S5 备选入门铺垫系列(面向小学一二年级)· 第5讲
极速火箭车 —— 大齿轮带小齿轮(单级加速)+ 车轴车轮传动
授课教具:Lego 9686 | 课时:90分钟 | 铺垫序列:B1→B2→B3→B4→B5(本课)→B7,衔接官方第05课(二次减速+齿轮比计算)
一、课程基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 课程名称 | B5 极速火箭车 |
| 所属阶段 | S5 备选入门铺垫系列(官方课之前的入门课) |
| 课时 | 90分钟(必用电池盒+马达) |
| 教具 | Lego 9686(约30件:40齿/8齿齿轮、轴×4、轴套×4、梁×6、车轮×4、马达、电池盒) |
| 核心任务 | 搭一辆电动小车:马达上的40齿大齿轮带车轴上的8齿小齿轮,小车直线飞驰竞速 |
| 核心知识点 | 大齿轮带小齿轮=加速(单级加速,直观感受;区别于官方05课的二次减速+齿轮比计算) |
| 拓展任务 | 反向改成小带大,做一辆减速爬坡车 |
二、教学目标
1. 知识与技能:
- 直观感受"大齿轮带小齿轮=加速":大齿轮转1圈,小齿轮转好多圈,小车变快
- 理解车轴把齿轮的转圈变成车轮的前进滚动
- 会按"底盘→马达大齿轮→车轴小齿轮→车轮→电池盒"顺序搭建并试跑
2. 过程与方法:
- 通过和同学"比谁的车快"的竞速游戏,直观感受加速效果
- 通过"反过来小带大"的对比,初步体会减速(为官方05课埋伏笔)
3. 情感态度:
- 在小车飞驰中获得成就感,培养竞速与公平比赛的意识
- 从赛车、火箭、自行车等生活例子联系机械
三、时间安排总览
| 环节 | 时长 | 核心内容 |
|---|---|---|
| C1 联系 Connect | 15分钟 | 看赛车/火箭视频→聊"怎样让小车更快"→抛出大带小的问题 |
| C2 建构 Construct | 55分钟 | 6步搭建:底盘→装马达→40齿大齿轮→车轴8齿咬合→装车轮→电池盒试跑 |
| C3 反思 Contemplate | 10分钟 | 复盘:为什么大带小快、车轴怎么传动、齿轮转向 |
| C4 延续 Continue | 10分钟 | 反过来小带大做爬坡车;生活里的大带小(自行车) |
四、C1 联系 Connect(15分钟)
| 序 | 教师引导话术 | 学生掌握点 |
|---|---|---|
| 1 | "同学们看过F1赛车吗?赛车一踩油门'嗖'地就冲出去。火箭呢?尾巴喷火飞快上天。今天我们要自己做一辆极速火箭车,让它在桌上飞出去!" | 明确任务,激发兴趣 |
| 2 | "马达转得不算快,怎么让小车跑得飞快呢?老师告诉你们一个秘密:用一个大齿轮带一个小齿轮!" | 引出大带小加速 |
关键提问
老师:"大齿轮转1圈,小齿轮要转几圈?"(让孩子猜)
揭示:大齿轮40个齿、小齿轮8个齿。大的转1圈走40个齿,小的只有8个齿,所以小齿轮要转5圈才跟上——小齿轮转得飞快!
揭示:大齿轮40个齿、小齿轮8个齿。大的转1圈走40个齿,小的只有8个齿,所以小齿轮要转5圈才跟上——小齿轮转得飞快!
五、C2 建构 Construct(55分钟)
Step 1:搭长方形底盘(8分钟)
引导:"底盘两侧要留好穿车轴的孔,车轴将来要装两个轮子。"
Step 2:装马达(8分钟)
马达固定在底盘中间,输出轴朝侧面,方便装齿轮。
Step 3:马达轴装40齿大齿轮(8分钟)
常见错误:齿轮没穿到底、松松垮垮。提醒:大齿轮要固定在马达轴上不晃。
Step 4:车轴穿8齿小齿轮,和大齿轮咬住(15分钟·重难点)
常见错误:两个齿轮离太远咬不上、或顶太紧卡死。要点:牙齿轻轻咬合,用手转马达顺滑不卡。这是全课关键——大带小,小齿轮飞转。
Step 5:车轴两端装车轮(10分钟)
车轴穿过底盘两侧,两端各装一个轮子,用轴套卡住,左右对齐,车才不跑偏。
Step 6:装电池盒,发车试跑(6分钟)
成功标志:小车"嗖"地冲出去!组织同学在同一起点比一比谁的车最快。
六、C3 反思 Contemplate(10分钟)
| 复盘提问 | 参考答案 |
|---|---|
| 1、为什么大齿轮带小齿轮车就快? | 大齿轮牙齿多、小齿轮牙齿少,大的转1圈小的要转好多圈,小齿轮转得飞快。 |
| 2、马达转圈圈,车怎么向前跑? | 小齿轮装车轴,车轴带轮子转,轮子着地往前滚。 |
| 3、两个齿轮转向一样吗? | 相反!牙齿对咬,一个向左一个向右。 |
| 4、反过来小带大会怎样? | 会变慢但更有劲,可以爬坡——这就是减速。 |
七、C4 延续 Continue(10分钟)
拓展挑战:把齿轮反过来,用小齿轮带大齿轮,做一辆减速爬坡车,看它能不能爬上小斜坡。
生活迁移:回家观察自行车——脚蹬的大牙盘带后轮小飞轮,是不是也是大带小、骑起来更快?
八、1E 评价量规
| 维度 | ⭐ 待提升 | ⭐⭐ 良好 | ⭐⭐⭐ 优秀 |
|---|---|---|---|
| 知识理解 | 说不清大带小 | 能说出大带小变快 | 能说出大带小加速、小带大减速 |
| 搭建能力 | 需全程协助 | 能跟步骤完成大部分 | 自主完成并调好齿轮咬合 |
| 工程思维 | 齿轮卡死不动 | 能自己调整齿轮间距 | 能自己反过来做爬坡车 |
| 表达迁移 | 说不出生活例子 | 能举1个例子 | 能举自行车等多个大带小例子 |
九、课后反馈模板
课程主题:B5 极速火箭车(S5备选入门铺垫课·第5讲)
学习目标:
1、直观感受大齿轮带小齿轮=加速
2、理解车轴把齿轮转动变成车轮前进
3、完成火箭车搭建并竞速试跑
课程内容:
1、从F1赛车、火箭发射引入"怎样让小车更快"。
2、讲解大带小加速:40齿大齿轮转1圈,8齿小齿轮转5圈。
3、按6步搭建:底盘→马达→40齿大齿轮→车轴8齿咬合→车轮→电池盒试跑。
4、拓展:反过来小带大做减速爬坡车。
课后任务:
①回家给家长讲"为什么大带小车就快"
②观察自行车大牙盘和小飞轮的关系
③下节课带好9686教具