S5 动力机械进阶 · 备选入门铺垫系列 · 第7讲（B7）
旋转飞椅 —— 伞齿轮垂直传动与减速
授课教具：Lego 9686 动力机械套装 ｜ 课时：90分钟 ｜ 含电池盒+马达
一、课程基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 课程名称 | B7 旋转飞椅（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，从零熟悉9686零件与机械基础 |
| 课时 | 90分钟（必用电池盒+马达） |
| 教具 | Lego 9686 动力机械套装（约30件：伞齿轮×2/齿轮/轴×4/轴套×6/梁×6） |
| 铺垫序列位置 | 本系列推荐梯度 B1→B2→B3→B5→B7。B7 是序列收尾，衔接官方第18课 |
| 后续衔接 | 官方第18课《天旋地转》——行星齿轮垂直啮合。本课的伞齿轮垂直传动是它的直接前置基础 |
| 核心任务 | 用伞齿轮把水平马达动力转到竖直轴，搭一座带小动物、慢慢旋转的飞椅 |
二、教学目标
1. 知识与技能：
- 认识伞齿轮（锥齿轮），知道它能把转动方向拐 90°（水平轴→竖直轴）
- 理解"小齿轮带大齿轮"是减速，大齿轮转得慢
- 能按步骤搭出旋转飞椅，并说出动力传递路线
2. 过程与方法：
- 通过"马达横转、飞椅竖转"的方向矛盾，引导学生自己想出伞齿轮
- 通过对比快转/慢转，建立"减速让它更稳"的工程直觉
3. 情感态度：
- 从游乐园旋转飞椅、旋转木马出发，感受机械原理就在身边
- 在挂小动物、调转速中体会"好玩又安全"的设计
三、时间安排总览
| 环节 | 时长 | 核心内容 |
|---|---|---|
| C1 联系 Connect | 15分钟 | 游乐园旋转飞椅视频引入 → 方向矛盾提问 → 认识伞齿轮 |
| C2 建构 Construct | 50分钟 | 7步搭建：认识零件→底座→装马达→伞齿轮传动→立柱转盘→挂飞椅→测试 |
| C3 反思 Contemplate | 10分钟 | 复盘：伞齿轮作用、为什么减速、动力路线 |
| C4 延续 Continue | 10分钟 | 生活迁移：手电钻、打蛋器；拓展调转速/加座舱 |
| 1E 评价 Evaluation | 贯穿+课后 | 课堂观察 + 课后小测 + 复习页 |
四、C1 联系 Connect（15分钟）15 min
（一）看视频引入（5分钟）
| 序 | 教师引导话术 | 学生掌握点 |
|---|---|---|
| 1 | "小朋友们去过游乐园吗？有没有坐过旋转飞椅？大伞一转，椅子就带着我们飞起来啦！"（播放飞椅视频/展示飞椅照片） | 观察飞椅是绕中间竖轴转圈 |
| 2 | "可是马达藏在底座里，它的小轴是横着转的。飞椅却要绕着一根竖柱子转——横的力怎么送上高高的伞面呢？" | 发现"方向不一样"的矛盾 |
（二）认识秘密武器：伞齿轮（10分钟）
概念铺垫
拿出两个黄色伞齿轮："它们的牙齿是斜着的，像两把小伞对着。两个斜牙一咬，转动方向就能拐一个弯（90°）！横着的马达，就变成竖着转了。"
拿出两个黄色伞齿轮："它们的牙齿是斜着的，像两把小伞对着。两个斜牙一咬，转动方向就能拐一个弯（90°）！横着的马达，就变成竖着转了。"
引导话术：让学生用手比一横一竖，再比出"拐弯"的动作。提问："如果不用伞齿轮，横的马达能直接带动竖柱子吗？"（不能）
五、C2 建构 Construct（50分钟）50 min
搭建目标
搭一座带小动物、慢慢旋转的飞椅。搭建顺序：底座 → 马达伞齿轮 → 立柱转盘 → 挂飞椅。
Step 1：认识零件（5分钟）
把电池盒、马达、两个黄色伞齿轮、齿轮、轴、轴套、孔梁分类摆好。
操作要点：让学生亲手摸一摸伞齿轮斜斜的牙齿，和普通齿轮比一比，说出"哪里不一样"。
Step 2：搭长方形底座（8分钟）
用四根孔梁拼一个长方形底座，中间留空。
常见错误：底座拼歪、孔位没对齐。提醒：底座要平、要稳，飞椅转起来才不倒。
Step 3：装马达和电池盒（7分钟）
马达横着装在底座中间，电池盒放在旁边，开关露出来。
操作要点：强调"马达轴是横着伸出来的"，为下一步伞齿轮埋伏笔。
Step 4：伞齿轮拐弯传动（15分钟，重难点）
马达轴上装一个伞齿轮，竖轴上装另一个伞齿轮，两个斜牙斜斜咬住；再用小齿轮带大齿轮减速。
常见错误：①两个伞齿轮没咬上、打滑空转——要让斜牙正好啮合；②位置太高或太低。指导学生轻轻用手转马达轴，看竖轴有没有跟着转。
关键结论：横着的马达 → 伞齿轮拐90° → 竖轴转；小齿轮带大齿轮 → 竖轴转得慢。
Step 5：立立柱、装转盘（8分钟）
竖轴上立好支架，顶上装圆圆的转盘（伞面）。
操作要点：转盘要固定在竖轴顶端，竖轴转转盘才跟着转。
Step 6：挂飞椅和小动物（5分钟）
把飞椅和小动物用绳子轻轻挂在转盘边上，左右对称。
Step 7：总装测试（2分钟）
装电池打开开关，看小动物是不是慢慢转圈圈。
调试：转太快就把大齿轮换大一点；不转就检查伞齿轮有没有咬上。
六、C3 反思 Contemplate（10分钟）10 min
| 提问 | 参考答案 |
|---|---|
| 1、伞齿轮是干什么的？ | 把转动方向拐90°，让横着的马达变成竖着转。 |
| 2、为什么要加小齿轮带大齿轮？ | 减速，让飞椅转得慢又稳，不会把小动物甩出去。 |
| 3、说一说动力是怎么送到飞椅的？ | 电池→马达横转→伞齿轮拐弯→竖轴→转盘→飞椅转。 |
| 4、生活里哪里也用了伞齿轮拐弯？ | 手电钻、打蛋器（马达和钻头/打蛋棒方向垂直）。 |
七、C4 延续 Continue（10分钟）10 min
拓展任务：
- 加座舱：给飞椅多挂几个椅子或小动物，让转盘更热闹
- 调转速：换大小不同的齿轮，看飞椅变快还是变慢
- 想一想：官方第18课《天旋地转》里更复杂的垂直齿轮，今天的伞齿轮就是它的小基础哦
引导学生："今天我们只拐了一个弯，以后还会学更厉害的垂直齿轮！"
八、1E 评价量规
| 维度 | ⭐ 待提升 | ⭐⭐ 良好 | ⭐⭐⭐ 优秀 |
|---|---|---|---|
| 知识理解 | 说不清伞齿轮作用 | 能说出伞齿轮拐弯 | 能完整讲垂直传动+减速 |
| 搭建能力 | 需全程协助 | 能跟步骤完成大部分 | 自主完成并能调试 |
| 工程思维 | 不转就放弃 | 能检查伞齿轮啮合 | 能自己调转速 |
| 表达迁移 | 说不出生活例子 | 能举1个例子 | 能举手电钻/打蛋器并类比 |
九、课后反馈模板
课程主题：B7 旋转飞椅（备选入门课）
学习目标：
1、认识伞齿轮，知道它能把转动方向拐90°（横转变竖转）
2、理解小齿轮带大齿轮是减速，飞椅转得慢又稳
3、搭出会慢慢旋转的飞椅
课程内容：
1、从游乐园旋转飞椅引入，发现"马达横转、飞椅竖转"的方向矛盾
2、用伞齿轮解决拐弯，用小带大齿轮减速，搭出旋转飞椅
3、联系生活：手电钻、打蛋器里也有伞齿轮拐弯
课后任务：
①回家给家长讲一遍"伞齿轮是怎么拐弯的"
②找一找家里手电钻/打蛋器，猜猜哪里拐弯
③下节课带好9686教具