S5 动力机械进阶 · 备选入门铺垫系列 · 第14讲（B14）
推不倒的不倒翁 —— 重心越低越稳、三种平衡、轴对称、弯连接器做非180°连接
授课教具：Lego 9686 ｜ 课时：90分钟（1.5小时） ｜ 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 | B14 推不倒的不倒翁（备选入门课·纯结构） |
| 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） |
| 课时 | 90分钟（1.5小时，节奏适度、有趣） |
| 教具 | Lego 9686 约20件：蓝色长孔梁×2、短孔梁×1、小凸点砖框×4、黑长横轴×1、黑长轴×2、红销+灰销各1、灰色弯连接器×2、棕色Y形三向连接器×2、轮子×2 |
| 前序课程 | 已认识基础梁、销、轴（B1-B13 已接触） |
| 后续课程 | 可衔接 B15 等更复杂结构课，或回到官方09《走钢丝的小人》 |
| 核心任务 | 用凸点砖框做对称身体，支点轴朝下，弯连接器斜接长胳膊，末端挂重轮子，做成推不倒的不倒翁 |
| 本课密码 | b14d（拓展挑战解锁，同步写进主课页给家长的话） |
二、教学目标
1. 知识与技能：
- 理解重心："物体的重量好像都集中在一个点上，这个点越低，东西越不容易倒"。
- 认识三种平衡：稳定平衡（不倒翁，推一下自己回来）、不稳定平衡（顶在笔尖的铅笔，一碰就倒）、随遇平衡（圆球，滚到哪停哪）。
- 理解轴对称：左右两边一模一样才能站直。
- 学会用弯连接器/三向连接器把轴折一个角度，做非180°连接（新结构）。
2. 过程与方法：
- 通过"推不倒的老爷爷"故事引入，激发兴趣。
- 能按8个步骤自主完成搭建并测试"推不倒"。
- 通过对比实验（轮子挂高 vs 挂低、左右不对称），观察重心位置与稳定性的关系。
3. 情感态度：
- 在"推不倒、又弹回来"的趣味测试中感受结构的乐趣。
- 能举出生活里"上轻下重、低重心"的例子（风扇底座、走钢丝、手机支架）。
三、时间安排总览
| 环节 | 时长 | 核心内容 |
|---|---|---|
| C1 联系 Connect | 10分钟 | 推不倒的老爷爷故事 → 看视频引入（不展示最终成品图） |
| C2 原理 Concept | 15分钟 | 重心越低越稳、推倒弹回、三种平衡（二年级大白话+示意图） |
| C3 拆解+零件 | 15分钟 | 看真实不倒翁玩具照片拆解 → 认识4个新零件+直vs弯连接器对比 |
| C4 搭建 Construct | 40分钟 | 4步线条积木搭建：方框→穿轴装支点→Y形斜接→挂轮子（最后才看实景完成图） |
| C5 反思+延续 | 10分钟 | 复盘原理 + 生活迁移 + 对比小实验 |
| 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
⚠️ 教学红线：此环节不要先展示最终成品图！先让孩子带着问题进入，不要一上来就看到搭好的积木成品。
（一）故事引入：推不倒的老爷爷（4分钟）
老师讲
"有个胖老爷爷，坐在摇椅上，圆滚滚、肚子大大的。小朋友跑过去推他一下——他'嘿嘿'笑着晃了晃，又自己弹回来了！怎么推、怎么晃，他就是倒不下去。咦？为什么老爷爷推不倒呀？怎么才能做出这样一个推不倒的玩具？今天我们就来揭开这个秘密！"
教学提示：让孩子先猜一猜"为什么推不倒？"，把答案先留在心里，不要急着揭晓。
（二）看视频引入（6分钟）
| 序 | 教师引导 | 学生掌握点 |
|---|---|---|
| 1 | 播放"科普动画：平衡与重心——不倒翁的秘密" | 初步感受"重心低就稳" |
| 2 | 播放"小丑走钢丝实验原理"，问：走钢丝的人为什么拿长杆？ | 知道压低重心能让人稳 |
| 3 | 播放"儿童百科动画：不倒翁为什么怎么推都不会倒" | 带着问题进入原理环节 |
五、C2 原理 Concept（15分钟·搭建前先懂原理）15 min
（一）重心：东西的重量都集中在一个点上（6分钟）
老师讲（二年级大白话）
"小朋友们，你们觉得一个东西的重量，是平均分布在身体里，还是都集中在一个点上呢？其实呀，东西的重量好像都集中在一个点上，这个点叫'重心'。就像不倒翁，它的重量都集中在肚子最底下那个红点点那里。"
老师讲
"重心越低、越在底下，东西就越稳！你们看——（画圆肚子不倒翁简笔画，底部红点）这个红点就是重心。老师推它一下——（做推倒动作）晃一晃——又弹回正中间啦！为什么？因为重的东西都在最底下，重心压得低低的，一推歪了，重力就把它拉回来。"
课堂演示：拿一个真不倒翁玩具（或学生端SVG动画），推一下让孩子看它晃两下弹回来，指给孩子看"重心在最底下"。
（二）三种平衡（5分钟）
| 平衡类型 | 大白话解释 | 生活例子 |
|---|---|---|
| 稳定平衡 | 推一下，自己回来 | 不倒翁、走钢丝 |
| 不稳定平衡 | 一碰就倒，回不来 | 铅笔尖朝下立在手指上 |
| 随遇平衡 | 滚到哪停到哪 | 圆球、轮子平放桌上 |
引导话术："我们今天要做的不倒翁，就是第一种——稳定平衡！推一下晃两下，自己弹回来。"
（三）轴对称（4分钟）
老师讲
"除了重心低，还要左右两边一模一样。就像你们照镜子，左边和右边是对称的。如果一边胳膊长、一边短，不倒翁就会往重的那边歪，站不稳。所以我们搭的时候，左右一定要做得一样长、一样重！"
六、C3 拆解+零件（15分钟）15 min
（一）看真实不倒翁玩具拆解（7分钟）
打开学生端 build tab 第①段，展示真实不倒翁玩具照片（不是积木成品！）：
| 真玩具上的部位 | 它的作用 | 我们积木用什么代替 |
|---|---|---|
| 圆鼓鼓的肚子（红圈1） | 重重的东西都在最底下，把重心压得很低 | 两边挂重轮子当配重，斜着挂在最底下 |
| 底部小圆弧尖（红圈2） | 它就靠这一个点站在桌上，一推就绕着它晃 | 红销+灰销做的支点小尖尖，朝下顶着桌子 |
| 圆圆的身体形状 | 底部圆弧让它能晃回来 | 用弯连接器把胳膊斜着接，让轮子挂在身体下方两侧 |
过渡提问
"真不倒翁把重重的东西放最底下就推不倒——那我们用积木，重物用什么当配重？挂在哪里？（让孩子猜一猜：用轮子！挂在最底下！）"
（二）新零件认识（8分钟·本课重点加量）
把4个新零件摆在桌上，像认识新朋友一样一个个介绍：
| 新零件 | 长什么样 | 它实现什么功能 |
|---|---|---|
| 支点轴 | 红销+灰销，从身体最下面伸出来的小尖尖 | 是不倒翁"顶"在桌上的接触点，一推就绕着它晃 |
| 三向/弯轴连接器 | 棕色Y形（或灰色弯角）小零件 | 把轴折一个角度，做非180°连接，让长胳膊斜着伸下去 |
| 凸点砖框 | 蓝色方窗框 | 是不倒翁的"身体"，左右孔位对称 |
| 轮子（配重） | 黑色大轮子，沉沉的 | 挂在长胳膊最下面，加重底部、压低重心 |
关键对比（务必带孩子亲手比）：直连接器 vs 弯连接器。
① 直连接器：两根轴只能接成一条直线，胳膊直着平伸；
② 弯/三向连接器：两根轴能拐个弯，胳膊斜斜地朝外下方伸。
让孩子分别用两种连接器接一下，亲手感受"直"和"弯"的区别——这是本课新结构，务必夯实。
① 直连接器：两根轴只能接成一条直线，胳膊直着平伸；
② 弯/三向连接器：两根轴能拐个弯，胳膊斜斜地朝外下方伸。
让孩子分别用两种连接器接一下，亲手感受"直"和"弯"的区别——这是本课新结构，务必夯实。
七、C4 搭建 Construct（40分钟）40 min
建构目标
搭一个蓝色方框身体、支点轴朝下、两边斜挂重轮子的不倒翁，放在桌上用手一推，晃两下又立回来。按学生端SVG线条图一步步搭，搭完才看实景完成图。
Step 1：搭蓝色方框身体（8分钟）
长孔梁上下放，左右用小凸点砖框连起来，拼成一个方窗框。
引导话术："这就是不倒翁的圆肚子身体哦！左右要对称，按到底别松垮。"
常见错误：上下梁装反、左右框没卡紧 → 方框松松垮垮。
Step 2：穿横轴，装支点小尖尖（12分钟·重难点）
黑长横轴穿过方框中间的孔，两边各装一个灰色弯连接器；方框最下面中间那个孔，插红销+灰销，做成朝下的小尖尖。
关键！常见错误：①支点小尖尖朝上插了 → 不倒翁没有接触点，直接趴桌上。反复强调"小尖尖一定要朝下！"②横轴没穿中间孔 → 两边不对称。
引导话术："这个小尖尖就是刚才真玩具底部那个小圆弧尖！不倒翁就是绕着它晃的哦。"
Step 3：两边装Y形弯连接器，斜接长胳膊（10分钟）
在灰色弯连接器外面，两边各装一个棕色Y形三向连接器。它会让长胳膊不直着平伸、而是斜斜地朝外下方拐弯——这就是"非180°连接"！
操作要点：让孩子转一转Y形连接器，感受它能让轴折一个角度。左右两边一定要一样长！
常见错误：胳膊平着直伸、没有斜向下 → 轮子不够低，重心压不下去。
Step 4：挂重轮子，测试（10分钟·重点）
长胳膊末端装上黑轮子，左右两边一样重。把小尖尖朝下放桌上，用手推一下——晃一晃，又弹回来！
最关键！常见错误：①只挂一个轮子、两边不一样重 → 不对称，往重的那边翻。②轮子挂太高 → 重心压不下去，一推就倒。
总结话术："看！重轮子挂在最下面，把重心压得低低的；左右两边一样重，所以它晃两下就回正中间啦！"搭完后展示学生端最后的实景完成图，让孩子对比自己的作品。
八、C5 反思+延续（10分钟）10 min
（一）复盘提问
| 教学目标复习（提问） | 参考答案 |
|---|---|
| 1、为什么不倒翁推不倒？ | 底下挂着重轮子，重心压得很低；推歪了重心升高，重力就把它拉回来。 |
| 2、三种平衡分别是什么？ | 稳定平衡（不倒翁，推一下回来）、不稳定平衡（笔尖顶铅笔，一碰就倒）、随遇平衡（圆球，滚到哪停哪）。 |
| 3、弯连接器和直连接器有什么不一样？ | 直的接成一条直线；弯的能让轴拐个弯（非180°连接），让长胳膊斜着伸下去。 |
| 4、左右两边为什么要一模一样？ | 轴对称。左右一样重、一样长，才不会一直往一边歪，晃两下能回正中间。 |
| 5、真不倒翁玩具和我们搭的积木，哪里一样？ | 都是重的东西在最底下、底部一个小尖尖站着、左右对称。 |
（二）生活迁移
- 电风扇/落地扇重底座：又大又重的圆盘底座，高个子不翻。
- 走钢丝演员的长杆：两头垂下来压低重心。
- 西安小雁塔：塔基又宽又深、重心低，1300年地震斜而不倒。
- 手机支架重底座：圆盘底座又厚又重，手机立着不翻。
（三）对比小实验
- 把重轮子从最下面挪到肩膀高度，再推 → 是不是更容易倒了？（重心变高）
- 拆掉一边的轮子，再推 → 是不是往另一边翻？（不对称了）
引导孩子自己动手试，说一说"轮子挂高了稳，还是挂低了稳？一边重一边轻会怎样？"引出"重心低+对称才稳"。
九、1E 评价 Evaluation 量规
| 维度 | ⭐ 待提升 | ⭐⭐ 良好 | ⭐⭐⭐ 优秀 |
|---|---|---|---|
| 知识理解 | 说不清重心为什么低才稳 | 能说出"底下重、重心低" | 能完整解释重心+三种平衡+轴对称+弯连接器 |
| 搭建能力 | 需全程协助，小尖尖插反 | 能跟步骤完成大部分 | 自主完成，支点朝下、左右对称、轮子挂低 |
| 动手兴趣 | 不敢碰零件 | 愿意跟着搭、愿意推一推 | 主动做轮子挂高/拆一边的对比实验 |
| 表达迁移 | 说不出生活例子 | 能举1个低重心例子 | 能举多个并说出"都上轻下重" |
十、课后反馈模板
课程主题：B14 推不倒的不倒翁（备选入门·纯结构课）
学习目标：
1、理解重心——物体的重量集中在一个点上，这个点越低越稳
2、认识三种平衡：稳定平衡（不倒翁）、不稳定平衡（笔尖铅笔）、随遇平衡（圆球）
3、学会用弯/三向连接器把轴拐弯，做非180°连接
4、理解轴对称：左右两边一模一样才能站直
课程内容：
1、故事引入"推不倒的老爷爷"，看不倒翁原理与走钢丝视频（先不看成品图）。
2、先懂原理：重心越低越稳、推倒弹回、三种平衡、轴对称。
3、看真实不倒翁玩具拆解：圆肚子=重心在底、底部小尖=支点；认识4个新零件，亲手对比直连接器vs弯连接器。
4、4步搭建：蓝色方框身体→穿横轴装朝下的支点小尖尖→Y形弯连接器斜接长胳膊→挂重轮子。
5、对比实验：轮子挂高vs挂低、拆一边轮子，观察重心和对称对稳定性的影响。
6、联系生活：风扇重底座、走钢丝长杆、西安小雁塔、手机支架重底座。
课后任务：
①回家给家长讲一遍"为什么重轮子要挂在最下面"
②找一找家里1个"又大又重底座"的东西（风扇/手机支架/台灯）
③推一推自己搭的不倒翁，试试把轮子挪高一格看有什么变化
本课拓展密码：b14d