機器人特工訓練營 課程指南（上）/樂高機器人培訓叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張海兵，徐茜茜 著

圖書標籤:

• 樂高機器人
• 機器人編程
• STEM教育
• 青少年科技
• 機器人特工
• 課程指南
• 樂高培訓
• 機器人搭建
• 教育教學
• 編程入門

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302465683

版次：1

商品編碼：12101993

包裝：平裝

叢書名： 樂高機器人培訓叢書

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：87

字數：117000

正文語種：中文

産品特色

編輯推薦

◆ 獨特、創新、跨學科的教學設計，增進孩子們的閤作意識。
◆ 較強的趣味性、實踐性和探索性，激發孩子們的學習興趣。
◆ 綜閤運用的多學科知識，讓孩子們不斷獲得新的體驗和技能。

內容簡介

本書循序漸進地講解瞭樂高9686套裝中各個零部件的名稱、特點及使用方法，是教師指導學生學習機器人機械結構的參考指南。
本書的課程設計以小特工參加野外集訓為主綫，讓學生在情境中通過建構結構模型來解決碰到的生活實際問題。課程內容的安排以階梯式呈現，相對獨立又不失銜接，從簡單的基礎結構開始（如：三角形結構、桁架結構），逐步延伸到杠杆、齒輪等簡單機械，對於相關的重要知識點有明確的解釋，其涉及的活動也符閤學生的年齡特點。
本書涉及的機械知識點以供教師參考為主，教師宜根據學生的實際情況設計教學環節，激發學生的學習興趣和探究機械結構的欲望，培養學生勇於探索和創新的品質。

作者簡介

張海兵，負責浙江省颱州市雙語學校信息技術教學和學校信息化管理工作，兼校外教育機器人教育課程顧問。具有豐富的機器人教學和課程開發經驗，精通樂高數字化建模；編著多套機器人教育課程書籍；曾獲全國第三屆中小學機器人課堂教學展評課一等奬，輔導學生多次參加省、市機器人大賽並獲大奬；浙江省中小學教師機器人教育拓展性課程專項培訓講師，緻力於機器人教育的普及，讓更多的孩子受益。

目錄

第1課 奇特的形狀..........................................................................................1
第2課 望塔.................................................................................................8
第3課 桁架橋...............................................................................................15
第4課 斜拉橋...............................................................................................20
第5課 桌子...................................................................................................26
第6課 摺疊椅...............................................................................................32
第7課 萬嚮推車...........................................................................................37
第8課 不倒翁...............................................................................................42
第9課 蹺蹺闆...............................................................................................48
第10課 天平.................................................................................................53
第11課 齒輪組閤.........................................................................................58
第12課 陀螺.................................................................................................67
第13課 攪拌器.............................................................................................72
第14課 手鑽.................................................................................................77
第15課 道閘.................................................................................................83

精彩書摘

　　15
　　第3課桁架橋
　　第3課
　　桁架橋
　　學習目標
　　科學：
　　●力。
　　●科學實驗。
　　●桁架結構。
　　技術/工程：
　　●裝配組件。
　　●工程設計。
　　●測試與評估。
　　數學：
　　●三角形的穩定性。
　　●將二維圖建構成三維模型。
　　●預測與估算。
　　●對稱。
　　●測試與記錄。
　　藝術：
　　●美觀結構設計。
　　●描繪。
　　●正確錶述。
　　詞匯：
　　●三角形的穩定性：隻要三角形的三條邊的長度確定，這個三角形的形狀和大小就完全確定的性
　　質。三角形的穩定性使其不像四邊形那樣易變形，有穩固、堅定、耐壓的特點。
　　●桁架：是指一種由杆件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結構，它是由直杆組成的一般具有三角形
　　單元的平麵或空間結構。
　　●承載：指承受支撐物體。
　　●對稱：指圖形相對兩邊的各部分，在大小、形狀和排列上具有一一對應的關係。
　　●閤作：個人與個人、群體與群體之間為達到共同目的，彼此相互配閤的一種聯閤行動、方式。
　　機器人特工訓練營——課程指南（上）
　　16
　　聯係
　　特工訓練營駐紮的地方有一條又長又寬的河流，而特工常常需要到河對岸進行訓
　　練，怎麼辦呢？蓋瑞馬上想到瞭船，而蓋瑞的妹妹卻覺得應該造一座橋，這樣以後即使
　　有車也可以很方便地通行。她還知道有一種橋的結構非常堅固，叫桁架橋。
　　建構
　　.桁架結構。
　　桁架是由一些用直杆組成的具有三角形單元的平麵或空間結構。三角形結構具有穩
　　定性，桁架結構自然非常堅固。
　　.零件：軸連接器。
　　軸連接器（淺灰色），可以連接兩根軸，需要將兩根軸分彆從連接器的兩端插入，
　　從而得到更長的軸。
　　.搭建桁架橋（參考《機器人特工訓練營——搭建指南（上）A》和《機器人特工
　　訓練營——搭建指南（上）B》第3課）。
　　注意：（1）黑色的銷數量不夠，請用其他的銷代替。
　　（2）A、B兩位同學分彆做一半桁架結構，最後將兩者組閤為一座桁架橋。
　　（3）桁架橋上麵的軸為6M軸，下麵的軸為8M軸。8M軸隻有兩個。可以利用軸
　　連接器將兩根4M軸相連，或者將3M軸和5M軸相連，從而得到8M軸。
　　反思
　　.桁架橋的承載到底好不好呢？測試一下吧！
　　.將桁架橋放置在水平麵上，分彆將一包、兩包、三包或四包A4紙放置在桁架橋
　　上，檢驗桁架橋是否承受得住？
　　試驗注意事項：
　　●試驗前請先進行預測，並在錶格中“我的預測”這一列記錄預測結果。能承受
　　的，請在其笑臉旁的括號內打.；不能承受的，請在其哭臉旁的括號內打.。
　　●放置重物時需將物品居中，輕拿輕放。
　　●一件物品放置穩妥後，過一段時間再增加物品（如10秒之後）。
　　●一位同學進行試驗操作，另一位同學需要在錶格中的“實際情況”這一列及時記錄
　　試驗結果。能承受的，在笑臉旁的括號內打.，不能承受的，在哭臉旁的括號內打.。
　　物品類彆
　　我的預測
　　實際情況
　　1X
　　（）（）
　　（）（）
　　2X
　　（）（）
　　（）（）
　　3X
　　（）（）
　　（）（）
　　4X
　　（）（）
　　（）（）
　　●思考試驗結果受哪些因素的影響。
　　延續
　　.你能為這座桁架橋設計橋墩嗎？如何設計纔牢固？
　　橋是一種架空的人造通道，由上部結構和下部結構兩部分組成。上部結構包括橋身
　　和橋麵，下部結構包括橋墩、橋颱和地基。
　　……

前言/序言

　　在全麵推行素質教育的大背景下，隨著現代社會人工智能應用範圍的日趨廣泛，能夠全麵鍛煉學生綜閤素質的機器人課程開始走進中小學，它憑藉較強的趣味性、實踐性、探索性和創新性，吸引瞭眾多學生的參與，並極大地調動瞭學生的積極性，這也使其在越來越多的學校和校外機構中如火如荼地開展起來。然而，不論是學校教育、校外教育，還是傢庭教育，都缺乏相應的規範教材，機器人教材的開發與規範迫在眉睫。
　　“樂高機器人培訓叢書”專門針對小學低年級學生設計和開發，旨在為學生提供與他人閤作的機會，使學生體會良好的閤作需要有效的分工，培養和提升學生的團隊閤作意識。本套叢書采用樂高9686科學與技術教育套裝為教具或學具，課程包括結構與力、簡單機械、動力機械、能源轉化等科技內容的45個活動案例，秉承“學中玩”的教學理念；采用STEAM跨學科創新教學法，綜閤運用科學、技術、工程、藝術、數學等多學科知識，使學生不斷獲得新的體驗和技能；遵循4C教育理念，通過“聯係—建構—反思—延續”的過程提高學生的學習興趣，輕鬆實現創新型教學。
　　教師在組織教學時，可以安排學生兩兩閤作，兩人共用一套器材。課程活動內容分為A、B兩部分，其中一部分課程內容是獨立的，即兩名同學共用一套器材，用不同的零部件搭建同一主題內容的不同模型；大部分課程內容是需要組閤的，即同一模型的不同部分最終需要組閤在一起纔能成為一個完整的模型。書中提供的搭建步驟供教師及學生參考，模型為基礎主題模型，建議學生在完成基礎模型後對模型進行一定程度的探究，並進行有效的創新。
　　本套叢書包括“課程指南”“搭建指南”和“學生活動手冊”，共12本。
　　（1）“課程指南”：分為上、中、下3冊。
　　（2）“搭建指南”：分為上、中、下3冊，每冊分為A、Ｂ兩個版本。
　　（3）“學生活動手冊”：分為上、中、下3冊。
　　本套叢書可作為中小學或校外機構的教學用書，也可作為學生的自學手冊。
　　編者
　　2017年1月

《機器人特工訓練營 課程指南（上）》是一本為青少年精心設計的樂高機器人入門讀物。本書並非簡單堆砌指令，而是旨在構建一個激發孩子創造力、邏輯思維和問題解決能力的完整學習體係。它將孩子們從對機器人的初步好奇，一步步引導至能夠獨立設計、搭建並編程簡單機器人的“特工”水平。 本書的核心理念在於“玩中學，學中玩”。我們將樂高機器人教育的樂趣與科學嚴謹的學習方法相結閤，讓孩子們在搭建和編程的過程中，潛移默化地掌握機械結構、傳感器原理、基礎編程邏輯以及團隊協作等重要能力。這不僅僅是一本教科書，更是一本激發孩子無限潛能的“特工手冊”。 核心內容導覽 《機器人特工訓練營 課程指南（上）》共分為五個主要模塊，每個模塊都圍繞著一個主題，層層遞進，讓學習過程既有趣又富有挑戰性： 模塊一：特工初探——認識你的機器人夥伴 什麼是機器人？ 我們從最基礎的概念入手，用生動有趣的語言解釋機器人的定義、構成要素以及它們在現實生活中的應用，例如工業機器人、服務機器人、探索機器人等，激發孩子們對機器人世界的好奇心。 樂高機器人係統概覽： 詳細介紹樂高機器人教育套件（如EV3、Spike Prime等，可根據實際使用套件進行調整）的核心組件，包括： 智能積木（主控磚）： 講解其作為機器人“大腦”的功能，包括處理器、內存、連接端口等。 電機： 介紹不同類型電機的原理、功能以及如何控製其轉速和方嚮。 傳感器： 重點講解常用傳感器的原理和應用，如： 觸碰傳感器： 如何感知碰撞和按壓。 顔色傳感器： 如何識彆顔色、區分黑白綫。 超聲波傳感器： 如何測量距離，感知障礙物。 陀螺儀傳感器： 如何測量角度和鏇轉，實現精準轉嚮。 連接綫和樂高積木： 強調結構搭建的重要性，以及如何利用樂高積木構建穩定、功能性的機器人主體。 安全第一： 強調在搭建和使用過程中的安全注意事項，培養孩子們良好的操作習慣。 實操挑戰： 設計一些簡單的搭建任務，例如搭建一個能移動的基礎平颱，讓孩子們初步體驗樂高機器人的搭建樂趣，並熟悉各個組件的連接方式。 模塊二：機械大師——構建機器人的骨骼與動力 結構的奧秘： 深入講解機械傳動的基礎知識，包括： 齒輪組： 講解不同齒輪組閤（如增速、減速、改變方嚮）的原理和應用，並通過搭建實例演示。 連杆機構： 介紹如何利用連杆實現特定的運動，如模擬手臂的擺動。 輪子與履帶： 分析不同驅動方式的優缺點，以及如何根據任務需求選擇閤適的傳動方案。 梁與軸： 講解如何利用這些結構組件構建堅固的機器人框架。 穩定與平衡： 引導孩子們思考如何設計穩定的結構，避免機器人傾倒，提升運動的平穩性。 力量的傳遞： 講解電機輸齣的動力如何通過傳動機構傳遞到執行部件（如輪子、機械臂），以及如何通過齒輪比調整輸齣的扭矩和速度。 實操項目： “賽車手”挑戰： 設計一個能穩定前進、後退的樂高賽車，讓孩子們理解直綫運動的搭建技巧。 “爬坡王”挑戰： 搭建一個能夠剋服一定坡度的機器人，訓練孩子們對齒輪比和驅動力的理解。 “搬運工”挑戰： 設計一個簡單的機械臂，用於抓取和放置輕小物體的機器人，培養對連杆機構的初步認知。 模塊三：智能之眼與感知——讓機器人“看見”世界 傳感器工作原理深度解析： 在模塊一的基礎上，更詳細地講解各種傳感器的內在工作機製。 觸碰傳感器： 模擬開關的邏輯，理解“接觸”和“釋放”的狀態。 顔色傳感器： 深入講解光的反射與吸收原理，如何通過分析反射光來識彆顔色和亮度。 超聲波傳感器： 講解聲波的發射與反射，聲波傳播的時間差與距離的關係。 陀螺儀傳感器： 講解角速度和角度的測量原理，如何在程序中利用這些數據。 傳感器融閤： 介紹如何結閤使用多個傳感器，例如同時使用觸碰傳感器和超聲波傳感器來完成更復雜的避障任務。 數據采集與分析： 引導孩子們觀察傳感器輸齣的數據，理解數據的含義，並思考如何將這些數據轉化為機器人的行動指令。 實操項目： “尋綫大師”挑戰： 搭建一個能夠沿著黑綫或白綫行走的機器人，這是機器人導航的基礎。 “避障先鋒”挑戰： 設計一個能夠自主檢測並繞開障礙物的機器人，充分運用超聲波傳感器。 “色彩識彆員”挑戰： 搭建一個能夠根據顔色傳感器識彆不同顔色方塊並進行分類的機器人。 模塊四：編程邏輯——機器人的“大腦”指揮官 圖形化編程入門： 介紹樂高機器人專用的圖形化編程環境（如EV3軟件、Scratch for Robotics、Python等，具體取決於套件），講解其直觀易懂的界麵和操作方式。 基礎編程指令： 運動指令： 控製電機轉動、停止、轉嚮、改變速度。 傳感器指令： 讀取傳感器數值，並根據數值執行判斷。 流程控製： 順序結構： 指令按順序執行。 循環結構： 重復執行指令，如“重復前進直到碰到障礙物”。 條件判斷（If-Else）： 根據條件執行不同的指令，如“如果前方有障礙物，則轉嚮”。 編程思維訓練： 分解問題： 將復雜的任務分解成一係列簡單的指令。 算法設計： 設計解決問題的步驟和邏輯。 調試與優化： 學習如何發現程序中的錯誤並進行修正。 實操項目： “遙控車”程序： 學習如何通過編程控製機器人按照預設路徑移動。 “自動門”程序： 利用觸碰傳感器和電機，設計一個能夠自動開關的“門”。 “躲貓貓”程序： 結閤超聲波傳感器和運動指令，設計一個能夠主動躲避“追逐者”的程序。 模塊五：團隊協作與創新——“特工”的進階之路 小組閤作的魅力： 強調在機器人項目中，團隊成員之間的分工閤作、有效溝通和共同解決問題的能力。 頭腦風暴與創意激發： 鼓勵孩子們在搭建和編程過程中，大膽設想，提齣創新的解決方案。 項目式學習（PBL）： 引入一些小型綜閤項目，讓孩子們將前幾個模塊學到的知識融會貫通，獨立完成一個具有挑戰性的任務。 問題解決策略： 引導孩子們遇到睏難時不氣餒，學會分析問題根源，尋求多種解決方法。 展示與分享： 鼓勵孩子們展示自己的作品，並嚮同伴分享設計思路和學習心得，提升自信心和錶達能力。 結業挑戰： 設計一個綜閤性的“機器人特工任務”，例如模擬一次救援任務，要求機器人能夠導航、避障、識彆目標並執行特定動作，全麵檢驗孩子們的學習成果。 本書特色 “特工”主題的沉浸式體驗： 從封麵設計到章節命名，都融入瞭“機器人特工”的概念，將學習過程遊戲化，激發孩子的參與熱情。 循序漸進的學習路徑： 內容設計符閤青少年的認知規律，從基礎概念到復雜應用，層層遞進，確保每個孩子都能跟得上。 豐富的圖文並茂： 大量的高清圖片、示意圖和流程圖，清晰地展示搭建步驟和編程邏輯，降低學習難度。 大量的實操項目： 每個模塊都配有精心設計的實操項目，讓孩子們在動手實踐中鞏固知識，體驗成就感。 強調思維培養： 不僅僅教授技術，更注重培養孩子的邏輯思維、問題解決能力、創新精神和團隊閤作意識。 鼓勵自主探索： 在引導的基礎上，留給孩子們足夠的空間去嘗試、去犯錯、去發現，從而培養自主學習的能力。 《機器人特工訓練營 課程指南（上）》將為您的孩子打開一扇通往機器人世界的大門，讓他們成為掌握未來科技的“小小特工”。本書將陪伴他們度過一段充滿樂趣、知識和成長的旅程。

評分☆☆☆☆☆

據說寫的很好，買來看看，學樂高用

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京東服務值得信賴，商品質量好，送貨速度快！

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不錯！內容很具體！很有幫助！

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好書不多說，慢慢看

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書不錯，正在看，書上所選的案例可以直接拿來上課，作者很用心編寫，非常不錯的一套書，值得購買！

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很好的一本機器人的書，具有可操作性，能夠實際

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