让复杂机械变简单!——具有专业科技品质的慧鱼课程,是如何开展的?

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让复杂的机械变得简单,让抽象的电子技术原理变得直观,让学生在机械编程中学到专业的电子工程技术与编程基础知识。这一切,慧鱼课程是如何做到的呢?

      下面,我们就以慧鱼课程的其中一节课——电动窗帘为例,带领大家好好了解一下,具有专业科技品质的慧鱼课程,是如何开展的。

       提到窗帘同学们都不会陌生,它是与外界隔绝,保持居室的私密性,同时它又是家装不可或缺的装饰品。现代窗帘,既可以减光、遮光,以适应人对光线不同强度的需求,又可以防风、除尘、保暖等,改善居室气候与环境。但是迷糊的小鱼睡觉前总是会忘记将窗帘拉上,有什么办法可以避免这种情况呢?

 

       电动窗帘可以通过按钮或遥控器控制窗帘的开和关,在运用智能控制的情况下也可以通过手机或者平板电脑进行远程操控。

 

 

 

 01     知识导入

 

       在这节课的知识导入环节,除了要让孩子们明白电动窗帘的工作原理,更要让孩子认识丝杆螺母机构,知道丝杆螺母机构主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动,且运行平稳,精度高,引导出接下来的设计分析环节——使用丝杆螺母机构的原理设计一个慧鱼模型。

 

 

 

 02    设计分析

 

       为了让窗帘实现自动运行,模型中需要配备两个行程开关。当分别按下两个开关时,马达正转/反转,从而实现窗帘的自动闭合/打开。在慧鱼配套的Robo Pro编程软件中,老师需要教导学生以流程图的形式编写这套程序。

 

 

       Robo Pro的编程方式简单直接,其独具特色的流程图界面具有很强的逻辑性,着力于培养孩子的逻辑思维。

 

   

        通过这样一个程序,基本完成了一个电动窗帘应有的功能。不过,仅仅是这样就值得满足了吗?

 

 

 

 03         拓展创新

 

       当然不是,慧鱼创新学院非常注重发掘慧鱼课程中的创新价值,接下来我们需要启发孩子去思考,现在是人为使两个开关来控制窗帘的开合状态,能否自动控制窗帘的开与合的状态,达到自动控制的目的呢?

 

 

       课程中的拓展创新环节会要求老师引导孩子,在模型中加入一个光电传感器,运用光电传感器为限位开关,自动控制窗帘的开与合的状态,达到自动控制的目的。

 

 

那么在原来的程序流程图中,只需要加入I3(光电传感器),就可以实现新的拓展功能了!

 

详细分解的搭建图

 

        通过一系列的模型结构创新、编程设计与模块创新,我们最终设计出了可以自动控制开与合的电动窗帘模型。

 

 

       孩子在这个过程中已经学到了物理(光、丝杆螺母传动以及光电传感器的原理)、数学与编程(流程图设计)以及电子传动方面的知识。慧鱼课程的科技含量在实践中得到了体现!

 

 

 04     归纳总结

 

       课后,我们需要请同学们展示自己的作品,并描述它的功能和特点,巩固知识。那么在这节课中,可以总结出四大学习成果:

 

  1. 1、通过学习课程,了解电动窗帘的作用

  2. 2、在设计分析环节中,学习掌握丝杆螺母机构的相关知识

  3. 3、学习光电传感器的工作原理,独立完成创新环节的任务

  4. 4、自主编写完整程序

       慧鱼创新学院所设计的知识导入→设计分析→拓展创新→归纳总结四个环节,构成完整的课堂程流。这不仅能让慧鱼的教学功能得到充分地发挥,更能够让知识与技能以及原理与实践充分地融合。

 

       慧鱼创新学院富有科技含量的慧鱼课程,让孩子在具有科技创新价值的模型设计与搭建过程中,掌握实用的技术知识,了解编程的基本原理,理解电子世界的基本逻辑,成为信息化、技术化的高素质人才。

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       慧鱼创新学院,专属中国青少年的STEM创新教育项目。国际一流的慧鱼学具加上国内一流的研发团队,打造优质的STEM/创客教育资源;培养资深慧鱼创新指导教师;发起面向青少年的创新活动及比赛。快来加入我们,开启充满惊奇的青少年创新教育之旅吧!

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2020年8月3日 14:33
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