趣星人第十二課暴風(fēng)雨中的小船

1、前言趣星人wedo1.5趣星人wedo1.5趣星人wedo1.5是基于樂(lè)高wedo1.0開發(fā)，在wedo1.0基礎(chǔ)上把主控器改成了藍(lán)牙無(wú)線連接，脫離了USB線的限制。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了用電腦，手機(jī)，平板，安卓，蘋果全部通用的編程環(huán)境。趣星人wedo1.5主控器標(biāo)配3個(gè)傳感器，plus版本共6個(gè)傳感器標(biāo)配：LED傳感器角度傳感器距離傳感器plus版本增配： 雙色LED傳感器蜂鳴器灰度傳感器馬達(dá)標(biāo)配：1個(gè)馬達(dá)；plus版本： 配置雙馬達(dá)積木件標(biāo)配：152顆粒積木；plus版本： 532顆粒暴風(fēng)雨中的小船課程案例課程解讀本節(jié)課學(xué)生將搭建一個(gè)小帆船模型。模擬小帆船在茫茫大海中航行突然遭遇暴風(fēng)，在海面上起伏顛簸

2、的場(chǎng)景。本節(jié)課三個(gè)要點(diǎn)：通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪再帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，將齒輪的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成連桿的往返運(yùn)動(dòng)，從而模擬小船前后搖擺的場(chǎng)景。掌握通過(guò)隨機(jī)數(shù)生成功能來(lái)控制馬達(dá)動(dòng)力大小，讓小船前后搖擺幅度不一致，使暴風(fēng)雨中的小船主題顯得更真實(shí)。利用傾斜傳感器讓小船在前后搖擺時(shí)發(fā)出不同聲音。雨1.2.3.STEAM課程目標(biāo)【Science 科學(xué)】 探究機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)化。 簡(jiǎn)單介紹船與浮力的知識(shí)、風(fēng)暴是怎么形成的?！綯echnology 技術(shù)】 創(chuàng)建一個(gè)模型，用數(shù)字化工具及技術(shù)知識(shí)為其編程，演示、測(cè)試模型。 應(yīng)用傾斜感應(yīng)器控制前后顛簸觸發(fā)不同聲音。 應(yīng)用隨機(jī)數(shù)功能模擬不同功率輸出?！綞ngineer

3、ing 工程】 觀察真實(shí)的帆船圖片，了解船與船帆并搭建模型。 學(xué)會(huì)用帶孔齒輪和科技梁搭建連桿系統(tǒng)。STEAM課程目標(biāo)【Art 藝術(shù)】 在完成既定模型功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步美化帆船模型。 團(tuán)隊(duì)協(xié)作，模擬一個(gè)暴風(fēng)雨船隊(duì)的大型場(chǎng)景?！綧athematics 數(shù)學(xué)】 理解齒輪配比和前后顛簸頻率的關(guān)系。聯(lián)系1.在水里我們可以利用哪些交通工具？引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出各種各樣的水上交通工具，主要大類是船。2、詢問(wèn)：船為什么能夠浮起來(lái)呢？以前，大部分船是用木頭做的，木頭的密度比水小，所以他會(huì)浮在水面上。隨著金屬的出現(xiàn)和時(shí)代科技的發(fā)展的進(jìn)步，人類可以 用鋼鐵制造萬(wàn)噸郵輪。3、為什么鋼鐵做的船不會(huì)沉？用小木片、鐵皮和易拉罐做

4、浮力實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生得出重量輕，體積大的物體，容易浮起來(lái)。4、你能說(shuō)說(shuō)船動(dòng)力的來(lái)源嗎？學(xué)生說(shuō)出古代木船靠風(fēng)力吹動(dòng)船帆或人劃槳產(chǎn)生反沖力推動(dòng)船，現(xiàn)代輪船靠燒重油驅(qū)動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生推力。今天我們搭建一個(gè)古代 的小船。5、引出曲柄連桿機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單介紹。曲柄連桿機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其功用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將作用于活塞上的力轉(zhuǎn)變?yōu)榍S對(duì)外輸出的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)汽車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。今天的模型則也采用了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的原理，只不過(guò)是將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成往返運(yùn)動(dòng)。搭建結(jié)構(gòu)指導(dǎo)學(xué)生搭建一個(gè)連桿結(jié)構(gòu)，并且引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)連桿結(jié)構(gòu)可以把圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成往返運(yùn)動(dòng)。上圖為最基本的四桿連桿機(jī)構(gòu)?；疑陌咽?/p>

5、零件以藍(lán)色科技梁的銷孔為圓心做圓周旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)紅色科技梁和黃色科技梁的交點(diǎn)做往返運(yùn)動(dòng)。小船之所以能前后搖擺，是因?yàn)槲覀儗X輪的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成連桿的往返運(yùn)動(dòng)，從而模擬小船前后搖擺的場(chǎng)景。連桿系統(tǒng)是本次課模型的要點(diǎn)所在。編程前期訓(xùn)練把傾斜傳感器插到控制器上，打開軟件，我們來(lái)檢測(cè)一下傳感器的狀態(tài)編程前期訓(xùn)練把傾斜傳感器在1號(hào)端口寫個(gè)小程序，搖一搖傾斜傳感器看看聲音有沒(méi)有變化。程序解讀：點(diǎn)擊三角形后，程序一直等待直到傳感器左傾或者右傾，然后會(huì)播放傾斜狀態(tài)后面緊跟著的聲音文件。編程前期訓(xùn)練把馬達(dá)接在A端口寫個(gè)小程序，在馬達(dá)狀態(tài)后面放置一個(gè)等待判斷模塊，將等待判斷條件標(biāo)簽換成隨機(jī)數(shù)生成標(biāo)簽。程序解讀：點(diǎn)擊三

6、角形后，A端口的馬達(dá)會(huì)以設(shè)定的50單位速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，持續(xù)時(shí)間截止到第一個(gè)隨機(jī)生成時(shí)間，然后執(zhí)行第二個(gè)馬達(dá)和隨機(jī)時(shí)間部分。整個(gè)程序就是循環(huán)執(zhí)行以上功能。搭建結(jié)構(gòu)通過(guò)搭建指南的步驟搭建好小帆船模型。為了小船搖擺夠靈活，請(qǐng)確保軸套和軸、科技梁之間不要套的太緊，略微將軸套松一點(diǎn)。描述能量的傳輸：控制器啟動(dòng)后把電能傳遞給馬達(dá)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，馬達(dá)依次把動(dòng)能傳遞給齒輪組合，齒輪組合將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換 為科技梁的往返運(yùn)動(dòng)，科技梁的往返運(yùn)動(dòng)推動(dòng)小船一前一后搖擺。編程馬達(dá)的功率、音樂(lè)的類型可自由選擇。【誤區(qū)提示】馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向要保持一致。很多學(xué)員在沒(méi)親眼看到連桿工作場(chǎng)景之前，會(huì)認(rèn)為前后擺動(dòng)是不停切換馬達(dá)旋轉(zhuǎn)方向來(lái)實(shí)現(xiàn)的

7、。反思通過(guò)左圖動(dòng)畫進(jìn)一步了解連桿機(jī)構(gòu)的工作情況。思考問(wèn)題：通過(guò)什么方式提高或降低小船搖擺的頻率？注： 動(dòng)畫在幻燈片模式下運(yùn)行需要在“ 安全警告- 宏和ActiveX”提示中啟用此內(nèi)容。延續(xù)【拓展一】嘗試給小船加上LED燈，在不同搖擺狀態(tài)下閃爍?！就卣苟繃L試給小船加上距離感應(yīng)器，當(dāng)距離小于某個(gè)值時(shí)開始搖擺?！就卣谷糠纸M或者所有學(xué)員將所有模型匯總并將底座連接在一起，來(lái)一次壯觀的大海歷險(xiǎn)記。評(píng)價(jià)1、課堂TED：找典型的學(xué)生，讓他發(fā)表學(xué)習(xí)演講，內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 今天這節(jié)課使用了哪些主要零件，制作了哪些模型？在制作過(guò)程中遇到了哪些困難，我是怎么解決的？我制作的模型，有哪些部分做的很特別，與眾不

8、同？哪些部分做的不夠好？ 我使用了哪些指令編寫程序？實(shí)現(xiàn)了什么樣的功能？我最大的收獲是什么？2、整理零件學(xué)生下課前，要求整理收納好零件評(píng)價(jià)3、陽(yáng)光評(píng)價(jià)卡對(duì)于搭建比較好的同學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)一光卡對(duì)于編程掌握的比較好的學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)一光卡對(duì)于課堂TED演講做的比較好的學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)一對(duì)于打鼓樂(lè)隊(duì)演奏比較優(yōu)秀的同學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)一光卡光卡對(duì)于整理零件比較好的同學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)一光卡最后趣星人已經(jīng)啟動(dòng)全國(guó)你們服務(wù)。，感興趣的老師或者家長(zhǎng)們，請(qǐng)聯(lián)系以下商購(gòu)買，他們都是行業(yè)高手，會(huì)很好的為武漢市：徐志本課例作者） 桐鄉(xiāng)市：沈昌安市：尤玉春：趙廣溫州：徐建齊哈爾市：羅禹舟山市：林福州：李昆明市：李深圳市：李長(zhǎng)沙市：鄭寒京：趙培丹陽(yáng)市：嚴(yán)莞：賈幼家莊：1358