- 思維導圖學樂高機器人創意搭建與編程
- 方其桂等
- 1919字
- 2021-12-24 19:52:02
第2課 觀光塔高入云霄

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你見過高塔嗎?有些高塔是作為城市景觀出現的,如巴黎的埃菲爾鐵塔、上海的東方明珠電視塔等。有些則作為景區的游樂設施,如建筑高塔可以供游客進行跳傘、蹦極、攀巖等極限娛樂活動使用。本節課,我們使用樂高器材設計一款關于觀光塔,一起來試一試吧。

任務分析
要設計“觀光塔”作品,首先要明確任務要求,然后圍繞任務要求思考并提出設計作品中需要解決的問題,在此基礎上提出相應的解決方案。
明確功能
要設計制作“觀光塔”作品,首先要了解觀光塔的結構特征,并且設計任務的競技規則。請將你認為作品所需要達到的功能填寫在圖2-1的思維導圖中。

圖2-1 構思“觀光塔”作品功能
提出問題
制作“觀光塔”作品時,需要思考的問題如圖2-2所示。你還能提出怎樣的問題?填在框中。

圖2-2 提出問題
頭腦風暴
如圖2-3所示,東方明珠廣播電視塔是上海的標志性文化景觀之一,塔高約468米。東方明珠廣播電視塔是國家首批5A級旅游景區。塔內有太空艙、旋轉餐廳、上海城市歷史發展陳列館等景觀和設施,1995年被列入上海十大新景觀之一。利用網絡了解更多觀光塔的功能和特征,對你設計游戲任務一定會有很大的啟發。

圖2-3 東方明珠塔
提出方案
要設計“觀光塔”作品,首先要了解它的基本特征,把握作品結構,在此基礎上還要設計作品的評選規則。請根據表2-1的內容,選一選你的作品設計方案,并說說為什么這樣選擇。
表2-1“觀光塔”作品方案選擇表

規劃設計
作品規劃
根據以上的方案,可以初步設計出作品的構架,請規劃作品所需要的元素,將自己的想法和問題添加到圖2-4的思維導圖中。

圖2-4 “觀光塔”規劃設計
結構設計
觀光塔由塔基、塔身和塔尖3部分組成。圖2-5所示為“觀光塔”作品結構草圖,請給每個部分標注合理的尺寸,你還有什么更好的結構方案嗎?

圖2-5 設計“觀光塔”結構
探究實踐
在制作“觀光塔”作品時,首先根據作品規劃,選擇合適的零件;然后按照塔身、塔尖、塔基的順序搭建作品;最后設計、制定作品評價標準,給自己的作品打分。
器材準備
在制作“觀光塔”作品時,不同的設計方案會選擇不同的零件。本案例主要用到樂高中的軸、軸套制作塔基和塔尖,使用齒輪、軸構建塔身,主要器材清單如表2-2所示。
表2-2“觀光塔”作品零件清單

搭建作品
在搭建“觀光塔”作品時,可以先從塔身開始搭建,塔身可以根據需要設計多層,在此基礎上為作品添加塔尖和塔基。
●搭建塔身
如圖2-6所示,使用大號齒輪與4根軸連接,構建作品的塔身,齒輪的作用是構建出塔的觀光臺。

圖2-6 搭建塔身
●搭建塔尖
如圖2-7所示,在最頂層齒輪觀光臺上,使用軸和紅色軸套構建塔尖部分。

圖2-7 搭建塔尖
●安裝塔基
如圖2-7所示,使用“3#連接器”與軸連接,制作3個支架用于塔基結構,將其分別與塔身下方的軸連接。

圖2-8 安裝塔基
思考
? 在搭建觀光塔的過程中,怎樣可以實現很高的結構,又不容易倒掉?
? 塔基和塔身是如何進行連接的?你還能選擇其他的連接方法嗎?選擇合適的樂高零件試一試。
功能檢測
“觀光塔”作品制作完成后,如何檢測、評價自己的作品呢?首先需要設計作品的評比規則,然后設計評分表,找同伴為自己的作品評分。
●設計評比規則
在設計制作觀光塔時,要求塔不僅要堅固、穩定,可以很好地立在水平面上,有一定的高度,而且還要結構合理、新穎漂亮。參照圖2-9所示,你能根據任務要求,設計游戲評比的規則嗎?

圖2-9 設計游戲規則
●作品得分分析
根據設計、制定的觀光塔作品評比規則,將作品展示給同伴或者家長,讓他們當評委給你的作品評分,將數據填寫在表2-3中。根據得分反思一下自己的作品有什么優缺點,在此基礎上還能做哪些改進,讓作品更加完善。
表2-3“觀光塔”作品評分表

智慧鑰匙
1.樂高普通軸
軸是樂高中重要的連接和傳動零件,種類眾多,使用極為廣泛。軸的橫截面為十字形,這樣在與帶有十字孔的零件連接的時候不會產生打滑現象,可以進行穩定的動力傳輸。樂高的常規軸通常按長度進行分類,從最短的2號軸到最長的32號軸,共有13個規格,如圖2-10所示。

圖2-10 樂高普通軸
2.樂高釘頭軸
如圖2-11所示,除了直線類型的軸,樂高還有一些特殊形狀的軸,如釘頭軸,其一端帶有一個類似釘頭的帽子,這種軸可以防止零件在軸上滑動,在特定場合下很有用。

圖2-11 樂高釘頭軸
3.連接件
如表2-4所示,樂高零件中有各種各樣的連接件,主要用于軸與軸、軸與銷之間的連接,便于構建更為復雜的結構。
表2-4樂高常用連接件

挑戰空間
1 任務拓展
本節課在構建觀光塔時,主要使用軸來塑造塔基和塔身。請按照圖2-12所示,選用連桿和直連桿構造不一樣的塔基、塔身結構。

圖2-12 塔的不同構造效果圖
2 舉一反三
樂高積木中除了軸、齒輪可以用于塑造塔的造型,其他零件也可用于塑造塔。如圖2-13所示,使用彎連桿和輪胎構建的塔看上去是不是更加結實、獨特?請選用樂高零件,構建一個不一樣的觀光塔。

圖2-13 作品效果圖