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乐高WeDo 2.0“马力全开”探究式教案大纲参考
一、课程基础信息
课程名称：乐高WeDo 2.0“马力全开”马拉托模型探究课
适用年级：二年级
课时时长：90分钟
核心器材：乐高WeDo 2.0教育套装、平板或电脑（预装编程软件）
模型参数：35步搭建流程，106颗粒，单人独立完成
核心亮点：结合马年主题，以马拉托模型为载体，全程单人操作，通过三项探究理解马力、拉力、摩擦力的关联，渗透功率单位概念，兼顾探究性与趣味性。
二、教学目标
（一）知识与技能目标
了解马年“吉祥、有力”的寓意，知晓“马力”是衡量功率的单位，掌握电机功率与马力的正相关关系，能说出汽车马力等生活应用场景。
能独立按35步完成搭建，掌握齿轮垂直传动、偏心轮模拟马走路的核心结构，熟练组装拖车与链条，确保模型运转顺畅、无松动。
能独立编写3、5、7档功率驱动程序，自主完成三项探究实验，通过对比得出“滚动摩擦力远小于滑动摩擦力”“抓地力增强扭矩”等结论。
（二）过程与方法目标
经历“情境导入-搭建实践-编程调试-独立探究-总结归纳”全流程，提升空间思维、动手操作与问题解决能力。
通过控制变量法开展单人探究，养成“提出问题-动手验证-归纳结论”的科学探究习惯。
（三）情感态度与价值观目标
激发对马年文化与科学探究的双重兴趣，体会“传统主题+现代科技”的融合乐趣。
培养耐心细致、独立思考的品质，在模型调试、实验操作中勇于克服困难。
树立规范操作意识，爱护乐高器材，保持桌面整洁，提升自主完成任务的成就感。
三、教学重难点
四、教学手段
情境导入法：马年猜谜+互动问答，搭配“马力”由来小故事，快速吸引注意力，贴合主题。
实物演示法：演示成品模型走路、拖车效果，拆解核心结构，用通俗语言讲解原理，降低理解难度。
分步示范法：重点示范齿轮咬合、偏心轮安装、链条连接步骤，配合投屏图片，便于学生独立跟随操作。
探究引导法：明确探究步骤与记录要求，巡回指导学生独立完成实验，针对性解答疑问。
分层任务法：基础功率程序全员独立完成，进阶累加程序供能力强的学生自主挑战，兼顾个体差异。
五、教学过程
（一）情境导入：马年“马力”大挑战（10分钟）
猜谜激趣：教师出示马年谜语“四蹄奔腾鬃毛扬，天生力气大无疆，年年吉祥送福来，拉车驮货本领强”，引导学生抢答，引出“马”主题。
互动衔接：提问“马的力气很大，我们怎么衡量力气大小呢？”，讲解“马力”由来：“古时候用马的力气干活，后来科学家就用‘马力’作为单位，衡量电机、发动机的力量，比如汽车马力越大，跑得越有劲。”
痛点设问：“马拉货物时，怎么能更省力？力气大小和什么有关？”，演示成品马拉托模型走路、拖车效果，引出本节课任务：独立搭建模型，探究马力、拉力与摩擦力的秘密。
任务说明：明确本节课核心：独立完成35步搭建、编写功率程序、完成三项探究。
（二）知识与原理讲解（15分钟）
结构原理：讲解核心结构：①齿轮垂直传动：改变动力方向，让小马腿部正常“迈步”；②偏心轮：通过输出轴错位安装，模拟马走路的颠簸效果；③链条与拖车：传递拉力，为探究实验提供载体。
知识铺垫：用通俗语言简化概念：“功率就是电机的‘力气’，功率越大，马力就越大，拉的货物越重；摩擦力会阻碍运动，滑动和滚动时的摩擦力不一样，抓地力越强，小马的拉力越足。”
程序逻辑：讲解基础程序：设置电机3、5、7档功率，功率数值越大，电机转速越快、力气越大；进阶程序：简单累加逻辑（1档→10档逐步提速），不强求全员掌握，鼓励能力强的学生尝试。
搭建提示：重点标注三大核心步骤：①1-5步齿轮垂直传动（咬合精准无卡顿）；②6-11步偏心轮安装（错位到位，模拟走路效果）；③28-35步链条连接（松紧适中，拖车顺畅跟随）。
（三）独立实践：搭建与编程（30分钟）
1. 搭建阶段（20分钟）
第1-14步（10分钟）：完成动力与电子件搭建。独立搭建齿轮垂直传动（1-5步），手动测试齿轮咬合；安装偏心轮、电机与集线器支撑（6-11步），确保偏心轮转动正常；完善电子件并梳理线缆（12-14步），避免缠绕传动结构。
第15-35步（10分钟）：完成造型与拖车安装。搭建马的造型并固定（15-24步），确保不遮挡传动部位；用球砖搭建连接点（25-27步），安装拖车与链条（28-35步），调整链条松紧，手动拉动拖车测试稳定性。
2. 编程阶段（10分钟）
基础程序（全员完成）：教师投屏分步指导，学生独立编写3档、5档、7档功率驱动程序，分别测试模型运转效果，观察不同档位下马走路幅度与速度的变化，记录初步感受。
进阶程序（自主挑战）：能力强的学生尝试编写累加程序，添加“运算”模块，实现档位逐步提升，观察模型拉力变化，完成额外记录。
（四）独立探究：解锁“马力”密码（25分钟）
学生手持实验记录表，独立按控制变量法完成三项探究，教师巡回指导，针对性解决操作难题，提醒及时记录实验现象。
探究1：马力与功率探究
实验步骤：用模型拖动荷载，分别以3、5、7档功率驱动，记录模型拖动重物的速度与顺畅程度。
结论引导：功率越大，电机转速越快，模型拖动重物越顺畅，得出“功率越大，马力越强”的结论。
探究2：滑动与滚动摩擦力探究
实验步骤：拖车上放置相同重物，一次移除拖车底部支撑（模拟滑动），一次正常安装（模拟滚动），均用7档功率驱动，记录两种情况下模型拖动的难易程度。
结论引导：滚动时拖车更易被拖动，滑动时阻力明显增大，得出“滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力”的结论。
探究3：抓地力与扭矩探究
实验步骤：在模型“马蹄”处给轮毂装上橡胶轮胎，用3-5-7档功率驱动，记录模型是否打滑及拉力效果。
结论引导：有轮胎时时无打滑，拉力更强；光滑轮毂时易打滑，拉力减弱，得出“增加抓地力（摩擦力）可提升扭矩与拉力”的结论。
探究结束后，邀请2-3名学生分享个人结论，教师汇总梳理，强化核心知识点，解答共性疑问。
（五）总结延伸（10分钟）
课堂总结：回顾模型搭建核心结构、程序编写要点，梳理三项探究结论，再次强调马力、摩擦力在汽车、自行车等生活场景的应用。
创意装饰：学生用马年主题贴纸装饰模型，打造专属马年马拉托模型，增强成就感。
延伸引导：鼓励学生回家后，和家长一起观察汽车马力标识，尝试用书本、铅笔做“滑动与滚动”的简易摩擦力实验，分享实验发现。
六、搭建步骤表格
步骤区间 | 搭建内容 | 关键要点 |
|---|
1-5步 | 齿轮垂直传动搭建 | 齿轮咬合精准，垂直传动方向正确，手动转动无卡顿 |
6-11步 | 偏心轮与电机、集线器支撑安装 | 输出轴错位安装，形成偏心轮效果；电机与集线器支撑牢固，不晃动 |
12-14步 | 电子件完善与线缆整理 | 线缆沿积木梳理，不缠绕偏心轮与齿轮，不影响模型运转 |
15-24步 | 马的造型搭建与安装 | 造型贴合马的形态，固定牢固，不遮挡传动结构与偏心轮转动 |
25-27步 | 球砖连接点搭建 | 球砖安装牢固，作为拖车连接支点，确保承重稳定 |
28-35步 | 拖车与链条安装 | 链条松紧适中，拖车安装平稳，能顺畅跟随马造型运动，无脱落、卡顿 |
七、搭建与编程难点引导
（一）搭建难点
齿轮垂直传动卡顿/咬合不良：引导学生调整齿轮位置，确保齿牙精准对齐；移除遮挡积木，预留齿轮转动空间；若齿轮磨损，更换备用齿轮。
偏心轮无法模拟马走路动作：检查输出轴是否错位安装，偏心轮是否松动；重新按要求错位安装，用轴套固定偏心轮，避免转动时偏移。
链条脱落/拖车不跟随：调整链条松紧度，过松则缩短连接距离，过紧则微调拖车位置；加固球砖连接点，确保拖车与马造型连接稳定。
（二）编程难点
功率档位设置错误：程序运行后电机无变化，引导学生检查功率模块数值（确认是3、5、7档），同时核对蓝牙连接与电机端口选择是否正确。
进阶累加程序逻辑混乱：无法实现档位逐步提升，建议添加“等待2秒”模块，在不同功率档位间过渡；不强求复杂效果。
八、延伸玩法
功能优化：在拖车上添加运动传感器，独立编写程序，实现“遇到障碍物时降低功率减速”的效果。
实验拓展：更换不同重量的重物，探究“相同功率下，马力能拖动的最大载荷”，补充实验记录。
造型升级：用剩余积木给小马、拖车装饰，提升审美创意。
生活探究：查找家中汽车、电动车的马力参数，了解不同马力的性能差异，下次课分享个人发现。
九、教学评估（可选）
（一）过程性评估（70%）
评估维度 | 评估标准 | 评估方式 |
|---|
搭建操作 | 模型结构完整，传动顺畅，偏心轮效果达标，链条与拖车连接牢固 | 教师巡视记录+成品检查 |
编程调试 | 独立完成基础功率程序，运行正常；能力强的学生可自主挑战进阶程序 | 程序查看+功能测试 |
探究实验 | 独立完成三项探究，实验步骤规范，记录完整，能准确归纳核心结论 | 实验记录表检查+现场观察 |
知识掌握 | 能说出马力的含义、生活应用，理解探究结论与原理关联 | 课堂提问+分享交流 |
（二）成果性评估（30%）
等级 | 评估标准 |
|---|
优秀 | 模型搭建规范，程序运行流畅，探究实验完整准确，结论清晰，装饰有创意 |
良好 | 模型结构完整，基础程序达标，能独立完成探究实验，理解核心结论 |
合格 | 在教师少量协助下完成搭建与基础程序，能参与探究实验，知晓核心知识点 |
十、课后反馈（可选）
（一）学生自评表
我能做到 | 是的（√） | 还要努力（×） | 我的小发现 |
|---|
独立完成35步搭建 | □ | □ | |
编写3、5、7档功率程序 | □ | □ | |
独立完成三项探究实验 | □ | □ | 例：滚动比滑动更省力 |
知道马力的含义与应用 | □ | □ | |
（二）教师课后反思
记录学生在齿轮传动搭建、探究实验变量控制中的共性问题，下次教学提前准备示范视频与辅助工具。
针对个体差异优化指导：为搭建/编程薄弱学生提供一对一协助，为能力强的学生增加拓展任务。
优化时间分配：探究实验环节可适当压缩，确保总结延伸与创意装饰环节充分开展。
（三）家长反馈表
反馈内容 | 选项 | 备注/建议 |
|---|
孩子是否主动分享课程收获？ | 是□ 否□ 部分分享□ | |
孩子是否演示模型与实验效果？ | 是□ 否□ 简单演示□ | |
孩子是否提及“马力”“摩擦力”知识？ | 是□ 否□ 偶尔提及□ | |
孩子是否尝试课后延伸实验/装饰？ | 是□ 否□ 尝试过□ | |
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