杠桿、齒輪、滑輪、輪軸四大知識體系,幾乎代表了機械結(jié)構(gòu)的核心知識點。而作為現(xiàn)代機械體系基礎(chǔ)的杠桿原理,更是兒童機器人編程學(xué)習(xí)的重中之重。
事實上,“杠桿”并非現(xiàn)代社會的產(chǎn)物,早在2000多年前,聰明的古人便會利用“杠桿”完成很多工作。
古希臘機械重度阿基米德,在《論平面的平衡》一書中最早提出了“杠桿原理”。阿基米德一生癡迷設(shè)計和制造各種機構(gòu)和機器,我們所熟知的拋石機、舉重輪滑、灌地機,都是他的手筆。
雖然“給我一個支點,我能撬動地球”的大膽設(shè)想無法實現(xiàn),但是不可否認(rèn)杠桿原理對推動工業(yè)革命乃至現(xiàn)代社會的發(fā)展,都發(fā)揮了重大作用。
說到這里,想必很多家長一定會問:“孩子學(xué)習(xí)杠桿知識有什么意義呢?畢竟孩子剛上小學(xué),離物理考試還遠(yuǎn)著呢。”
“杠桿”在現(xiàn)實生活中應(yīng)用廣泛,吃飯用的筷子、裁衣用的剪刀、釣魚用的魚竿……幾乎無處不在。小朋友在了解“杠桿原理”之后,不僅能熟知杠桿在日常生活中的應(yīng)用,更能基于杠桿的特性,通過動手搭建構(gòu)型,深入了解杠桿的運動機制。
“玩中學(xué),學(xué)中用”,今天就請大家跟隨小貝老師的腳步,一起看看在《誰的金幣多》這節(jié)課中,貝爾的小會員們是如何快速掌握并應(yīng)用杠桿知識的吧。
把“公式”變成“故事”
極少有小朋友喜歡天書般的“公式”,但是沒有小朋友會拒絕生動有趣的故事。
很多時候孩子聽不懂,并不是因為孩子笨,而是我們的教授方式與孩子的認(rèn)知力和吸收能力嚴(yán)重不匹配。
為了幫助孩子更好地理解杠桿原理,在《誰的金幣多》課程中,貝爾機器人編程通過小王子比較金幣多少的故事,幫助小朋友了解等臂杠桿,自然過渡到天平的搭建與應(yīng)用環(huán)節(jié)。
很久很久以前,一個富有的國王喜獲一對雙胞胎王子,在這對小王子4歲生日當(dāng)天,他們各自收到了一個裝滿金幣的寶箱。拿到生日禮物后,兩位小王子都認(rèn)為國王偏心,贈予對方的金幣更多。
小王子年齡太小,只會十以內(nèi)的加減法,面對這么多的金幣,數(shù)數(shù)的方法恐怕行不通,所以需要小朋友們開動腦筋幫助兩位小王子解決難題……
通過創(chuàng)意故事切入,小朋友們從旁觀者變成了參與者。從一個具體問題出發(fā),關(guān)聯(lián)生活、展開想象、摸索答案,不僅更貼合孩子的視角,同時更能讓孩子的思維能力得到最大化開發(fā)。
拒絕標(biāo)準(zhǔn)答案,不給想象設(shè)限
機器人編程最奇妙的地方,就是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。
比如想讓機器人小車沿著某一特定線路行進,小朋友既可以通過編程程序,實現(xiàn)機器人小車前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等不同驅(qū)動功能,同時也能讓小車依據(jù)顏色識別路徑、完成任務(wù)。
犯錯誤、想法不合理并不可怕,重要的是教會孩子通過反復(fù)嘗試、動手實踐,修正和完善設(shè)計方案的思考過程。
在《誰的金幣多》課程中,雖然小朋友動手搭建的“天平”構(gòu)型,都是由底座、橫梁、轉(zhuǎn)軸、托盤四部分組成,但是每一個搭建環(huán)節(jié),貝爾的老師們都充分給予了小朋友們可自由創(chuàng)作的空間。
什么樣的天平底座更牢固?橫梁兩邊不等長會發(fā)生什么情況?如何提升轉(zhuǎn)軸的活動靈敏度?如何讓托盤稱重更多硬幣并使硬幣不容易掉落?
小朋友在搭建過程中不停思考、發(fā)問,對天平做的個性化改良和細(xì)節(jié)優(yōu)化,賦予了天平更豐富的功能。
在豐富百變的作品里,讓我們看到了小朋友的思維與智慧在閃光。
以點帶面,發(fā)現(xiàn)知識新大陸
通過《誰的金幣多》課程學(xué)習(xí),在情感層面,孩子們感受到了機械知識和數(shù)量比較、等效替換等數(shù)學(xué)知識與日常生活聯(lián)系緊密,激發(fā)了孩子們的學(xué)習(xí)興趣;在信息層面,孩子們在理解等臂杠桿的基礎(chǔ)上,初步了解了天平的使用方法;在能力方層面,孩子的觀察能力、比較能力和邏輯思辨能力都有所提升。
但是杠桿系統(tǒng)知識較為復(fù)雜,在課程設(shè)置上,貝爾并不是通過一節(jié)課的學(xué)習(xí)讓孩子們片面地理解杠桿原理,而是精心設(shè)計了一系列課程,幫助孩子由淺及深、從簡單到復(fù)雜加深理解,學(xué)會對比學(xué)習(xí)、舉一反三。
機器人編程課程杠桿系統(tǒng)相關(guān)知識點一覽
例如,在《捕魚達(dá)人》的課程中,孩子將通過認(rèn)識和搭建魚竿,了解費力杠桿的特點;在《環(huán)境保衛(wèi)戰(zhàn)》的課程,老師將會結(jié)合連桿機構(gòu)和費力杠桿的知識,幫助孩子們養(yǎng)成垃圾分類的意識。
經(jīng)過系統(tǒng)化學(xué)習(xí),孩子們能將多學(xué)科知識進行融合,真正做到靈活運用。機器人編程連接百科,讓孩子們思維與想象無邊際,未來無論孩子們面對任何問題,都將擁有更多解決招式。
簡單機械知識與Mabot機器人編程課程結(jié)合,不僅增添了課程趣味性,同時基于項目制的跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式,也提升了孩子各學(xué)科的知識儲備和能力水平。
貝爾機器人編程中心將課程的實用性置于教學(xué)底層,通過趣學(xué)模式驅(qū)動孩子的求知欲和探索精神,讓學(xué)習(xí)過程有趣,讓學(xué)習(xí)成果有用,真正實現(xiàn)了知識的有效傳遞,讓教育自然發(fā)生。
原文標(biāo)題:小王子的煩惱,原來用「Mabot+杠桿知識」就能輕松化解
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