樂(lè)高機(jī)器人器材在通用技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用初探-全文預(yù)覽
【正文】 個(gè)典型的手動(dòng)控制系統(tǒng)，而太陽(yáng)能節(jié)能路燈即是自動(dòng)控制系統(tǒng)。在流程與設(shè)計(jì)的模塊中我們已經(jīng)搭建了一個(gè)最為簡(jiǎn)單的NXT巴士機(jī)器人（圖324），可以說(shuō)這輛巴士機(jī)器人是個(gè)比較簡(jiǎn)單的動(dòng)力系統(tǒng)。在整個(gè)太陽(yáng)系中，日、地、月就是我們的一個(gè)十分熟知的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，那么我們是否可以也用樂(lè)高部件將這個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)出來(lái)呢？當(dāng)然可以！首先，我們需要簡(jiǎn)單地了解公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)，明白哪顆行星在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還圍繞著哪顆星公轉(zhuǎn)，當(dāng)然，我們還需知道行星公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的方向，接下來(lái)就是考驗(yàn)動(dòng)手能力以及創(chuàng)造能力的時(shí)候了。首先，要讓學(xué)生懂得系統(tǒng)的概念，我們可以舉個(gè)最為簡(jiǎn)單的例子，手電筒可以稱為一個(gè)簡(jiǎn)單的工作系統(tǒng)?？梢哉f(shuō)樂(lè)高CAD的運(yùn)用是十分廣泛的。因此我們需要一個(gè)輔助軟件——樂(lè)高CAD（如圖3213）。通過(guò)機(jī)器人的測(cè)試，學(xué)生自己去尋找到兩個(gè)時(shí)間，逐步調(diào)整強(qiáng)化對(duì)流程中每一個(gè)步驟的了解。圖327八步的流程，在我們的ROBOLAB的軟件中就顯示為8個(gè)過(guò)程：第一步，也就是流程的第一步，機(jī)器人巴士前進(jìn)，時(shí)間可以根據(jù)場(chǎng)地條件來(lái)設(shè)定。由于本節(jié)機(jī)器人的搭建不是我們的主要目的，所以盡可能簡(jiǎn)化地要求學(xué)生設(shè)計(jì)并搭建出機(jī)器人。? 通過(guò)圖形化編程的方法，初步學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。通過(guò)分析某些流程設(shè)計(jì)的案例，畫(huà)出流程框圖，說(shuō)明它們的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。圖312（a）為三角形結(jié)構(gòu)，用樂(lè)高的梁形成一個(gè)三角形,其形狀是不會(huì)改變的。圖311（d）為房梁框架結(jié)構(gòu)。讓他們了解技術(shù)、運(yùn)用技術(shù)、認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的魅力以及構(gòu)建結(jié)構(gòu)的樂(lè)趣。這樣即可將兩個(gè)課程的內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。（一）技術(shù)與設(shè)計(jì)在教學(xué)過(guò)程中，我們可以將技術(shù)與設(shè)計(jì)1的思想融入技術(shù)與設(shè)計(jì)2的課程中，使得兩門必修課程可以交叉滲透，免去了技術(shù)與設(shè)計(jì)1純理論教學(xué)的乏味，使得教學(xué)的成果更為顯著。圖21（a）圖21（b）選修課程是在必修課程的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同地區(qū)、不同學(xué)校的條件，為滿足學(xué)生的不同興趣和不同發(fā)展需要而開(kāi)設(shè)的課程。普通高中通用技術(shù)課程以提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面而又富有個(gè)性的發(fā)展為基本目標(biāo)，著力發(fā)展學(xué)生以技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用為基礎(chǔ)的技術(shù)實(shí)踐能力，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和一定的人生規(guī)劃能力，是一門立足實(shí)踐、注重創(chuàng)造、高度綜合、科學(xué)與人文融合的課程。技術(shù)素養(yǎng)是當(dāng)代青少年的必須具備的基本素養(yǎng)，技術(shù)課程也是高中新課程中普通高中學(xué)生的必修課。我們通過(guò)圖21（a）和圖21（b）可以清楚地了解到這兩個(gè)必修模塊的主題組成。三、樂(lè)高機(jī)器人產(chǎn)品的特點(diǎn)及在通用技術(shù)課程教學(xué)的優(yōu)勢(shì)目前，樂(lè)高教育平臺(tái)最為系統(tǒng)和經(jīng)典的應(yīng)用主要有四方面，同時(shí)也是四門通用技術(shù)教育系列：分別是技術(shù)與設(shè)計(jì)1和電子控制技術(shù)以及簡(jiǎn)易機(jī)器人制作。構(gòu)建后又可分方案優(yōu)化、產(chǎn)品使用說(shuō)明或是產(chǎn)品的構(gòu)建思想以及產(chǎn)品評(píng)價(jià)。在這個(gè)部分的教學(xué)中，我們可以聯(lián)系學(xué)生熟悉的事物，從最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)開(kāi)始構(gòu)建。圖311（c）是桁架塔機(jī)構(gòu)。我們可以通過(guò)上圖的這個(gè)模型結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，這四個(gè)機(jī)構(gòu)有兩個(gè)共同的特點(diǎn)，運(yùn)用了層疊連接的方式和三角形結(jié)構(gòu)，這些都可以使結(jié)構(gòu)起到穩(wěn)固和牢固的作用。 圖312（a）圖312（b）流程與設(shè)計(jì)在這個(gè)模塊的學(xué)習(xí)中，我們首先要讓學(xué)生了解流程的含義及其對(duì)生產(chǎn)、生活的意義。? 通過(guò)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)，初步理解流程的設(shè)計(jì)。結(jié)合巴士運(yùn)動(dòng)方式，想一想，這輛巴士的工作流程是怎么樣的？（圖322為巴士工作的流程設(shè)計(jì)）如果這輛巴士是無(wú)人駕駛的智能汽車，你是否可以按照巴士的工作流程簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)呢？
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