小学五年级机器人编程课 6.《投石机》教案

《投石机》教案 主题名称 中华文明记 课程名称 投石机 授课年级 教师 课时 第六课时 2小时 课程目标 一、知识目标 1. 了解投石机在古代军事战争中的地位和发展历史。 2. 知道投石机利用杠杆原理，复习三种杠杆形式：省力，费力，等臂。 二、能力目标 1.能够通过构思利用三角形结构搭建出稳定的底座支架。 2.通过编写程序能够让投石机顺利的投射出石头。 三、情感态度目标 1. 通过对古代战争发展了解，明白新事物的发展的规律性。 2. 通过ev3的搭建学习，激发孩子们探索机械原理的兴趣。 关键词：杠杆，三角形，历史。 教学重难点 1.建构：设计出稳定的三角形支架。 2.程序：通过编写程序能够让投石机顺利的投射出石头。 教学准备 1. 教材准备（EV3套装8套） 2. 辅助方式/材料（白板画图、PPT） 教学步骤 联系 （10分钟） 一、 引入。 三国是一个战争极其频繁的时代，在这段空间内进行生活，我们经常看到战争，有一种战争武器引起了我们的关注，那就是我们比较熟悉的投石机。我们知道古代城池都有高高的城墙和很宽的护城河，要攻破对方城池需要耗费很多人力物力等，但是投石机的出现让攻城方便了许多。 我们之前就已经学习过投石车的搭建方法，你们还记得运用了什么原理吗？ 答：杠杆原理。 那你们还记得杠杆都有哪几种吗？ 答：省力，费力，等臂。 之前我们搭建的投石车都是依靠什么进行投射的？ 答：重力。 资料：投石机(Catapult)是古代的一种攻城武器，可把巨石投进敌方的城墙和城内，造成破坏。投石机又称炮，可以投掷一个或多个物体，物体可以是巨石或火药武器，甚至是毒药和尸体，这可能是最早的生化武器。投石机是冷兵器时代最佳的攻城利器。 中国的投石器最早出现于战国时期，用人力在远离投石器的地方一齐牵拉连在横杆上的梢（炮梢，架在木架上，一头用绳索栓住容纳石弹的皮套，另一头系以许多条绳索，方便人力拉拽）将石弹抛出，分单梢和多梢。最多的有十三梢，最多需500人施放。 老师：今天我们要搭建一个可以控制弹射的投石机。 3.提出任务一：每人搭建一个EV3投石机模型，通过程序编写实现投石机进行弹射动作。 建构 （60分钟） 一、结构分析。 1.结合图片，分析结构。 1) 底座支架。 2）投石杆（杠杆结构）。 3）控制弹射装置。 二、利用乐高教具，引导学生进行建构操作。 1.搭建底座支架。 1）教师提问：底座支架我们应该如何设计呢？ 2）制作要求：保证底部稳定底面积大一些，上部支架采用三角形结构。 2.搭建投石杆。 1) 教师提问：投石杆搭建应该搭建什么杠杆呢？ 2）制作要求：搭建费力杠杆因为发射器在阻力臂这端，依靠杠杆的形变弹射。 3.搭建控制弹射装置。 1) 教师提问：如何利用投石杆的弹性搭建弹射装置？ 2）制作要求：安装大型电机控制投石杆弹射，使用触动传感器控制。 4.编程 让投石机迅速弹射出去。 程序释义：控制大型电机迅速旋转。 反思（20分钟） 结构反思并完成整体作品建构。 1.如何搭建牢固的底座支架？ （答：使用三角形结构，三角形结构是稳定结构。） 2.为什么编写程序电机速度要快一些？ （答：电机速度快避免误差，让投石杆能够快速的发射出去。） 拓展30（分钟） 一、提出任务二： 挑战高峰 1.编写更加智能的程序减少人工操作。（多编写一个电机回转程序） 二、提出任务三：课程回顾。 1.教师课程内容总结 1） 今天搭建了什么？它有哪些组成部分？ ——投石机。底座支架、投石杆、控制弹射装置。 2）今天搭建的投石机复习了什么原理，它有哪些特点？ ——杠杆原理。省力、费力、等臂杠杆。 3）今天的程序设计有什么特点？ ——触动传感器控制发射装置，并且电机旋转快速且短促发射出去。 2.《投石机》活动内容分享 1）学生以个人为单位，每名学生依次分享本次活动内容。 2)同学之间可以进行提问反馈。 提出任务四：整理教具。 轻、静、齐。 延续的内容要跟课程目标联系起来 附：作品照片应附作品及情景照片 学科网（北京）股份有限公司 $$