演講人：日期:旋轉燈籠樂高課件目錄CATALOGUE01課程簡介02材料準備指南03組裝步驟詳解04工作原理分析05實踐應用示例06總結與延伸PART01課程簡介教學目標設定培養(yǎng)空間建構能力強化團隊協(xié)作與溝通技巧激發(fā)創(chuàng)造力與問題解決能力通過組裝旋轉燈籠模型，引導學生理解三維空間結構，掌握對稱、平衡等基礎設計原理，提升對立體幾何的認知與應用能力。鼓勵學生自主設計燈籠的裝飾圖案或旋轉機制，在實踐過程中探索機械傳動原理（如齒輪、軸連接），鍛煉邏輯思維與創(chuàng)新意識。分組完成復雜模塊搭建，要求學生分工協(xié)作、討論方案，培養(yǎng)表達與傾聽能力，同時提升項目管理意識。模型基本概念核心機械結構模型包含齒輪傳動系統(tǒng)、旋轉軸支撐框架及動態(tài)平衡組件，需講解齒輪嚙合比例對轉速的影響、軸固定的穩(wěn)定性要求等關鍵知識點。裝飾與功能結合燈籠外罩設計需兼顧美觀性與透光性，引導學生思考材料選擇（如透明樂高件）與鏤空圖案對光影效果的影響。模塊化組裝邏輯分步驟拆解模型為底座、傳動層、燈籠層等模塊，強調模塊接口標準化與組裝順序對整體功能實現(xiàn)的重要性。學習預期效果知識遷移能力學生能將齒輪傳動原理應用于其他樂高模型（如風車、鐘表），或結合編程模塊實現(xiàn)自動化控制，擴展STEAM學習維度。文化認知拓展結合燈籠的象征意義（如節(jié)日、慶典），延伸討論傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代科技的結合案例，增強文化理解與跨學科視野。精細化操作習慣通過反復調試旋轉流暢度、燈籠重心校準等細節(jié)，培養(yǎng)學生觀察力與耐心，形成嚴謹?shù)氖止ぶ谱鲬B(tài)度。PART02材料準備指南樂高零件清單包括2x4標準磚、1x2薄板、2x2轉角磚等，用于搭建燈籠的框架和支撐結構，確保整體穩(wěn)定性?；A結構件透明彩色光面板、弧形磚、小號圓盤等，用于燈籠外觀的美化與燈光透射效果設計。裝飾性零件需準備齒輪組（如8齒、24齒齒輪）、十字軸、軸套及聯(lián)軸器，實現(xiàn)燈籠的平滑旋轉功能。旋轉機構組件010302長銷、短銷、摩擦銷等，確保各模塊間的牢固連接，避免搭建過程中松動或脫落。連接件與固定件04用于快速分離緊密拼接的零件，避免手工拆卸時損壞零件或劃傷手指。建議按零件類型、尺寸分區(qū)域存放，提高搭建效率并減少零件丟失風險。適用于精細調整齒輪咬合度或緊固特殊連接件，確保旋轉機構運行順暢。如小型LED燈或手電筒，用于模擬燈籠光源效果并驗證透光裝飾件的布局合理性。輔助工具需求樂高拆件器分類收納盒微型螺絲刀套裝照明測試設備搭建安全須知零件尺寸適配檢查禁止使用非樂高品牌或尺寸不符的第三方零件，防止結構不穩(wěn)定或兒童誤吞小部件。02040301電源管理規(guī)范若使用電動馬達，需確保電池盒絕緣完好，且導線不外露，防止短路或觸電風險。旋轉機構防護措施齒輪組需加裝防護罩，避免高速運轉時夾傷手指，同時定期檢查軸件是否彎曲變形。操作環(huán)境要求搭建應在平整、干燥的桌面上進行，遠離高溫源及液體，防止零件老化或滑倒事故。PART03組裝步驟詳解基礎框架構建使用大尺寸樂高底板作為支撐，通過交錯堆疊磚塊增強結構穩(wěn)定性，確保旋轉時不會傾倒。需注意底座的重量分布，避免因重心偏移導致晃動。底座穩(wěn)定性設計立柱垂直度調整連接件加固處理選用高強度的樂高軸類零件作為中心立柱，配合十字孔磚固定，使用水平儀輔助校準垂直度。立柱高度需預留空間以容納后續(xù)旋轉機構。在框架關鍵節(jié)點使用樂高科技系列銷釘和連接器，增強整體剛性。建議采用“三明治”結構（兩層平板夾中間梁）提升抗扭性能。旋轉機構安裝動力源適配方案可連接樂高電機（如M型中型電機）驅動，通過藍牙控制器調節(jié)轉速。手動版本可加裝曲柄手柄，設計棘輪結構防止反轉。軸承模塊集成在旋轉接觸面嵌入樂高滾珠軸承零件，或自制軸承結構（如環(huán)形軌道+滑輪組），降低旋轉阻力。測試時需確保無卡頓現(xiàn)象。齒輪傳動系統(tǒng)配置選用24齒齒輪與冠狀齒輪組合，實現(xiàn)垂直轉水平動力傳遞。齒輪比建議1:1以保證勻速旋轉，需涂抹樂高專用潤滑脂減少摩擦噪音。透光外殼拼搭技巧推薦使用樂高LED燈組（如編號88005），通過中空立柱隱藏導線。若DIY光源，需注意電池盒散熱與防水處理。光源模塊嵌入動態(tài)裝飾附加在旋轉部件上懸掛樂高鏈節(jié)或迷你旗幟，利用離心力展開裝飾元素。測試時需平衡配重，防止旋轉偏心抖動。采用樂高透明彩色磚塊或薄膜材料制作六面體燈籠外殼，內層用半透明薄板散射光線。接縫處使用夾扣式固定避免漏光。燈籠主體完成PART04工作原理分析通過不同規(guī)格齒輪的嚙合實現(xiàn)轉速與扭矩的精確控制，大齒輪驅動小齒輪可提高轉速，反之則增強扭矩輸出。齒輪傳動系統(tǒng)采用樂高十字軸與軸承件組合，確保旋轉過程中燈籠結構保持動態(tài)平衡，避免偏心晃動導致的卡頓問題。軸心穩(wěn)定性設計燈籠與驅動模塊通過插銷或卡扣實現(xiàn)快速拆裝，便于調整旋轉角度或更換裝飾組件。模塊化連接結構旋轉機制解析動力驅動方式電機直連驅動采用樂高PowerFunctions馬達直接連接主傳動軸，提供穩(wěn)定動力輸出，需配合電池盒或可編程控制模塊使用。手動曲柄驅動利用砝碼或重物下落牽引繩索驅動滑輪組，演示勢能轉化為動能的過程，需設計制動裝置控制旋轉時長。通過手搖曲柄帶動蝸桿齒輪組，實現(xiàn)低速高扭矩旋轉，適合低齡兒童理解機械能轉化原理。重力勢能應用齒輪嚙合校準在燈籠框架對稱位置添加等重裝飾件，通過低速旋轉觀察是否出現(xiàn)周期性抖動，必要時用配重塊微調。負載平衡測試電路導通檢查若采用電動方案，需用萬用表檢測電機接線端子電阻值，正常范圍應為5-20Ω，短路或斷路需更換線材。使用樂高間距測量工具確保齒輪間留有0.5mm間隙，過緊會導致摩擦損耗，過松則產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。功能調試技巧PART05實踐應用示例創(chuàng)意擴展設計通過增加齒輪組或調整傳動比，實現(xiàn)燈籠旋轉速度與方向的多樣化控制，提升動態(tài)展示效果，同時融入機械原理教學點。多角度旋轉結構優(yōu)化在燈籠表面設計可替換的鏤空圖案模塊，結合LED光源投射，創(chuàng)造出動態(tài)光影效果，引導學生探索光與影的物理特性。光影藝術融合將燈籠設計與節(jié)氣文化、數(shù)學幾何（如多面體結構）結合，制作可拼插的文化主題燈籠，強化STEAM教育理念的實踐應用。跨學科主題聯(lián)動教育實驗活動力學原理驗證實驗組織學生測試不同重心位置對燈籠旋轉穩(wěn)定性的影響，記錄數(shù)據(jù)并分析力矩平衡條件，培養(yǎng)科學探究能力。材料強度對比測試提供塑料片、卡紙等不同材質骨架材料，讓學生分組測試承重極限和耐久性，理解工程材料的選擇標準。協(xié)作搭建挑戰(zhàn)設置限時團隊任務，要求分組完成包含電路連接、機械傳動的復合型燈籠搭建，鍛煉問題解決與團隊協(xié)作能力。搭建微型展臺配合旋轉燈光秀，通過程序控制多組燈籠同步運動，形成沉浸式科技藝術展示空間。成果展示方法動態(tài)展覽會指導學生用圖文記錄從設計草圖到調試改進的全流程，制作成可翻頁的立體手冊，突出工程思維培養(yǎng)軌跡。過程記錄手冊開發(fā)AR應用程序，掃描實物模型后可顯示三維結構分解動畫與原理講解，增強展示的科技感和教育深度。交互式演示系統(tǒng)PART06總結與延伸核心要點回顧結構穩(wěn)定性設計通過分析燈籠旋轉時的力學特性，強調樂高積木拼接需注重對稱性與重心平衡，避免高速旋轉時結構松散或傾斜。創(chuàng)意裝飾技巧總結燈籠外觀設計的可擴展性，如使用透明積木模擬燈光效果、添加可動裝飾部件增強動態(tài)視覺吸引力。動力傳輸原理詳細解釋齒輪組與電機配合的傳動機制，包括減速比計算、扭矩傳遞效率以及如何避免齒輪卡頓或打滑現(xiàn)象。常見問題梳理裝飾部件脫落電機過熱或停轉檢查軸心是否對齊、底座是否水平，推薦使用樂高Technic軸套固定轉軸以減少晃動。排查電源電壓是否匹配、齒輪組負載是否過大，建議使用樂高官方電機并定期檢查齒輪嚙合狀態(tài)。建議采用卡扣式連接或增加支撐結構，避免使用膠水以確?？芍貜筒鹧b性。123旋轉不平穩(wěn)推薦如樂高Technic系列中的復雜機械模型