“小紙杯，大學問”科技探究活動方案

劉芬

活動背景

一次性紙杯因方便、衛生得到大家青睞，每年紙杯的銷售量巨大，達上百億只，但大多數紙杯使用過后便被丟棄。那么，一次性紙杯和一次性塑料杯哪種更好、選購使用時應注意什么、使用后該怎么妥善處理等問題引發了學生思考，在教師的帶領下開展了系列主題探究活動。

活動目標

知識目標

知道一次性紙杯和塑料杯的特點，比如制造能耗、價格和銷量區別、回收情況等；知道紙杯的國際標準，并能用簡單的實驗進行初步檢測；了解紙杯的種類，知道不同紙杯的使用范圍和注意事項。

能力目標

能上網查詢紙杯制造、回收處理的相關資料，培養收集信息、處理信息的能力；通過實驗檢測紙杯是否符合標準，獲得初步判斷紙杯質量的能力，掌握選購符合標準紙杯的技巧；能利用一次性紙杯DIY創意作品，提升廢物資源化的意識；學會制訂活動計劃，提升統籌組織能力；通過制訂實驗方案、準備器材、體驗操作、分析原理等環節，提高科學探究意識和動手實踐能力。

情感態度目標

開展變廢為寶活動，體驗紙杯的再創作過程，培養學生良好的廢物利用和環保意識；通過各種實踐活動獲得豐富的經驗和積極的情感體驗，增強健康生活的意識；激發探索欲望，提高主體參與意識和團隊合作精神；體驗創作和成功的樂趣，增強學生的自信心和環保意識。

活動過程

活動 1.現狀調查，查找成因

組織學生到超市、店鋪、網上購物平臺調研紙杯和塑料杯的銷量、規格和價格等基本情況，并對數據進行比較分析，發現一次性紙杯的銷售量遠大于一次性塑料杯。在某網上購物平臺，雖然一次性紙杯單價比一次性塑料杯高，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，學生帶著“紙杯和塑料杯哪種更好”的疑問，采訪當地生態環境專家、衛生健康專家，結合網上查閱到的資料，從能耗、使用差異、回收等方面進行分析，發現紙杯的全生命周期對環境的影響更大。

基于此，學生提出疑問：為什么大家會優先購買使用紙杯？并設計問卷調查市民使用一次性杯子的頻率、場合等問題。調查結果表明，被調查者普遍認為紙杯比塑料杯更衛生、隔熱效果更好。隨后，教師組織學生對不同品牌的一次性紙杯和一次性塑料杯的隔熱效果進行驗證，證實了紙杯裝熱飲時，確實具有不易變形和較強的隔熱功能等優點。

設計意圖 通過走訪專家、實地調研、查找資料和實驗驗證獲得數據，對數據進行對比分析，得出結論，并找到現狀存在的影響因素，培養學生分析問題、得出結論的能力。

活動 2.調查、了解紙杯種類

在前期實地調查紙杯銷量和價格活動中，學生發現，日常生活中人們除了使用紙杯盛放飲料等液體外，還會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？帶著這個問題，教師組織學生前往超市、美食店、展廳等場合實地調研統計紙杯的種類。結果表明：紙杯主要分為熱飲紙杯、冷飲紙杯和冰激凌杯3 種。隨后，學生通過采訪專家、網上查找資料、細讀產品說明進行比較等方法，了解到不同種類紙杯的制造材料不同，因而對所裝物品的溫度有不同要求。

設計意圖 組織學生通過調研、采訪等方式，了解紙杯的種類，為日常選購紙杯提供參考，提高了學生的數據收集、整理和分析能力。

活動 3. 實驗驗證紙杯達標情況

研究中有學生提出疑問：從不同商店選購的紙杯質量一樣嗎？什么樣的紙杯是符合標準的？帶著這些疑問，學生查閱資料了解紙杯的質量標準，并通過實驗驗證不同場所選購紙杯的質量達標情況。學生從北滘商業廣場、北滘某涼茶店試飲點、北滘某市場早餐店、陳村順聯廣場、某雜貨鋪5 個場所購買一次性紙杯，開展4 個驗證實驗：①用直尺測量紙杯圖案離杯口和杯底的距離，判斷是否符合國家標準；②將5 個標有編號的紙杯剪碎，放入對應編號的小燒杯，用滴管吸取醫用酒精，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，將帶有編號的5 個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；④將5 個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，靜置半小時后，觀察并記錄紙巾上的水漬情況。結果發現，從正規超市購買的紙杯比在村落小店鋪、小市場購買的達標率更高。

設計意圖 組織學生到大型超市、村居店鋪、早餐店等收集紙杯，通過實驗檢驗紙杯質量達標情況，為日常選購紙杯提供參考，具有現實意義。

活動 4. 劣質紙杯潛在危害，避雷不踩坑選優質紙杯

日常生活中，選購紙杯怎么避免踩坑，如果購買了不達標的紙杯，能否繼續使用呢？帶著這些疑問，學生通過查找資料、訪談衛生與健康專家，發現部分商家為節約成本，可能會回收廢棄紙制品作為原材料制造紙杯，為使紙杯外形美觀，可能會違規添加熒光物質、使用不達標油墨等，長期使用以上方式制造的劣質紙杯，會影響使用者的身體健康。為有效“避雷”，教師帶領學生從望、聞、問、捏4 個角度提出選購紙杯的技巧，增強學生的健康意識。

設計意圖 通過走訪，了解劣質紙杯的相關情況及潛在危害，提高學生的健康意識。

活動 5.紙杯使用范圍

質量達標紙杯是否適合盛放所有類型的液體呢？教師組織學生從大型超市購買3 種符合質量標準的紙杯，用于檢測裝不同溫度的水、酒精和可樂的適用性。經過24 h、4 次觀察發現：3 種紙杯盛放酒精均會出現滲漏，其中1 種紙杯長時間盛放可樂后，部分位置出現破損，有液體溢出；盛放不同溫度水的紙杯表面均完好無損。可見，紙杯應避免盛放酒、酒精飲品和汽水飲品。查閱資料還發現，醋酸會將紙杯內聚乙烯膜中的一些化學物質浸出，因此紙杯也應避免盛放醋和醋酸類飲品。

設計意圖 通過簡單實驗，探究紙杯適合裝哪些液體，緊貼生活所需，著重培養學生主動思考解決問題的能力，同時培養學生的觀察能力和分析能力。

活動 6. 紙杯處理現狀調查與環保處理途徑

在紙杯質量達標情況和使用范圍檢測實驗中，學生均對“當選購到不達標的紙杯或使用后的紙杯該怎么處理”這個問題充滿好奇。于是，教師帶領學生調查了廢棄紙杯回收處理情況。

通過網上查閱資料和采訪專家發現，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，廢棄的紙杯還存在分布散、難儲存的特點，導致回收是一次性紙杯面臨的關鍵問題。當前，熱飲紙杯和涂蠟紙杯的回收現狀為：①熱飲紙杯內外側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，可完全降解和回收，不需要特殊處理，能有效減少浪費。

基于以上原因，絕大多數紙杯使用后，會被填埋或焚燒，只有少數商家會把廢棄紙杯移交給回收公司處理。針對這種現狀，學生從提高環保意識、設置紙杯回收箱、原料環保且可回收3 個維度提出了提高紙杯回收率的策略。

提高環保意識

通過張貼回收標語，播放紙杯回收宣傳廣告，加強短視頻、公眾號等新媒體平臺的宣傳，提高商家和民眾收集、回收一次性紙杯的意識。

設置紙杯回收箱

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

原料環保且可回收

無論是涂蠟材料還是薄膜材料，以綠色設計理念為創新研究的出發點，通過新技術，使用安全環保且可回收的原料，降低生產和回收利用的難度。

接下來，學生著手收集不達標的紙杯或使用過的紙杯，分組設計并制作創意紙杯作品，變廢為寶，提升學生參與興趣和廢物資源化利用的意識。

設計意圖 學生主動調查一次性廢棄紙杯的常見處理方式，了解采用相關處理方式的原因，提高環保意識，發揮主人翁精神，提出建議并落實到行動中。

活動展示

活動的最后階段，學生通過撰寫研究報告，制作紙杯生產流程圖、紙杯處理流程圖、對環境影響的手抄報、紙杯回收箱和紙杯創意作品等，進班、進社區宣講，深化少用一次性物品的理念，推廣正確選購和使用紙杯的方法，分享廢紙杯資源化利用的技巧，推廣項目成果。

可行性分析

大多數家庭在招待客人時都會選用一次性紙杯，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，實踐活動與學生生活聯系緊密，紙杯回收處理現狀的調查， 能得到家長和社會的大力支持。

該項目獲得第37 屆全國青少年科技創新大賽科技輔導員科技教育創新成果一等獎