数字沙漏.doc

课程目标
通过向学生展示“数字沙漏”作品中各个电子模块的组成,引导学生认识各个电子模块的功能、分析和归纳出所使用的电路类型的工作原理。
通过让学生根据展示作品所给线索以及制作教程、视频等参考资料模仿制作一个“数字沙漏”作品,学生在处理每一个制作细节的过程中能够应用自己对不同模块的功能以及所使用电路类型的工作原理的理解。
课程说明
:3-6年级
:60分钟
:教室
:
一个普通沙漏、一个“数字沙漏”展示作品
模块:倾斜传感器、逻辑主控板、4 位数码显示管、Micro USB 线、电源适配器
材料:结构板
工具:胶枪(万能胶)、彩笔
实施步骤
(15分钟)
1)向学生展示一个沙漏。为学生简单讲述沙漏的发展历史以及工作原理。
可参考百度百科“沙漏((计时装置)”词条:
沙漏是一种由漏刻(水钟)演变而成的计时仪器。古人发现瓷器内的水会从裂缝中有规律地漏出来,于是发明了漏刻。在一个留有小孔的漏壶内注入水(或水银)后,水会一滴一滴地漏进另一容器——箭壶中。在箭壶盖开一小洞,再插一箭杆,箭杆上刻上时间,再用一浮木把箭杆托起便能知道大体时间了。后来,古人发现壶内水越多,流速越快,水越少,流速越慢,会影响计时的精确度。为了使计时更加精确,人们在壶上再加一漏壶,水一流走,马上补充水。可是漏刻有一个缺陷,在气候寒冷时壶内水分会变冷甚致结冰,以致流速极慢或不流。而用水银代替水又过于昂贵,人们于是改用沙代替水,并将之简化,称之为“沙漏”。流沙由一个流沙池流到另一个流沙池,直至流光,因为内里是密封的,所以流完的时间每次都会相同,流沙池上绘有刻度,从而得知时间。同样可控制流沙量而获得不同时间。每一边流完后都可倒转,再次使用。最早的沙漏使用墓穴大理石研磨粉、铁屑和蛋壳粉。而现代的沙漏一般使用人工制作的玻璃珠。
然而沙漏并不是可与现代计时仪器的计时精度相比拟的计时仪器,因为它的计时精确度仍受很多因素影响,比如填充物的多少、玻璃球内壁的曲线形状(沙漏正置和倒置的计时长度有细微差别)、颈部管道的宽度、填充物的类型和质量。
2)提问学生:“如果我们想要提高这种计时仪器的计时精度,我们还可以用什么东西来代替沙子?”请学生头脑风暴可能的解决方案。
引导探索(10分钟)
给学生展示来自“柴火造物吧”团队的解决方案——数字沙漏。
2)请学生根据这个“数字沙漏”的外形和功能试分析它可能由哪些组件构成。
3)将展示作品拆开,向学生一一展示其中各个模块的组成以及各块结构板的结构。展示完所有组件后,在大屏幕上展示“数字沙漏”作品中所使用的电子模块电路示意图。总结这类电路的工作原理——连通电源后,正反翻转沙漏,倾斜传感器检测到信号,传递给控制板,数码显示管显示倒数计时。
模仿制作(25分钟)
让学生根据展示作品所给线索以及制作教程说明书