思维导图学乐高机器人创意搭建与编程
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第2课 观光塔高入云霄

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你见过高塔吗?有些高塔是作为城市景观出现的,如巴黎的埃菲尔铁塔、上海的东方明珠电视塔等。有些则作为景区的游乐设施,如建筑高塔可以供游客进行跳伞、蹦极、攀岩等极限娱乐活动使用。本节课,我们使用乐高器材设计一款关于观光塔,一起来试一试吧。

任务分析

要设计“观光塔”作品,首先要明确任务要求,然后围绕任务要求思考并提出设计作品中需要解决的问题,在此基础上提出相应的解决方案。

明确功能

要设计制作“观光塔”作品,首先要了解观光塔的结构特征,并且设计任务的竞技规则。请将你认为作品所需要达到的功能填写在图2-1的思维导图中。

图2-1 构思“观光塔”作品功能

提出问题

制作“观光塔”作品时,需要思考的问题如图2-2所示。你还能提出怎样的问题?填在框中。

图2-2 提出问题

头脑风暴

如图2-3所示,东方明珠广播电视塔是上海的标志性文化景观之一,塔高约468米。东方明珠广播电视塔是国家首批5A级旅游景区。塔内有太空舱、旋转餐厅、上海城市历史发展陈列馆等景观和设施,1995年被列入上海十大新景观之一。利用网络了解更多观光塔的功能和特征,对你设计游戏任务一定会有很大的启发。

图2-3 东方明珠塔

提出方案

要设计“观光塔”作品,首先要了解它的基本特征,把握作品结构,在此基础上还要设计作品的评选规则。请根据表2-1的内容,选一选你的作品设计方案,并说说为什么这样选择。

表2-1“观光塔”作品方案选择表

规划设计

作品规划

根据以上的方案,可以初步设计出作品的构架,请规划作品所需要的元素,将自己的想法和问题添加到图2-4的思维导图中。

图2-4 “观光塔”规划设计

结构设计

观光塔由塔基、塔身和塔尖3部分组成。图2-5所示为“观光塔”作品结构草图,请给每个部分标注合理的尺寸,你还有什么更好的结构方案吗?

图2-5 设计“观光塔”结构

探究实践

在制作“观光塔”作品时,首先根据作品规划,选择合适的零件;然后按照塔身、塔尖、塔基的顺序搭建作品;最后设计、制定作品评价标准,给自己的作品打分。

器材准备

在制作“观光塔”作品时,不同的设计方案会选择不同的零件。本案例主要用到乐高中的轴、轴套制作塔基和塔尖,使用齿轮、轴构建塔身,主要器材清单如表2-2所示。

表2-2“观光塔”作品零件清单

搭建作品

在搭建“观光塔”作品时,可以先从塔身开始搭建,塔身可以根据需要设计多层,在此基础上为作品添加塔尖和塔基。

●搭建塔身

如图2-6所示,使用大号齿轮与4根轴连接,构建作品的塔身,齿轮的作用是构建出塔的观光台。

图2-6 搭建塔身

●搭建塔尖

如图2-7所示,在最顶层齿轮观光台上,使用轴和红色轴套构建塔尖部分。

图2-7 搭建塔尖

●安装塔基

如图2-7所示,使用“3#连接器”与轴连接,制作3个支架用于塔基结构,将其分别与塔身下方的轴连接。

图2-8 安装塔基

思考

❶ 在搭建观光塔的过程中,怎样可以实现很高的结构,又不容易倒掉?

❷ 塔基和塔身是如何进行连接的?你还能选择其他的连接方法吗?选择合适的乐高零件试一试。

功能检测

“观光塔”作品制作完成后,如何检测、评价自己的作品呢?首先需要设计作品的评比规则,然后设计评分表,找同伴为自己的作品评分。

●设计评比规则

在设计制作观光塔时,要求塔不仅要坚固、稳定,可以很好地立在水平面上,有一定的高度,而且还要结构合理、新颖漂亮。参照图2-9所示,你能根据任务要求,设计游戏评比的规则吗?

图2-9 设计游戏规则

●作品得分分析

根据设计、制定的观光塔作品评比规则,将作品展示给同伴或者家长,让他们当评委给你的作品评分,将数据填写在表2-3中。根据得分反思一下自己的作品有什么优缺点,在此基础上还能做哪些改进,让作品更加完善。

表2-3“观光塔”作品评分表

智慧钥匙

1.乐高普通轴

轴是乐高中重要的连接和传动零件,种类众多,使用极为广泛。轴的横截面为十字形,这样在与带有十字孔的零件连接的时候不会产生打滑现象,可以进行稳定的动力传输。乐高的常规轴通常按长度进行分类,从最短的2号轴到最长的32号轴,共有13个规格,如图2-10所示。

图2-10 乐高普通轴

2.乐高钉头轴

如图2-11所示,除了直线类型的轴,乐高还有一些特殊形状的轴,如钉头轴,其一端带有一个类似钉头的帽子,这种轴可以防止零件在轴上滑动,在特定场合下很有用。

图2-11 乐高钉头轴

3.连接件

如表2-4所示,乐高零件中有各种各样的连接件,主要用于轴与轴、轴与销之间的连接,便于构建更为复杂的结构。

表2-4乐高常用连接件

挑战空间

1 任务拓展

本节课在构建观光塔时,主要使用轴来塑造塔基和塔身。请按照图2-12所示,选用连杆和直连杆构造不一样的塔基、塔身结构。

图2-12 塔的不同构造效果图

2 举一反三

乐高积木中除了轴、齿轮可以用于塑造塔的造型,其他零件也可用于塑造塔。如图2-13所示,使用弯连杆和轮胎构建的塔看上去是不是更加结实、独特?请选用乐高零件,构建一个不一样的观光塔。

图2-13 作品效果图