S5 备选入门铺垫系列（面向小学一二年级）· 第6讲
自动升旗塔 —— 电动卷扬机（8齿带40齿减速）+ 绕绳卷筒 + 滑轮导向
授课教具：Lego 9686 ｜ 课时：90分钟 ｜ 本课是电动卷扬工程应用，铺垫官方第12课（定/动滑轮原理）
一、课程基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 课程名称 | B6 自动升旗塔 |
| 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32件：8齿/40齿齿轮、滑轮×2、轴×4、梁×8、挂钩、马达、电池盒） |
| 核心任务 | 搭一座高塔+电动卷扬机，按钮后旗帜/吊篮缓缓升起 |
| 核心知识点 | 电动卷扬=8齿带40齿减速（慢而有力）+轴绕绳+滑轮导向；是工程应用，不深究定/动滑轮原理 |
| 拓展任务 | 搭双塔；改变减速比看升旗快慢变化 |
二、教学目标
1. 知识与技能：
- 理解"小齿轮带大齿轮=减速"：转得慢但力气大，适合升旗、吊重物
- 认识绕绳卷筒（卷扬机）和滑轮的作用：卷筒绕绳、滑轮改变方向
- 会按"底座→塔柱→马达小齿轮→大齿轮减速→同轴卷筒→塔顶滑轮→挂旗"顺序搭建
2. 过程与方法：
- 通过和上节课火箭车（大带小加速）对比，体会减速与加速的区别
- 通过塔吊、电梯、升旗等生活例子，把机械和真实工程联系起来
3. 情感态度：
- 在旗帜缓缓升起中感受稳定与庄重，培养规则意识
- 体会"慢而有力"也是一种智慧，不是越快越好
三、时间安排总览
| 环节 | 时长 | 核心内容 |
|---|---|---|
| C1 联系 Connect | 15分钟 | 看升旗/塔吊视频→聊"为什么升旗要慢"→抛出小带大减速 |
| C2 建构 Construct | 55分钟 | 7步搭建：底座→塔柱→马达8齿→40齿减速→卷筒绕绳→塔顶滑轮→挂旗试机 |
| C3 反思 Contemplate | 10分钟 | 复盘：为什么减速、滑轮怎么换向、卷扬机怎么拉绳 |
| C4 延续 Continue | 10分钟 | 搭双塔；换减速比看升旗速度变化 |
四、C1 联系 Connect（15分钟）
| 序 | 教师引导话术 | 学生掌握点 |
|---|---|---|
| 1 | "同学们每周一都参加升旗仪式，国旗是不是伴着国歌，缓缓地、稳稳地升到杆顶？它为什么不嗖一下窜上去？" | 明确任务，引出"慢" |
| 2 | "塔吊吊很重的钢筋也特别慢。今天我们要做一座自动升旗塔，让旗帜稳稳地升上去。秘密就是：用小齿轮带大齿轮！" | 引出小带大减速 |
关键提问
老师："8齿小齿轮转得飞快，40齿大齿轮被它带着转，会快还是慢？"
揭示：小齿转1圈走8个齿，大齿有40个齿，所以大齿轮要被小齿轮转5圈才走完一圈——大齿轮转得慢，但力气大，旗就稳稳升起。
揭示：小齿转1圈走8个齿，大齿有40个齿，所以大齿轮要被小齿轮转5圈才走完一圈——大齿轮转得慢，但力气大，旗就稳稳升起。
五、C2 建构 Construct（55分钟）
Step 1：搭稳固底座（6分钟）
引导："底座要宽要稳，塔才不会倒，因为后面要升旗。"
Step 2：竖直搭高塔柱（8分钟）
两根竖梁+顶端横梁，像真正的旗杆，要竖直。
Step 3：装马达+8齿小齿轮（8分钟）
常见错误：马达固定不牢晃动。提醒：马达固定在底座下方，输出轴朝上/朝侧面。
Step 4：8齿带40齿大齿轮减速（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：轻轻咬合，用手转顺滑。这是全课关键——小带大=减速，旗才慢而稳。
Step 5：大齿轮同轴装卷筒绕绳（10分钟）
卷筒和大齿轮装在同一根轴上一起转，绳子整齐绕在卷筒上。
Step 6：塔顶装滑轮导向（5分钟）
绳子绕过塔顶滑轮，方向从横卷变成竖拉，旗沿着塔柱上升。
Step 7：挂旗试机升旗（3分钟）
成功标志：打开开关，旗帜缓缓升到塔顶！注意：本课只让孩子体验滑轮"改变方向"，不深入定/动滑轮原理（留到官方12课）。
六、C3 反思 Contemplate（10分钟）
| 复盘提问 | 参考答案 |
|---|---|
| 1、为什么升旗要用小齿轮带大齿轮？ | 小带大=减速，大齿轮转得慢但力气大，旗才稳稳升起不窜。 |
| 2、滑轮在这里起什么作用？ | 改变绳子方向，把横着卷的绳子变成竖着拉旗。 |
| 3、卷筒是怎么把旗拉上去的？ | 卷筒和大齿轮同轴转，每转一圈就把绳子卷进去一点，旗就上升一格。 |
| 4、和上节课火箭车比，齿轮装法有什么不同？ | 火箭车是大带小加速（车要快）；升旗塔是小带大减速（旗要慢稳）。 |
七、C4 延续 Continue（10分钟）
拓展挑战：① 搭一座双塔，两边同时升旗；② 换一对齿轮改变减速比，看旗升得更快还是更慢。
生活迁移：回家观察学校旗杆顶的滑轮、工地塔吊、家里电梯，它们是不是都在"慢慢而有力"地升降？
八、1E 评价量规
| 维度 | ⭐ 待提升 | ⭐⭐ 良好 | ⭐⭐⭐ 优秀 |
|---|---|---|---|
| 知识理解 | 说不清为什么要慢 | 能说出小带大减速 | 能对比加速与减速的不同用途 |
| 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与绕绳 |
| 工程思维 | 旗不升或乱窜 | 能自己调整滑轮与绳长 | 能自己搭双塔或改减速比 |
| 表达迁移 | 说不出生活例子 | 能举1个例子 | 能举塔吊电梯等多个卷扬例子 |
九、课后反馈模板
课程主题：B6 自动升旗塔（S5备选入门铺垫课·第6讲）
学习目标：
1、理解小齿轮带大齿轮=减速（慢而有力）
2、认识绕绳卷筒（卷扬机）和滑轮导向的作用
3、完成自动升旗塔搭建，旗帜缓缓升起
课程内容：
1、从升旗仪式、塔吊吊重物引入"为什么要慢"。
2、讲解8齿小齿轮带40齿大齿轮=减速，慢而有力。
3、按7步搭建：底座→塔柱→马达8齿→40齿减速→卷筒绕绳→塔顶滑轮→挂旗试机。
4、对比上节课火箭车：大带小加速 vs 小带大减速。
课后任务：
①回家给家长讲"为什么升旗要慢"
②观察学校旗杆顶的滑轮
③找一找生活里的卷扬机（塔吊、电梯、擦窗吊篮）