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少儿编程学龄搭建教学计划三篇

教案一：基础机械结构搭建——齿轮与连杆的奥秘

课题名称

机械小工程师：齿轮传动与连杆机构入门

一、教学目标

知识与技能

认识基础搭建零件（齿轮、连杆、轴、滑轮）的名称与功能

理解齿轮传动原理（加速/减速传动、换向传动）

能搭建简易齿轮小车并调试传动效率

过程与方法

通过零件认知→原理演示→创意搭建的流程，培养空间结构思维

运用试错法调试机械结构稳定性

核心素养

激发对机械原理的探索兴趣

培养耐心调试与团队协作能力

二、教学重点与难点

重点：齿轮啮合方式与连杆运动轨迹设计

难点：齿轮齿数比与转速的关系（如大齿轮带小齿轮加速）

关键点：通过实物演示突破抽象传动原理理解瓶颈

三、教学方法

情景导入法、任务驱动法、小组合作法

四、教学过程

（一）动画情境导入（5分钟）

问题激趣

播放《机械总动员》片段，提问：动画片里的机械臂是怎么动起来的？和我们今天要认识的齿轮有什么关系？

展示齿轮组模型，转动大齿轮带动小齿轮，观察转速变化

零件初识

分发齿轮（8齿、16齿、24齿）、连杆、轴等零件，引导观察齿形、孔径等特征

（二）课本讲解：机械原理解析（20分钟）

知识点模拟（参考《少儿编程搭建手册》）

齿轮是能互相啮合的有齿机械零件，大齿轮带动小齿轮会加速（转速变快），小齿轮带动大齿轮会减速（转速变慢）。连杆机构可以将齿轮的圆周运动转化为直线运动，比如汽车雨刮器的摆动。

原理分析：

传动比公式：转速比=齿数反比（如24齿带8齿，转速提高3倍）

连杆作用：连接齿轮与运动部件，传递动力并改变运动形式

安全提示：齿轮啮合时需保留适当间隙，避免卡齿

演示实验

搭建齿轮加速系统：大齿轮（24齿）主动轮→小齿轮（8齿）从动轮，观察转速变化

对比实验：反向安装齿轮，观察转动方向变化

（三）搭建实践：齿轮小车制作（60分钟）

基础搭建（20分钟）

任务1：底盘组装用连杆和轴固定车轮，确保车轮转动顺畅

传动系统安装（30分钟）

任务2：齿轮组安装尝试两种方案：

方案A：直接齿轮传动（电机→大齿轮→小齿轮→驱动轮）

方案B：多级齿轮传动（增加中间齿轮改变转动方向）

调试重点：齿轮啮合松紧度，避免打滑或卡齿

创意改装（10分钟）

小组讨论：如何让小车转弯更灵活？（增加转向连杆或调整齿轮位置）

（四）互动交流：机械问题小论坛（15分钟）

问题1：为什么齿轮不能单独工作？（预留5分钟讨论）

参考答案齿轮需要与其他齿轮啮合才能传递动力，单个齿轮无法改变转速和转动方向

问题2：小车速度太慢怎么办？（预留5分钟讨论）

参考答案①更换更小的从动齿轮（增加转速比）②减少齿轮级数（缩短传动链减少能量损耗）

五、教材分析

本课参考少儿编程搭建教材机械模块，教材提供了基础零件清单但缺乏传动原理的可视化讲解。教学时需补充齿轮传动动态演示视频，通过对比实验让学员直观理解齿数比与转速的关系，重点指导齿轮啮合的安装技巧，避免因零件安装不当导致的传动失效。

六、作业设计

基础作业

用24齿齿轮和8齿齿轮搭建一个加速系统，记录转速变化

画出三种不同的齿轮啮合方式（直齿、斜齿、锥齿）

拓展作业观察生活中的齿轮应用（如钟表、自行车），拍摄照片并标注齿轮作用

七、结语

今天我们认识了齿轮和连杆这些神奇的机械零件，它们就像机械世界的魔法积木，能让静止的零件动起来。课后请仔细观察家里的机械装置，下节课我们将学习如何给搭建作品装上大脑——用编程模块控制机械运动！

教案二：创意场景搭建——童话城堡与传感器应用

课题名称

童话工程师：城堡搭建与红外传感器联动

一、教学目标

知识与技能

掌握复杂场景搭建技巧（多层结构、对称设计）

理解红外传感器的工作原理（发射/接收信号）

能搭建带自动门的城堡并实现传感器触发功能

过程与方法

通过场景设计→模块联动→编程调试的流程，培养跨学科整合能力

运用故事板法规划搭建步骤

核心素养

激发场景化创意搭建热情

培养问题解决能力（如传感器角度调试）

二、教学重点与难点

重点：传感器与机械结构的联动逻辑设计

难点：传感器触发距离与角度的精准调试

关键点：通过故事引导突破场景搭建的创意瓶颈

三、教学方法

情景模拟法、项目驱动法、创意启发法

四、教学过程

（一）故事导入：童话城堡的秘密（5分钟）

情景创设

讲述童话：在魔法城堡里，只有公主的魔法手环能打开大门，我们如何用传感器实现这个功能？

展示带红外传感器的城堡模型，演示自动开门效果

工具介绍

展示红外传感器、舵机、编程模块，讲解传感器→控制器→执行器的联动原理

（二）课本讲解：传感器应用解析（20分钟）

知识点模拟（参考《少儿编程传感器应用指南》）

红外传感器通过发射红外信号并接收反射信号，判