# 《乐高9686展示课之旋转木马》教案

## 一、课程名称
乐高9686展示课之旋转木马

## 二、上课器材
乐高9686、乐高45560

## 三、教学目标
1. 让学生了解并掌握锥齿轮传动和凸轮机构的基本原理和应用场景。
2. 通过构建旋转木马模型，培养学生的空间思维能力、动手能力和创造力。
3. 提高学生对乐高机械结构的兴趣，激发他们对科学和技术的探索欲望。

## 四、教学过程

### （一）联系（10分钟）
1. **趣味导入（5分钟）**
- 播放一段真实的旋转木马视频，引导学生观察旋转木马的运动特点，如匀速圆周运动、不同部件的协同运动等。提问学生：“你们知道旋转木马是如何实现这些奇妙运动的吗？”引发学生的思考和好奇心。
2. **知识铺垫（5分钟）**
- 简单介绍本次课程将使用的乐高9686和乐高45560套装中与旋转木马构建相关的部分零件，如锥齿轮、凸轮等，展示这些零件的外观和基本结构，但不深入讲解其原理，为后续的构建过程埋下伏笔。

### （二）构建（45分钟）
1. **基础框架搭建（15分钟）**
- 向学生展示旋转木马的简易设计图纸，讲解基础框架的结构组成和搭建步骤。引导学生使用乐高梁、砖块等搭建出旋转木马的底座和支柱，确保结构的稳固性。在搭建过程中，提醒学生注意零件之间的连接方式和对齐，培养他们的空间感知和精细操作能力。
2. **锥齿轮传动机构搭建（15分钟）**
- 详细讲解锥齿轮传动的原理：当两个锥齿轮相互啮合时，动力可以从一个齿轮传递到另一个齿轮，同时改变转动的方向和速度。结合旋转木马的模型，演示如何通过锥齿轮将电机的垂直转动转换为旋转木马转盘的水平转动。指导学生正确安装锥齿轮，调整齿轮之间的啮合紧密度，确保传动的顺畅性和稳定性。
3. **凸轮机构应用（15分钟）**
- 介绍凸轮机构的概念和工作原理：凸轮通过自身的特殊轮廓曲线，推动从动件按照预定的规律运动。在旋转木马中，可以利用凸轮机构实现马儿的上下颠簸运动，增加模型的真实感和趣味性。带领学生制作凸轮和相应的从动件，将凸轮安装在合适的位置，并与马儿的腿部连接，调试凸轮的轮廓曲线，使马儿的运动更加自然流畅。

### （三）编程（15分钟）
1. **编程基础讲解（5分钟）**
- 向学生介绍乐高编程软件的基本界面和操作方法，包括如何创建新的程序、添加指令块、设置参数等。讲解控制电机转动的相关指令，如“启动电机”“停止电机”“设置电机转速”等，让学生对编程有一个初步的认识。
2. **程序编写与调试（10分钟）**
- 引导学生根据旋转木马的运动需求，编写程序来控制电机的转动速度和时间，以实现旋转木马的匀速旋转以及马儿的逼真运动效果。鼓励学生尝试不同的编程逻辑和参数设置，观察模型的运动变化，通过不断调试优化程序，培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。

### （四）反思（10分钟）
1. **作品展示与分享（5分钟）**
- 邀请学生将自己的旋转木马作品展示给其他同学，介绍自己在构建和编程过程中的思路、遇到的问题及解决方法。鼓励其他同学认真观察并积极提问，促进学生之间的交流和学习。
2. **总结与评价（5分钟）**
- 对学生的作品进行点评，肯定学生的优点和创新之处，同时指出存在的不足之处，并提出改进的建议。引导学生回顾本次课程所学的锥齿轮传动和凸轮机构的知识，思考这些知识在日常生活中的应用，加深对课程内容的理解和记忆。

### （五）延续（10分钟）
1. **拓展挑战（5分钟）**
- 提出一些拓展性的挑战任务，如给旋转木马添加音乐播放功能、灯光效果，或者设计不同造型的马儿等，鼓励学生在课后继续完善自己的作品，发挥创意和想象力。
2. **知识延伸（5分钟）**
- 简要介绍一些与旋转木马类似的机械传动装置在生活中的应用，如摩天轮、风车等，引导学生关注身边的机械结构和科学原理，培养他们对科学技术的兴趣和探索精神。


## 五、教学资源
1. 乐高9686、乐高45560套装若干套。
2. 电脑及投影仪，用于播放教学视频和展示资料。
3. 旋转木马的设计图纸和相关参考资料。

## 六、教学评估
1. **课堂表现评估**：观察学生在课堂上的参与度、团队协作能力、动手操作能力和问题解决能力等，给予及时的评价和反馈。
2. **作品评估**：根据学生的旋转木马作品的完成情况、结构合理性、运动效果以及创新性等方面进行综合评估，评价学生的学习成果。
3. **知识测试**：在课程结束后，通过简单的问答或选择题等形式，考查学生对锥齿轮传动和凸轮机构知识的掌握程度。