以下是关于机器人铰接式卡车教案的设计框架,结合了搜索结果中的教学目标和活动设计,适用于5-12岁学生的STEAM教育场景:
一、课程目标
1. 知识目标
认识铰接式卡车的结构特点(车头、铰链、车厢、多轮配置)及其与普通卡车的区别。
理解铰链的机械原理(允许相对转动)及在工程车中的应用(如转弯灵活性、复杂地形适应性)。
2. 技能目标
使用乐高或类似积木搭建铰接式卡车模型,重点练习铰链结构安装和互锁加固技术。
通过编程或手动操作完成货物运输任务,培养问题解决能力(如调整转弯角度)。
3. 情感目标
通过团队合作搭建和任务挑战,激发对工程机械的兴趣和热爱生活的态度。
二、教学准备
教具材料:乐高积木(二乘四砖块、长轴、滑轮、齿轮)、铰链部件、电池盒(可选电机驱动)。
辅助资源:铰接式卡车工作视频(展示转弯灵活性)、实物图片(突出铰链结构)。
场景设计:模拟“工地运输”任务(如搬运大件物品),增强代入感。
三、教学流程
1. 导入环节(10分钟)
情景提问:
“如何用卡车搬运冰箱等大件物品?普通卡车转弯困难怎么办?”引出铰接式卡车的必要性。
视频观察:对比普通卡车与铰接式卡车的转弯灵活性,讨论铰链的作用。
2. 知识讲解(15分钟)
结构分析:通过图片拆分车头、铰链、车厢三部分,解释铰链如何实现45度旋转。
原理拓展:联系生活中的铰链应用(如门、折叠椅),强化机械概念。
3. 搭建实践(30分钟)
分步指导:
1. 车底盘(互锁结构加固)→ 2. 驾驶室 → 3. 车厢 → 4. 安装铰链(单点固定或齿轮传动)。
创新任务:鼓励学生改装车厢(如增加货斗或升降功能)。
4. 任务挑战(20分钟)
基础任务:让卡车通过狭窄弯道,测试铰链灵活性。
进阶任务:小组竞赛运输不同形状“货物”(如球体、立方体),优化结构稳定性。
5. 总结延伸(10分钟)
分享展示:学生讲解设计亮点,教师点评铰链结构的合理性。
现实应用:介绍采矿、建筑中铰接式卡车的实际案例(如小松矿用卡车)。
四、评估标准
模型完成度:铰链能否灵活转动,车体是否稳固。
任务表现:运输效率、团队协作能力。
创意加分:独特功能设计(如可拆卸车厢)。
通过此教案,学生既能掌握机械结构知识,又能通过动手实践培养工程思维和创造力。