B13 十字弩 · 授课教案(在线版)

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S5 动力机械进阶 · 备选入门铺垫系列 · 第13讲(B13)

十字弩 —— 皮筋动力·弹性势能→动能,第一次让孩子感受"储存力气→松手放出去"

授课教具:Lego 9686 | 课时:90分钟 | 受众:小学一二年级、基础薄弱孩子

一、课程基本信息

项目内容
课程名称B13 十字弩(备选入门课)
所属阶段S5 官方课之前的入门铺垫系列(受众:小学一二年级、基础薄弱孩子)
课时90分钟
教具Lego 9686(白色光滑梁、蓝色拐角梁、红色小连接件、黑色皮筋、销子、黑色长轴)
前序课程B1-B12 已完成
后续课程进入S5官方课
核心任务搭一把皮筋动力小十字弩,把软积木/纸团弹射出去
本课核心①认识弹力与弹性形变;②弹性势能→动能的能量转换;③滑道+撞针+两翼结构

二、教学目标

1. 知识与技能:

2. 过程与方法:

3. 情感态度:

三、时间安排总览

联系 10'
原理 15'
拆解+零件 15'
搭建 40'
反思+延续 10'
环节时长核心内容
C1 联系 Connect10分钟引导问题开场(不展示成品图)→看视频→安全说明
C2 原理 Construct(搭建前)15分钟大白话讲"皮筋存力气→松手变速度"+拉得越长飞得越远
C3 拆解+零件15分钟看真弓照片红圈拆解→新零件实物+对比(皮筋vs绳子vs弹簧)
C4 分步搭建40分钟线条积木分步6步→最后才看实景完成图→试射
C5 反思+延续10分钟复盘问答+生活迁移+拓展实验
1E 评价贯穿+课后课堂观察量规 + 课后小测

四、C1 联系 Connect(10分钟)10 min

⚠️ 课前提醒教师:此处不要先展示最终成品图!不要一上来就把搭好的小弩给孩子看——要先讲故事、提问题、讲原理,最后搭建时才"拆着给"。

(一)引导问题开场(3分钟)

引导 教师开口问:
"小朋友们,古代人用弓把箭射到很远的地方——
可我们怎么把一颗小积木像箭一样弹出去呢?
拉一拉、松一手,小积木就飞出去了。信不信?"

让孩子猜一猜:为什么拉一拉、松一手,东西就会飞出去?
引导话术:"弓箭手为什么要把弓拉满?拉一点点箭能飞远吗?"(让孩子自由猜,不急着给答案)

(二)看视频引入(5分钟)

序教师引导学生掌握点
1播放"橡皮筋弹力原理小实验",看皮筋怎么把东西弹出去。知道皮筋能拉长、松手弹回去
2播放"橡皮筋弹力车",问:皮筋的力气怎么变成小车跑的力气?初步感受"存力气→放出去"
3播放"十字弓结构3D动画",看古代弩长什么样。知道弩有弓臂、有弦

(三)安全红线说明(2分钟)

⚠️ 安全红线(课前必讲):
1. 发射物只能用软积木或纸团,绝对不能用小石子、硬东西!
2. 绝对不能对着人、不能对着眼睛!
3. 只能对准墙上的靶子或空地发射!

五、C2 原理 Construct——搭建前先讲明白(15分钟)15 min

教学原则:给一二年级孩子讲原理,不要用术语堆砌,用"存钱钱包"的比喻,配卡通示意图。

(一)三步看懂:拉 → 存 → 飞(8分钟)

步骤教师话术(大白话)孩子要记住的
① 拉开皮筋"看,老师把这根皮筋拉长——皮筋变长了,它'憋着一股劲'想弹回去!"皮筋被拉长 = 弹性形变
② 力气存起来"这股劲就像把力气存进钱包里存起来了。拉得越长,钱包越鼓,存的力气越多!"弹性势能 = 存起来的力气
③ 松手飞出去"一松手——钱包打开,存的力气全变成飞出去的速度,小箭就'嗖'地飞出去啦!"动能 = 飞出去的速度

(二)关键结论(5分钟)

结论 带孩子一起说三遍:
"皮筋拉长 = 存力气!"
"松手 = 力气变速度!"
"拉得越长 → 飞得越远!"
小实验:现场拿一根皮筋,拉一点点 vs 拉满满,弹一张纸团——让孩子亲眼看到"拉满满飞得远"。

(三)过渡提问(2分钟)

"懂了吗?皮筋存力气、松手推小箭飞出去。
那我们搭积木小弩的时候——
· 用什么做弓臂(挂皮筋的两个翅膀)?
· 用什么做皮筋(存力气的)?
· 小箭放在哪里飞出去?
带着这3个问题,我们先看看真弓长什么样!"

六、C3 拆解+零件(15分钟)15 min

(一)看真弓照片,红圈拆解(8分钟)

打开学生端 build tab 第①段,展示真实射箭照片(已用红圈标注):

真弓红圈拆解图
红圈部位真弓上是什么积木小弩用什么代替
弯弯的弓臂木质弯弓身,把弦两头挂在这里蓝色拐角梁(L形)弯过来当两个小翅膀
弓弦 = 皮筋有弹性的弦,拉它存力气,一松手弹出去黑色皮筋,两头挂在弓臂尖上
箭飞的方向箭沿着直线飞出去小箭放在白色光滑梁滑道上,沿滑道直直飞
引导话术:"真弓是木头做的,我们用积木代替——弯木弓臂→蓝色L形梁,弓弦→黑色皮筋,箭→软积木/纸团。"

(二)认识新零件(7分钟)

新零件 ① 白色光滑梁(长直梁):上面一排圆孔,直的——做滑道(小箭的跑道)。
② 蓝色拐角梁(L形弯梁):弯过来像"L"——做两翼弓臂(挂皮筋的翅膀)。
③ 黑色皮筋(橡皮筋):能拉长又弹回来——做动力(力气钱包)。

同类对比小实验(关键!)

材料拉长后松手会怎样能存力气吗选它吗
皮筋拉长了松手,弹回去能!✅ 选它
绳子拉长了就拉长了,回不去不能!❌ 不选
弹簧弹回去,但力气太大能,但太猛❌ 小朋友拉不动
让孩子亲手拉一拉皮筋、拉一拉绳子,对比感受——"只有皮筋能拉长又弹回来,力气刚刚好!"

七、C4 分步搭建(40分钟)40 min

搭建原则:跟着学生端线条SVG分步走,不要一上来就给实景完成图——按步骤一步步拼,最后才给实景图对照。

Step 1:拼两个L形(5分钟)

蓝色拐角梁(弯的)+ 白色光滑梁(直的),用销子连起来,做两个"L"形。

教师话术:"看,蓝色的弯弯梁 + 白色的直直梁,销子一插,就是一个L!做两个一模一样的。"
常见错误:销子没插到底,L形松松垮垮。强调"插到底,晃不动才算好"。

Step 2:中间夹一根滑道(8分钟·关键)

两个L形中间夹一根白色光滑梁,用销子插紧。这根白色梁就是撞针滑行的滑道。

关键!滑道一定要直直的、牢牢的。歪了撞针就滑不动,小箭飞不直。

Step 3:竖起两个弓臂(5分钟)

把蓝色拐角梁竖起来,一头连在滑道上,一头翘起来——这就是两翼(弓臂)。

教师话术:"看!两个小翅膀翘起来了,像不像一只大蚊子?皮筋等下就挂在两个翅膀尖上。"

Step 4:挂黑色皮筋(8分钟·重难点)

把黑色皮筋一头挂在左弓臂尖、一头挂在右弓臂尖,中间拉住撞针位置。

⚠️ 皮筋挂的时候别松手弹到自己!让孩子用手指捏住皮筋中段再挂。
常见错误:皮筋只挂一头→存不住力气。强调"两头都要挂牢!"

Step 5:装红色撞针(8分钟)

把红色小连接件装在白色滑道上,中间穿一根黑色长轴当撞针。

教师话术:"往后拉撞针——皮筋被拉长了,力气存起来了!松手——嗖!撞针往前弹!"

Step 6:装手柄+试射(6分钟)

用蓝色长梁做一个握把。放软积木或纸团在撞针前面,对着空地或靶子,往后拉撞针、松手——"嗖!"纸团飞出去啦!

⚠️ 再强调安全:发射物只能用软积木或纸团,绝对不能对着人、对着眼睛!

Step 7:看实景完成图 + 调整实验(课前最后)

全部搭完后,再打开学生端 build tab 最后一段,给孩子看实景完成图对照:"看,你搭的和这个一样吗?"

小实验:试试皮筋拉一点点 vs 拉满满——哪个飞得远?(答案:拉得越满飞得越远!)

八、C5 反思+延续(10分钟)10 min

(一)复盘问答(5分钟)

提问参考答案
1、皮筋被拉长时,力气去哪里了?被皮筋"存"了起来,像存钱进钱包。
2、松手后,力气变成了什么?变成了纸团飞出去的速度。
3、拉一点点和拉满满,哪个飞得远?拉满满!皮筋拉得越长,存的力气越多。
4、为什么用皮筋不用绳子?皮筋能拉长又弹回来(存力气);绳子拉长了回不去(存不住)。
5、小弩发射物能用小石子吗?不能!只能用软积木或纸团,绝对不能对着人。

(二)生活迁移(5分钟)

生活里还有哪些"皮筋力气"的东西?

拓展小实验:

九、1E 评价 Evaluation 量规

维度⭐ 待提升⭐⭐ 良好⭐⭐⭐ 优秀
知识理解说不清皮筋存力气能说出皮筋拉长存力气能完整解释"存力气→变速度"+拉满飞更远
搭建能力需全程协助能跟步骤完成大部分自主完成并能安全试射
安全意识忘记不能对人能记住软积木发射主动提醒同学安全规则
表达迁移说不出生活例子能举1个例子能举多个并说出"都是皮筋存力气"

十、课后反馈模板