积木电梯机器人课后分享
积木电梯机器人课程是一项融合机械原理、编程思维和创意设计的STEM教育活动,通过动手实践帮助孩子们理解电梯的工作原理并培养综合能力。以下是本次课程的详细分享:
一、课程核心内容
本次积木电梯机器人课程主要围绕三个核心模块展开:电梯结构认知、机械传动原理和基础编程控制。孩子们首先学习电梯的基本组成部分,包括电梯井、轿厢和传动系统。通过乐高积木搭建,直观感受电梯各部件之间的协作关系。
在机械传动部分,课程重点讲解了轮轴原理和齿轮传动系统。孩子们通过实际操作发现大齿轮带动小齿轮可以改变转速和方向。特别有趣的是蜗杆减速齿轮组的应用,它能让电梯运行更平稳。
二、搭建过程亮点
搭建环节分为三个主要步骤:电梯井构造、轿厢组装和动力系统连接。在电梯井搭建中,孩子们学会了使用直孔臂和插销零件形成中空轨道,并通过增加横梁增强结构稳定性。
轿厢部分的关键在于滑块设计,需要在接触轨道的位置布置轴孔砖染零件,配合十字轴和薄孔臂组成滑动组件。这个环节特别考验孩子们的精细动作能力和空间想象力。
动力模块是最具挑战性的部分,使用了带有线缆的线轴、十字轴和蜗杆减速齿轮组。部分小组尝试了蓝牙电池一体马达,实现了无线遥控功能。通过调整齿轮比,孩子们让电梯运行速度产生了明显变化。
三、编程与创新
在基础功能实现后,课程引入了简单的图形化编程。通过乐高Mindstorms程序控制卷轴的正反转,模拟电梯的升降动作。进阶小组还尝试了条件语句编程,实现了电梯的楼层停靠逻辑。
孩子们展现了丰富的创造力,有的小组为电梯添加了LED指示灯显示运行状态,有的设计了滑梯作为紧急出口。最令人惊喜的是一个小组用光线传感器实现了轿厢的自动停靠功能。
四、学习收获
通过本次课程,孩子们不仅掌握了电梯的机械原理,更重要的是培养了系统性思维和问题解决能力。在7次尝试后终于让齿轮组顺畅转动的坚持,在团队争论中形成的更好方案,都是宝贵的成长体验。
课程特别强调"尝试-推翻-重建"的过程,不追求"一次性正确",而是鼓励通过迭代优化最终解决问题。这种工程思维方式的培养,比单纯做出一个炫酷造型更有长远价值。
五、家长反馈与建议
多位家长表示,这种项目制学习方式(PBL)有效激发了孩子的学习兴趣。有家长特别提到:"孩子回家后主动讲解齿轮传动原理,还计划改进家里的玩具电梯"。
建议后续可以增加更多传感器应用和情景模拟,如电梯超载报警、紧急制动等安全功能设计。家庭创意赛也是值得延续的活动形式,能增进亲子互动。
本次积木电梯机器人课程成功地将抽象原理转化为具象体验,让孩子们在"玩"中收获了知识、技能和成长心态,为未来的学习奠定了良好基础。