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| 編輯推薦： |
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◆ 独特、创新、跨学科的教学设计，增进孩子们的合作意识。◆ 较强的趣味性、实践性和探索性，激发孩子们的学习兴趣。◆ 综合运用的多学科知识，让孩子们不断获得新的体验和技能。
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| 內容簡介： |
本书循序渐进地讲解了乐高9686套装中各个零部件的名称、特点及使用方法，是教师指导学生学习机器人机械结构
的参考指南。
本书的课程设计以小特工参加野外集训为主线，让学生在情境中通过建构结构模型来解决碰到的生活实际问题。课
程内容的安排以阶梯式呈现，相对独立又不失衔接，从简单的基础结构开始（如：三角形结构、桁架结构），逐步延伸
到杠杆、齿轮等简单机械，对于相关的重要知识点有明确的解释，其涉及的活动也符合学生的年龄特点。
本书涉及的机械知识点以供教师参考为主，教师宜根据学生的实际情况设计教学环节，激发学生的学习兴趣和探究
机械结构的欲望，培养学生勇于探索和创新的品质。
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| 關於作者： |
张海兵：负责浙江省台州市双语学校信息技术教学和学校信息化管理工作，兼校外教育机器人教育课程顾问。具有丰富的机器人教学和课程开发经验，精通乐高数字化建模；编著多套机器人教育课程书籍；曾获全国第三届中小学机器人课堂教学展评课一等奖，辅导学生多次参加省、市机器人大赛并获大奖；浙江省中小学教师机器人教育拓展性课程专项培训讲师，致力于机器人教育的普及，让更多的孩子受益。
徐茜茜：从事乐高机器人校外教育教学多年，对机器人教育教学有一定的研究。热爱教育事业，对幼儿、小学教育有独到的见解，善于捕捉孩子的兴趣，并从孩子的身心特点出发组织教学活动。设计的机器人微课程曾获浙江省校外教育微课大赛一等奖；承建的WeDO机器人微课程通过省教育厅验收，在全省推广使用；教学设计获省校外教育教师技能大赛二等奖。浙江省中小学教师机器人教育拓展性课程专项培训讲师，推崇玩中学，学中玩的教育理念，愿将世界上最好的教育带给孩子们。
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| 目錄：
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目 录
第1课 奇特的形状..........................................................................................1
第2课 望塔.................................................................................................8
第3课 桁架桥...............................................................................................15
第4课 斜拉桥...............................................................................................20
第5课 桌子...................................................................................................26
第6课 折叠椅...............................................................................................32
第7课 万向推车...........................................................................................37
第8课 不倒翁...............................................................................................42
第9课 跷跷板...............................................................................................48
第10课 天平.................................................................................................53
第11课 齿轮组合.........................................................................................58
第12课 陀螺.................................................................................................67
第13课 搅拌器.............................................................................................72
第14课 手钻.................................................................................................77
第15课 道闸.................................................................................................83
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| 內容試閱：
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在全面推行素质教育的大背景下，随着现代社会人工智能应用范围的日趋广泛，能够全面锻炼学生综合素质的机器人课程开始走进中小学，它凭借较强的趣味性、实践性、探索性和创新性，吸引了众多学生的参与，并极大地调动了学生的积极性，这也使其在越来越多的学校和校外机构中如火如荼地开展起来。然而，不论是学校教育、校外教育，还是家庭教育，都缺乏相应的规范教材，机器人教材的开发与规范迫在眉睫。
乐高机器人培训丛书专门针对小学低年级学生设计和开发，旨在为学生提供与他人合作的机会，使学生体会良好的合作需要有效的分工，培养和提升学生的团队合作意识。本套丛书采用乐高9686科学与技术教育套装为教具或学具，课程包括结构与力、简单机械、动力机械、能源转化等科技内容的45个活动案例，秉承学中玩的教学理念；采用STEAM跨学科创新教学法，综合运用科学、技术、工程、艺术、数学等多学科知识，使学生不断获得新的体验和技能；遵循4C教育理念，通过联系建构反思延续的过程提高学生的学习兴趣，轻松实现创新型教学。
教师在组织教学时，可以安排学生两两合作，两人共用一套器材。课程活动内容分为A、B两部分，其中一部分课程内容是独立的，即两名同学共用一套器材，用不同的零部件搭建同一主题内容的不同模型；大部分课程内容是需要组合的，即同一模型的不同部分最终需要组合在一起才能成为一个完整的模型。书中提供的搭建步骤供教师及学生参考，模型为基础主题模型，建议学生在完成基础模型后对模型进行一定程度的探究，并进行有效的创新。
本套丛书包括课程指南搭建指南和学生活动手册，共12本。
（1）课程指南：分为上、中、下3册。
（2）搭建指南：分为上、中、下3册，每册分为A、Ｂ两个版本。
（3）学生活动手册：分为上、中、下3册。
本套丛书可作为中小学或校外机构的教学用书，也可作为学生的自学手册。
编 者
2017年1月
1
第1课 奇特的形状
第1课
奇特的形状
学习目标
科学：
● 证实问题。
● 框架结构。
● 作用力。
● 科学方法。
● 观察。
技术工程：
● 装配组件。
● 设计解决方案。
● 测试。
数学：
● 认知几何图形。
● 认知三角形的稳定性。
● 将二维图建构成三维模型。
艺术：
● 美观结构设计。
● 正确表述。
词汇：
● 结构：建筑物承重部分的构造。
● 推：手抵物体向外或向前用力使物体移动。
● 拉：牵，引，扯，拽。
● 三角形：由同一平面内且不在同一直线上的三条线段，如果满足任意两条线段之和长于第三条线段，则首尾顺次相接所得到的封闭的、内角和为180的几何图形。
● 四边形：由不在同一直线上的四条线段依次首尾相接围成的，封闭的平面图形或立体图形。四边形不具有三角形的稳定性，易变形。
● 平行四边形：两组对边分别平行的四边形。
● 矩形：有一个角是直角的平行四边形。
● 菱形：邻边相等的平行四边形。
● 正方形：邻边相等并且有一角是直角的平行四边形。
● 梯形：一组对边平行而另一组对边不平行的四边形。
● 三角形的稳定性：只要三角形的三条边的长度确定，这个三角形的形状和大小就完全确定的性质。三角形的稳定性使其不像四边形那样易变形，有稳固、坚定、耐压的特点。
2
机器人特工训练营课程指南（上）
联系
特工训练营的集训即将开始，盖瑞和他的妹妹玛丽，还有他们的好朋友杰克和吉尔都参加了这期的特工训练营活动。要想成为优秀的特工，他们必须学会观察、记录、整理，学会思考和钻研，学会动手解决问题。只有学好本领，才有机会去执行特殊任务。
今天的训练任务是观察训练营中的物体，看一看都有哪些形状？
为什么有些时候会选用三角形结构，有些时候会选用四边形结构，能不能互换呢？
建构
. 零件：凸点梁、梁。
. 零件：销。
. 梁的连接：当需要延展梁的长度时，可使用黑色的销来连接两根梁。
● 如果用一个销连接两根梁，所连接的梁可以绕着销旋转。
凸点梁和梁通常都有圆孔，正好可以插入销，有时也会有十字孔，可插入十字轴或轴销。梁的长度通常以零件上的孔来衡量。
● 销可以插入梁的圆孔中，将梁连接起来。
● 所有的销可以进一步区分成两大类：摩擦销、滑销。不同的销用不同的颜色来区分，不同的销有不同的作用。（详见第6课）
● 如果用两个销连接两根梁，两根梁可以直直地连接在一起，不可以旋转。不过，如果只有重叠两个圆孔，虽然组件是直的，但还是比较容易弯曲的。
● 如果重叠到五个圆孔，结构就会变得非常牢固。
● 凸点梁还可以用两片板来连接。如果用单片板连接，则很容易断，须上下夹住。
说明： 梁的连接方法可以参考《机器人特工训练营搭建指南（上）A》第1课和《机器人特工训练营搭建指南（上）B》第13课的连接步骤。没有接触过乐高机械套装的学生，可能不知道将销放在两根梁的中间才能连接两根梁的方法。
. 搭建三角形结构和四边形结构（参考《机器人特工训练营搭建指南（上）Ａ》第1课和《机器人特工训练营搭建指南（上）B》第1课）。
说明： 模型A利用白色梁来制作，可以由A同学完成。
说明： 利用蓝色凸点梁来制作模型B，可以由B同学完成。
反思
. 推一推或拉一拉三角形的边，它的形状发生变化了吗？
注意：三角形只有三条边，可是为什么搭建一个三角形却需要用四根梁？
这是三角形结构，当推或拉三角形的任意两边，第三边都会撑住它们之间的夹角，阻止三角形发生变化，也就是说三角形不会发生形变。即三角形具有稳定性，它是坚固的结构。
. 推一推或拉一拉四边形的边，它的形状发生变化了吗？
这是四边形结构，当推或拉四边形任意相对的两个角时，可以很容易改变它的形状，使矩形变成平行四边形。所以，四边形不具有稳定性。
. 你有办法让四边形也变得稳固吗？
当在四边形结构上加一根横撑，再推或拉四边形框架时，四边形不会变形。因为这根横撑使四边形框架有了三角形结构，使之变得稳定。
延续
. 你能设计出不同种类的三角形吗？
. 你能做出平行四边形、梯形、菱形、矩形吗？
. 你能用三角形、四边形搭建房子吗？
三角形的结构在工程上有着广泛的应用。许多建筑都是三角形结构，如埃菲尔铁塔、埃及金字塔等。
四边形不具有三角形的稳定性，易于变形。正是由于四边形不稳定，具有活动性，使其在生活中也有广泛的应用，如拉伸门、升降机等拉伸、折叠结构。
. 尝试利用三角形、四边形结构创建模型。
机器人特工训练营课程指南（上）
8
第2课
望 塔
学习目标
科学：
● 框架结构。
● 科学方法。
● 材料属性。
技术工程：
● 工程设计。
● 框架结构。
● 装配组件。
● 结构测试。
数学：
● 三角形的稳定性。
● 将二维图建构成三维模型。
艺术：
● 美观结构设计。
● 描绘。
● 正确表述。
词汇：
● 框架结构：指由梁和柱以钢筋相连接构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
● 力：指物体对物体的作用。力不能脱离物体而单独存在。力是使物体获得加速度或形变的外因。
● 三角形的稳定性：只要三角形的三条边的长度确定，这个三角形的形状和大小就完全确定的性质。三角形的稳定性使其不像四边形那样易变形，有稳固、坚定、耐压的特点。
9
第2课 望塔
联系
训练营的集训开始了，这期集训安排在一个美丽的大森林里，这是一次冒险的训练。特工们既兴奋又发愁，因为他们在享受美景的同时还需要解决很多问题。在森林里的每一天，他们需要侦测周围地情、 敌情，因此他们需要一个既可以登高远眺，又可以保护自己的瞭望塔。
建构
. 零件：轴。
轴的横截面看起来像十字，所以也叫十字轴。它可以顺利插入各种有十字孔的零件，例如齿轮、角梁等。
轴经常用于旋转动作的转换设计中，例如轮轴。轴也可以用于结构间的连接与支撑。轴与销一样，可以用颜色来区分。如下图中的2M轴是红色的，其他奇数长度（3M、5M）的轴是浅灰色的，而比较长的偶数长度的十字轴（4M、6M、8M、10M、12M）则都是黑色的。其中还有一个特殊的、深灰色的轴（3S），其一端有阻隔。
2M
3M
3S
4M
5M
6M
8M
10M
12M
. 如何快速找到想要的轴？
与梁一样，轴也有各种不同的长度。而且，一单位轴的长度与梁的一个孔的长度恰好一致。所以，要找合适的轴，可以找一根与轴的长度一样的梁或比它更长的梁，将一端对齐，然后比一比、数一数相对应的梁上的孔有几个。有几个孔就可以确定轴是多少单位轴了。
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