，提高環(huán)保意識(shí)，發(fā)揮主人翁精神，提出建議并落實(shí)到行動(dòng)中。

活動(dòng)展示

活動(dòng)的最后階段，學(xué)生通過(guò)撰寫研究報(bào)告，制作紙杯生產(chǎn)流程圖、紙杯處理流程圖、對(duì)環(huán)境影響的手抄報(bào)、紙杯回收箱和紙杯創(chuàng)意作品等，進(jìn)班、進(jìn)社區(qū)宣講，深化少用一次性物品的理念，推廣正確選購(gòu)和使用紙杯的方法，分享廢紙杯資源化利用的技巧，推廣項(xiàng)目成果。

可行性分析

大多數(shù)家庭在招待客人時(shí)都會(huì)選用一次性紙杯，在小吃店和美食街大部分店鋪也是使用一次性紙碗盛放食物和飲品，實(shí)踐活動(dòng)與學(xué)生生活聯(lián)系緊密，紙杯回收處理現(xiàn)狀的調(diào)查， 能得到家長(zhǎng)和社會(huì)的大力支持。

該項(xiàng)目獲得第37 屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員科技教育創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)