1、创客空间简单机械探究凸轮机构创制小“萌宠 ”教学设计卢紫菡活动目的：1. 通过探究偏心轮的结构了解偏心轮机构运动的原理，培养科学探究的精神2. 将偏心轮机构运用于生活当中，制作一个小作品，实现创意物化，培养工程思维。3. 将传统文化元素与简单机械相结合，实现传统文化的弘扬与创新，培养社会责任感。活动过程 ：情境导入：创客空间里玩创意！小小萌宠动起来！创新在我们身边随处可见，同学们平时也会发现很多问题产生许多创意，但是同学们要想把它制作出来往往又不知如何着手。在很多时候，我们会把机械制造与产品创新设计制作紧密的联系在一起，实现创意物化。前几节课，同学们通过同理心分析与问卷调查，发现中小学生喜欢会
2、运动的卡通小萌宠。今天我们要继续探究，结合新的机械结构设计出更具特色的作品。 【想一想】问题支架我们知道车轴要安装在车轮的圆心处，如果车轴安装在偏离圆心的位置，汽车运动时会出现什么不一样情况呢？生：汽车会很颠簸！谁会用这种轮子呢？【知识快递】信息支架这种轮子叫偏心轮，也就是当圆形没有绕着自己的中心旋转，而是偏离了圆心，那样的轮子，就成了偏心轮。偏心轮也是凸轮的一种，一般来说偏心轮主要的目的是产生振动，像电动筛子，手机里面的振动器都是用偏心轮。我们将探究它的运动规则，再运用它的工作原理，创制会动的小萌宠。活动探究活动请同学们观察老师手里的这个作品，请同学们观察盒子上面的“指示标记”，请问它在做什
3、么运动？生：同学说他在做”上下直线往复运动。”师：上面的“指示标记”为什么会做上下直线运动呢？盒子里面藏着怎样的秘密呢？我们一起来探究吧！师：请同学们观察盒子里面有什么？生预设：“有两根木条，还有两个圆，师：这两个圆是如何放置的？生预设：一个水平放置，一个垂直放置。教师概述知识概念偏心轮机构这个机构是由机架、偏心轮、会动的机件，我们叫从动件，三个基本构件组成，这种偏心轮是一种凸轮，为了更好地理解，我们来观察一副动图。偏心轮工作的原理是由轴孔偏向一边的轮子，装在轴上旋转时，轮的外轮廓推动另一机件，产生直线往复运动。 【学生探究实践活动】活动任务：请同学们拿出老师给同学们准备的材料包。核对一下准备
4、好的材料：5块木板，2根小圆木条、瓦楞纸一张，雪糕棒一条，透明胶带一圈。剪刀1把、热熔胶枪一把。然后，如图所示拼成一个可安装这种机构的盒子。学生小组自主安装制作凸轮机构。需要注意的是上网课时可示范制作过程 、线下教学中则可打印出操作说明书，根据学生不同需求提供学生学习)【对话交流】制作时请想一想，小木棒从A轮的那个孔传过去可以实现让B轮转动呢？现在老师和大家一起来看看我们在安装凸轮机构的时候发现了哪些问题吧。有同学发现，在转动A轴时，从动杆会摇晃，无法固定，如何解决呢？有同学用纸卷了个卷，安装在上方，有同学换成了吸管作为套轴，将它固定在木盒上，有同学发现可以用这根雪糕棒在盒子上方，用2X2CM
5、的两个小方块硬卡纸将带孔的雪糕棒顶起，作为支架，像这样安装从动杆，它就不会摇动了。有的小组在实验中还发现他们的从动杆不仅仅会做上下直线往复运动，还能够做旋转运动，同学们知道为什么呢？你发现了什么密秘？原来将偏心轮移动到从动杆的左边或者右边，就可以实现边旋转边上下运动了。这样同学们已经初步完成了一个凸轮机构的探究活动。【指导要点】教师在活动过程中密切关注学生，即时发现问题，及时给予学生学习支架，及时发现学生亮点，激励表扬学生在过程中产生的创新思维）师：创客空间里玩创意，同学们也可以用家中常见的材料，如纸盒、矿泉水瓶等制作成机架，像这位同学一样，用矿泉水瓶制作的凸轮机构，是不是很酷！结合凸轮机构我
6、们能设计什么样的作品呢？师：我们来看看一些同学们的作品，这件求满分小鳌鱼，他以云游故宫发现的鳌鱼为原型，结合南头古城的门牌和年画元素，设计了一个弹跳小鳌鱼，转动凸轮的小转轴，在牌坊后的鳌鱼就开始蹦蹦跳跳，在新的一年可以学业进步，独占鳌头。同学们，评价一下这件作品好在哪里？生：（预设）原来呀它运用了本土文化、很好玩，有趣跳起来很可爱，我们很喜欢很想拥有。师：请同学们结合今天学习到的凸轮机构知识，将它与你喜欢的文化元素相结合，创作出不一样的作品。小萌宠可以用不同的材料来表现！想一想小学时老师与大家曾会做过的手工课、美术课，比如你们想要设计一个大尾巴跳跳虎，一个南瓜等等，同学们可以将你们的想法罗列出
7、来，然后小组从独特性、趣味、艺术、人文、动态效果的角度分析，选出最优方案绘制草图，然后再将它制作出来。同学们可以这样做，1.用笔将“小萌宠”画在卡纸上。2 .剪下来，注意它的动态效果。3 .用透明胶或者热熔胶把它们粘在偏心轮机构上。4 .转动偏心轮，调测、修正“小萌宠”的形态。【分享与展示】学生的作品。同学们还可以将这个作品与智能硬件相结合，这是小卢老师用传感器加今天学的凸轮机械制作的作品。鱼跃龙门作品，相信同学们一定可以超越哦！ 【小结与活动拓展】这节课我们学习了凸轮机构，并运用凸轮机构制作了会动的小萌宠，学生们还可以继续.用家中的各种材料，设计2组以上凸轮机构，合理设计出舞台大小及人物的动作，.说一说作品寓意，玩出不一样的作品哦！同学们可以把制作过程拍摄下来，下节课时我们一起秀出小萌宠，请同学们修正与优化作品，最后会选出最佳作品，和最佳助攻手小小创客们，我们下次再见！2。