创客空间教课教案.docx

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创客空间教课教案

创客空间教课教案

项目：

乐园大门

主讲教师：

王鹏飞

授课时间：

学时数：

1学时

教学目标

1.认识旋转们有关知识，了解旋转门的作用。

2.掌握基本组件的使用方法。

3.合作学习，锻炼能力。

教学重点

掌握基本组件的使用方法

组织形式

小组为单位活动

教学内容

一、导入

我们在进入游乐场、宾馆、饭店等地点的时候，总是要从门进去。

同学们有没有认真观察过他们的门是什么样的？

（出示旋转门的图片）。

对，一般来说，这些地方的门都是旋转门。

那么旋转门为什么能够旋转起来？

（指名回答）

除了立柱之外，旋转门还有这一些结构：

门翼、底座、玻璃支架（相机出示图片）。

这种结构的门有什么好处呢？

（指名回答）

教师总结：

手动旋转门的优势

手动结构可以由通行人群自行掌控旋转速度，更加安全可靠。

手动旋转门操作都基于常开常闭的原理，这意味着冷空气、尘土和噪音不能进入建筑物内行人可以方便舒适地通过入口，而不会影响门的节能效果。

手动旋转门不需要电源，节能。

二、认识梁、销、平板、立方体和立方体连接器等组件

1.展示梁，讲解梁的种类：

梁:

通过用插销连接，可以形成作品的骨架，分为直梁和梁。

直梁:

有20梁、30梁、70梁、110粱（也分别叫做2孔孔7孔梁、11孔梁根据它们同一水平线上有几个孔来命名）。

弯梁:

90度3×5梁，126.87度4×6粱。

认识梁的方孔和圆孔。

2.认识销

销:

属于连接件，分为1.5倍插销（红色）、2倍紧销（黑色），3倍紧插销（蓝色）。

2倍销:

可以同时连接2根梁。

3倍销:

可以同时连接3根梁。

尝试连接两个梁，尝试连接方孔和圆孔的不同。

3.认识平板、立方体和立方体连接器。

平板的使用

平板:

分为1号板，2号板，3号板，4号板，8号板，上面有很多小方形孔，可以根据搭建的需要，将梁中A型连接器、中H型连接器等大小及孔差不多的零件穿入孔中

立方体和立方体连接器的使用。

（1）立方体有个“口型面”，它可以连接其他立方体的任意一面。

（2）用立方体连接器将两个不是“口型面”的立方体连接起来。

4.轴的使用

轴:

连接器的一种，分为20轴、30轴、40轴、50轴、60轴、80轴。

5.齿轮和轴套的使用

齿轮:

用在传动结构，也可以固定轴20半高锥齿轮

12半高锥齿轮

轴套:

能固定轴

0.5高滑轮轴套

三、及团队讨论模型搭建方案，

四、小组合作搭建。

五、评价及展示。

本课小结

通过本节课的学习，学生对组件的功能有了一定的了解。

创客空间教课教案

项目：

手摇电风扇

主讲教师：

王鹏飞

授课时间：

学时数：

1学时

教学目标

1.认识齿轮，学习时齿轮传动原理及特点。

2.掌握齿轮的使用方法以及在生活中的应用。

3.合作学习，锻炼动手能力。

教学重点

掌握齿轮的使用方法以及在生活中的应用

组织形式

小组为单位活动

教学内容

一、导入

到了夏天，如果要乘凉的话，很多人选择待在空调房间，使用空调降温，但是如果在户外的话，该如何给自己降温呢？

可以使用手摇电风扇。

观察上面的图片，想一想手摇电风扇是由哪几部分组成的？

底盘、立杆、把手、扇叶。

电风扇吹出的风越大，我们就越会觉得凉快，那么请大家想一想，如何才能使电风扇吹出来的风更大呢？

（指名回答）

同学们提出的想法非常正确，那么我们今天就来看一看，手摇电风扇。

二、认识齿轮

手摇电风扇能够转动起来，需要借助我们之前学习到的一种组件——齿轮，我们先来了解一下齿轮的特点。

直齿轮是一种最为常见的齿轮。

当一对直齿轮正确地啮合在一起时，安装在它们上的轴是相互平行的。

因此，直齿轮用于两根平行的轴上。

在齿轮传动的过程中，因为齿轮的角色不同，为:

主动齿轮及被动齿轮。

齿轮传动中及手柄相连的齿轮负责提供动力为主动齿轮；及主动轮紧密配合、由主动轮带动的齿轮为从动轮或被动齿轮。

齿轮在生活中也有很多应用，比如钟表、自行车、同学们用的修正带等。

三、设计手摇电风扇的组装方案。

现在小组讨论一下，想一想如何使用齿轮组自装一个手摇电风扇。

四、尝试组装。

五、问题探索：

齿轮的不同组合能不能改变风扇的转速？

小组讨论、思考齿轮组能不能改变风扇的转动速度。

教师设置不同的齿轮组合：

两个8齿齿轮、两个24齿齿轮，一个8齿齿轮一个24齿齿轮。

尝试进行不同的齿轮组实验，看一看哪种齿轮组能够引起风扇的转速变化。

结论：

使用相同齿轮传动组合时，速度不变。

大齿轮（主动齿轮）带动小齿轮时，速度会变快。

小齿轮（主动齿轮）带动大齿轮时，速度会变慢。

本课小结

通过本节课的学习，学生对齿轮的应用有了一定的了解。

创客空间教课教案

项目：

超速离心

主讲教师：

王鹏飞

授课时间：

学时数：

1学时

教学目标

1.了解速度和离心离德关系，让学生认识了解离心力在生活中的存在和作用。

2.能让齿轮传动组合运用在项目上。

教学重点

3.了解速度和离心离德关系，让学生认识了解离心力在生活中的存在和作用。

组织形式

小组为单位活动

教学内容

一、导入：

1.老师：

同学们，你们在游乐场里玩过旋转飞椅吗？

人坐在上面，随着速度的增大，人就会在座位上飞起来。

你知道他是怎么搭建起来的吗

通过师生交流，引入本课主题。

2.讨论：

你们觉得什么方法能让旋转飞椅快速转起来？

3.画一画：

请将你们的搭建作品设计图画一画吧。

二、认识离心力。

1.同学们，今天让我们一起来认识一下离心力。

什么是离心力？

离心力是一种虚拟力或称惯性力，它使旋转的物体远离他的旋转中心。

2.让我们认识一下离心力运动。

3.离心力在生活中是如何运用的。

老师举出例子：

洗衣机的脱水功能。

请同学们小组讨论离心力的其他运用，并汇报。

三、设计旋转飞椅的组装方案。

1.电脑连接到机器人。

2.软件界面介绍。

简单的介绍一下界面的分布，了解以下各个按钮的名称。

3.让点击动起来。

尝试连接马达的方式，了解马达部件中的速度、时间、角度等功能。

调试记录。

尝试输入数据，分别尝试正数和负数，观察旋转的方向是否有变化。

提示：

马达的速度不宜设置的过快，否则容易导致堵转，从而损坏电机。

四、活动及探究。

老师：

同学们，我们知道了旋转飞椅在旋转的时候有离心现象，人会飞起来。

那人飞起来的高度及什么因素有关呢？

让我们一起来探究一下吧。

经过小组讨论和展示，最后老师总结出：

座位的高度及离心力有关。

本课小结

通过本节课的学习，学生对离心力和齿轮传动有了一定的了解，初步学习了简单的程序设计。

创客空间教课教案

项目：

摩天轮

主讲教师：

王鹏飞

授课时间：

学时数：

1学时

教学目标

1.认识蜗杆，了解涡轮和蜗杆的传动原理。

2.学会使用蜗杆来降低速度。

教学重点

认识蜗杆，了解涡轮和蜗杆的传动原理

组织形式

小组为单位活动

教学内容

一、导入

同学们，上一节课我们知道了离心力，离心力在生活中一般出现在游乐园的大摆锤和过山车。

我们在游乐园里面除了过山车、大摆锤之外，最常玩的大概就是摩天轮了，来让我们看看世界各地最出名的摩天轮吧（出示摩天轮的图片）。

摩天轮相信大家都坐过，那么请想一想，摩天轮有什么特点？

总结：

转的慢、大、座位稳固、离心力小。

对，摩天轮的特点同学们总结的很到位，那么导致摩天轮出现这么多的特点的根本原因就是摩天轮的转动速度很慢。

今天，就让我们搭建一个能慢速转动的摩天轮吧。

二、知识积累

要搭建摩天轮，首先我们要了解它的组件。

今天让我们认识一个新组件——蜗杆（展示蜗杆）

蜗杆是外围长着一圈连着一圈的螺旋齿的圆柱体。

它身上的螺纹刚好可以跟蜗轮上的齿咬合在一起。

这里，可以直接使用直齿轮代替蜗轮。

蜗轮蜗杆:

常用来传递两个交错轴之间的运动和动力。

蜗轮及蜗杆传动

涡轮和蜗杆需要组合成组合才能够起作用，这种组合类似于齿轮组。

主动齿轮是蜗杆，蜗轮是被动的。

只能由蜗杆带动蜗轮，反过来则带不动，因此蜗轮蜗杆传动也可以作为单向传输，反向制动的一种方式。

蜗轮蜗杆传动的主要作用:

减速、提高传动的扭矩

扭矩:

我们可以简单地理解为转动所需要的力气，就是蜗轮转动的力气。

那么蜗轮蜗杆在生活中是如何运用的的呢？

我们生活中常见的电动伸缩门就是运用了蜗轮蜗杆的原理。

三、作品设计

请同学们思考一下，构成摩天轮的整体结构应该分成几部分？

底盘、支架、动力装置。

我们的动力结构需要应用到马达，以马达连接蜗杆，及蜗轮组成动力结构。

四、作品搭建

进行程序的调整，注意速度的正负。

五、进行减速齿轮和蜗轮蜗杆组合的比较试验。

将电机设置为转动一圈、两圈、三圈，进行分别实验。

测试当电机转动不同的圈数时，减速齿轮的大齿轮和蜗轮分别转动几个齿。

测试哪个组合减速最好。

结论：

蜗轮蜗杆组合减速最好。

本课小结

通过本节课的学习，学生对蜗轮蜗杆组合的应用有一定的了解。

创客空间教课教案

项目：

陀螺发射器

主讲教师：

王鹏飞

授课时间：

学时数：

1学时

教学目标

1.了解陀螺的发展历史和工作原理

2.能熟练使用齿轮传动组合

教学重点

能熟练使用齿轮传动组合

组织形式

小组为单位活动

教学内容

一、导入

出示《战斗王》的照片

同学们有没有看过动画片《战斗王》呢？

他们的武器是什么？

（陀螺）

对了，就是陀螺。

陀螺大家都很熟悉了，那么陀螺的转动方式有哪一些？

（指名回答）

1.抽打式

2.手动式

3.抽拉式

4.电动式

今天就让我们一起来了解一下陀螺吧。

二、思考探究

同学们想一想，怎么样才能让陀螺转得更稳定？

（指名回答）

那让我们一起来动手实验一下

设置两种陀螺变量

1.相同大小的圆盘，分别放在上、中、下三个位置，以相同的力量转动，测试陀螺的稳定度。

2.相同位置，分别放置大、中、小三中圆盘，以相同的力量转动，测试陀螺的速度。

结论：

陀螺圆盘越低，陀螺稳定性越好；陀螺圆盘越大，陀螺的稳定性越好。

三、进行作品设计

我们了解到了陀螺的稳定性的条件，那么今天就让我们尝试制作一个电动陀螺。

首先我们思考一个问题，怎么样才能够让陀螺的速度更快呢？

让我们小组讨论一下。

1.让马达转动速度变大。

2.使用加速齿轮组加快速度。

同学们想出的办法和老师想的一模一样，那么陀螺应该由几部分组成？

（陀螺、发射器）

四、进行作品制作。

不断尝试齿轮组。

五、程序调试

对于速度进行不断的调试，速度并非越快越好，找到合适的速度。

六、教师评价

本课小结

通过本节课的学习，学生对齿轮组进行了复习，对于齿轮组的应用更为熟悉。

创客空间活动教课教案

项目：

推土机

主讲教师：

王鹏飞

授课时间：

学时数：

1学时

教学目标

1.了解推土机的原理及相关知识

2.掌握齿轮减速的作用。

教学重点

了解推土机的原理及相关知识

组织形式

小组为单位活动

教学内容

一、导入

（1）老师：

同学们，你见过推土机吗？

你知道推土机是怎么制造的吗？

这节课让我们一起来学习一下吧。

（出示一张推土机的图片）

提出问题：

1.推土机可以分为几部分。

2.推土机有哪些机构需要动力装置？

各自需要的动力大小是多少？

（2）学生们先讨论，然后老师总结并解答。

同事老师给同学们展示更多有关推土机的知识：

1.推土机的作用是清扫道路、清除土地。

2.车体结构一般包括前轮、后轮、车身、铲子。

3.万向轮就是所谓的活动轮，它的结构允许水平360度旋转。

4.万向轮能360度旋转，体积小，能辅助车体更好的实现转弯。

（3）画一画同学们，请画一画推土机是什么样子的？

二、程序设计和调试

1.设计程序。

需要让推土机完成的任务：

1.推土机慢速前进5秒，然后停下来，启动铲子，清扫垃圾。

让推土机在快要清理物体的时候发出”牛”的声音。

2.程序调试。

三、活动及探索

1.提出问题：

铲子的稳定性跟什么有关？

同学们先进行讨论猜测，然后教师总结。

四、得出结论。

通过实验，我们可以得到铲子的稳定性及速度有关。

本课小结

通过本节课的学习，学生对智能机器人有一定的了解。