乐高科技活动手册

1、高科技活手册介：什么建高科技活手册？本资料依照科技老的需要而建，些老已意到中学科教材中科技教育的潜藏力。建些新教材的目的是早期的程内容行充和延伸。我学生供应了一些的工具并要求他解决一些。在解决些的程中，我学生将自学到必然的基科学看法和想。我希望本手册中供应的同学生供应了一个步的台，是他在多其他的上行和践。本手册合适的象：本手册中的活合适11到16的学生。本手册需要科程的？无疑，份资料于那些玩quickstartcards（快速入卡片）也许看科件供应的象的学生和老来，是特别有益的。若是没有接触，你需要花三个小的使学生熟悉快速入卡片的内容。卡片上的活内容与温控扇模型有关，个模型同在本手册的Wind

2、Chill中使用。快速入卡片学此后不是很，所以能够依照你的程序安排活。除了要修业生数据要修业生有其他能力？是的，不仅一要求。多目不涉及到控制感器，将利用达和光。就是学生也要培育搭建和工程技。高Dacta界面不是了品的数据收集及精确度的量而的，些由精确的收集器就可以完成了，正相反，高Dacta的用途是特别广泛的，通学生开筋能够将它适用于多用途。程目的：科学学生将会理解：一些资料在必然的温度会改状。状的化与能量的化有关。一些资料会随着温度的化膨和收。能量是能化的，而且能够被控制和利用。隔断能够减少能量的化。怎定力和功，以及怎算功率。怎确定速度、距离和之的关系，怎用表将些关系表示出来。摩擦力是怎影响

3、运的。力能够使某一物体某一固定点（支点）。光在某一种介中以必然的速度播。光是怎反射和折射的。滤色片是怎样影响白光的。不同样的生态环境合适不同样的生物集体。一些生物体是怎样适应生态环境的改变的。太阳是地球上大多数能量资源的本源。心脏的作用就像一个泵。运动和休息影响机体功能。课程目的：IT（信息技术）学生将会理解：怎样选择合适的设备，而且有效地利用它来完成特定的任务。怎样说明、解析、显示信息。怎样谈论信息的正确度。怎样创办若是有必要的话改进控制某一事件的过程。怎样使用一个由传感器获取数据的系统。怎样使用计算机来办理和记录数据。怎样使用一个实验模型来研究不同样变量之间的关系。怎样更正模型并对这些更正

4、产生的结果进行展望。怎样将由模型获取的数据与经过其他渠道获取的数据进行比较。某些模型技术中的固有限制。课程目的：设计技术学生将会理解：怎样独立工作和成为集体的一份子。怎样利用科学及其他学科中的技巧和知识。怎样利用搭建卡片来工作。工具和设备的用途是什么？怎样将机械部件与电力及其他种类的系统亲密的联系起来。怎样使用传感器。含有输入办理及输出功能的系统。反响对于一个系统来说是多么重要。怎样将产品的功能与它的预期功能联系起来。系统中运用科学原理。呼吸监测器目的：将不同样人的呼吸速率及呼吸深度作比较。谈论及研究影响呼吸速率及深度的因素。学会怎样讲解图表。学会怎样画标准的图表。活动步骤：打开“Breath

5、”文件注意：先要按on-screen键使程序开始运转，尔后由学生来按触碰传感器来激活图表。提示学生在病人呼吸到一半时开始绘制图表。按触碰传感器开始，再按一次则结束绘图。注意：结果在项目页面上显示的速度取决于计算机的运转速度，在停止触碰传感器此后可能要等待几秒才能见到结果。补充测试内容：比较同一学生在运动从前、之中和此后的呼吸速率，要求同学们对这些变化进行展望，结果可否与这些展望相切合呢？学生必定检查他们的模型可否依照安装的导游进行连接。起重机目的：研究齿轮系统在提重物上的收效。使用计算机来收集办理及显示信息。研究能量、功和输出功率之间的关系。研究机械系统中效率的看法。活动步骤：目标是无论重物的

6、重量为多少，利用最小的马达功率产生斜率最大的曲线。学生可能会对马达的运转方向产生诱惑，若是他们在下降的过程中放掉了过多的线，同时线又紧紧地固定在了转轴上，马达将开始提起物体，而按钮则可能显示它仍在下降。所以要求仔细地搭建。打开“Crane”文件。不同样的变量是怎样影响马达的输出功率以及起重机所作的功的。起重机能够依照学生们的要求建得复杂或简单。建设开始时在马达上使用3：1的减速系统。在起重机上挂一个100克的物体来校准系统。马达功率调至6档，单击，尔后测量提起的高度，在Page2上的DistanceBox中选择这个高度值。单击Start，实验将自动开始并结束。补充测试内容：改变物体是怎样影响所

7、做的功及输出功率的。改变齿轮怎样影响所做的功及输出功率的。改变马达功率设置怎样影响所做的适用功及输出功率。滑轮系统怎样影响起重机的工作？为什么要用这些系统？注意：若是马达被卡住，乐高马达和乐高Dacta界面不会被损坏，马达满档时使用的是直流电，空载时需要约50毫安电流，可住时约500毫安电流。9伏特纤维和光目的：学习光的流传和测量测量一系列资料光的性质。学习校准测准测量设备的意义。活动步骤：乐高光敏传感器有自己的光辉发射器来探测近距物体。注意保证纤维物不能够靠得太近，否则将以致读到的光值中间包括了反射及透射的光辉。套管起到了两个作用：增加距离以及减少室内光辉的搅乱。在光敏传感器前面放置一个两节

8、的棒，同样能够掩盖光发射器的搅乱。打开“Fabrics”文件。用不受搅乱的光辉和被一张黑纸阻截的光辉来校准测试设备。这就设置了100%和0%的光值。适用于任何背景光的情况。有多少光经过不同样的纤维物被传达过来了呢？学生们能够带来他们自己的纤维物，一些应是弹性纤维物。光的传输会碰到纤维物弹性程度的影响吗？在弹性纤维物未被拉伸、略微拉伸及完好拉伸的情况下进行测试。颜色对光的传输有影响吗？将一种纤维物染成不同样的颜色并对其进行光传输实验。补充测试内容：展望并实验看湿的纤维物经过的光更多还是更少。展望并实验，看锌可否能阻截所有的光。将一种阻光性能很好的防晒油与一种阻光性能较差的进行比较。（注意：乐高光

9、敏传感器对于光谱最后的紫外线不产见效应）单面镜真的仅有一面让光经过。暖房目的：研究光照和温度之间的关系办理条件反射、体内平衡及控制同时控制两条曲线做一些时间较长的实验活动步骤：暖房保持恒温的性能怎样？有没有高出设定的高、低温度？搭建一个暖房，包括加热灯和光敏传感器。（注意：为了获取最理想的收效，暖房应置于温度适中或偏低的室内使用，LEGO加热灯需要约5分钟的时间将暖房内的温度提升摄氏度）打开“Greenhouse”文件输入温度和时间值，尔后按Start键，实验在设准时间到时停止，暖房内的温度由灯的开关，窗口的开关来调整。补充分验的内容：LEGO的暖房确实能加快种子和秧苗、发苗成长的速度吗？设计

10、一个控制实验，在暖房内外分别培育种子，使其萌芽。设计一个合适小盆植物，种在土里或营养液中的植物等等的暖房。光对于萌芽过程有什么作用，特别是在夜晚？在整个实验过程中或在夜晚，用厚的黑布将加热灯罩住。一些园艺家认为音乐有助于植物生长。在实验中使用乐高发声装置或一台小收音机。注意：保证计算机设备、电线等一起不接触到液体。将实验装置部署在低盘进步行，不能够在高出50摄氏度的情况下使用温度传感器，不要使用有机溶液。光信息目的：研究光作为一种流传媒介的性质检查传输过程中影响信息质量的因素看光信息是怎样有效绕过阻挡物流传的。活动步骤：光辉暗淡的房间最合适做这个实验。主要目的是减少搅乱。但学生们仍应将周围光辉

11、作为影响实验的一个因素来考虑。打开“Message”文件将光信息长距离传输的最好方法是什么？若条件赞同，可在米尺的一端装一只灯，在华东装置上装一个光敏传感器，这能够使测量更精确。在灯放置或不放置抛物形反射片的情况下，使用黑或白的管子时，或在传感器上安装聚光镜的情况下分别实验。烟雾对信号接受有何影响？怎样最大程度地除去这些影响？在灯上部署滤色片（记得防雾灯是黄色的）补充分验内容：使光转角传输信息，使用前面深银和后边深银的镜子。光纤的使用。使用一种较粗型的（）在灰色连接栓中放置光纤（使用BluTac保护）将栓放在乐高积木中，尔后要在传感器前面。钟摆目的：研究一个钟摆的运动。研究重力的收效。研究摩擦

12、和阻尼。活动步骤：摇动装置的杆长在20cm左右时收效最正确。打开“Pendulum”文件。将实验时间设定在5-20秒内。重新设定角度传感器，使用黑色轴干将摆托在水平川址。单击Tesrt1键，释放摆锤。只有当摆锤在运动时，描绘才进行。使用原来2倍、3倍和4倍的摆锤重复实验。摆锤的质量对于摇动的周期有明显收效吗？摇动周期受杆长的影响吗？连接红色LEGO条搭建不同样长度的杆。减少摩擦的收效是什么？在需要的地方使用水或稀释的干净剂作润滑油。补充分验内容：光学钟。重新搭建一个能够自由摇动的摆挂在一个光敏传感器前，在安装页及界面大将光敏6号输入口连接。在摇动实验中增加第三页程序代码。创办一个新的图表，在对

13、话框内，将图表与light6相连，单击Plot图标，看系统可否记录振幅和周期。拓展练习：下面两个练习使用和乐高机械结构套件的部件来实现与上面不同样的目的。风力强度计/流速计。用轮片代替摆锤。怎样用它来监测风力或液体流速呢？风向标。重建一摆杆作为一个平衡的风向标。怎样用它来测定风向？智能小车目的：研究不同样表面反射的光强。研究传感器不同样敏感度的收效。利用并理解反响控制来作为保持状态的方法。研究趋光性的正、负面效应。活动步骤：暗房能扩大实验结果的变动范围。要修业生用白、绿、红、蓝、黑纸包住阻挡物分别实验。由于反射率同样取决于表面的质地，所以要求他们用涂有不同样深浅的纸分别实验。常有问题是光敏传感

14、器会受车前灯灯光的影响。充分保证传感器不收到直接由车前灯发出的光辉。注意：矫捷度滑条能控制计算机绘制出一条宽度不停增加的在保持车距值上下颠簸的曲线。打开“Smart”文件。怎样编程使小车在直线行程中防备撞上阻挡物？那种颜色和资料对光的反射收效最正确？本实验中的LEGO小车模型的速度设为2。敏感度设为中等，车距值设为60。按键。小车停止时，按键。记录到使小车停止的阻挡物的距离。阻挡物由不同样颜色及质地的纸包着。将阻挡物凑近或远离小车会发生什么？小车会尽量保持原来的距离。设定敏感度为高等时，小车对于光辉的细微变化也会有强烈的反响。控制技术专家将这种现象称为“震颤”。“震颤”是由于输出频频高出希望值

15、。敏感度越低“震颤”越不明显。补充分验内容：若是阻挡物的表面与小车的行程成一角度会发生什么情况？排列序次。用两辆或以上的小车，为它们设定不同样的趋光值，在一暗室中，打开一个手电，看他们怎样调整自己的地址。登步健身练习目的：理解运动与能量变换的关系。理解能量与输出功率的关系。用计算机办理数据，并用一种合理的方法记录结果。活动步骤：人运动时会耗资多少能量？本实验最大的难度是建筑一个“光门”。当脚挡住光辉时能记录下光辉的变化。如亮堂的房间，白色的包写都会造成影响。保证触碰传感器上的导线足够长。打开“Fitness”文件。在相应的文本框中输入踏步的高度。人的重量及实验连续的时间。（程序会自动将以千克为

16、单位的质量变换成以牛顿为单位的重量）单击键，将光强测定值调至中间强度作为初步点。把触碰传感器交给实验者，由他或她决定何时开始。听到蜂鸣声时监测器会停止记录。程序计算步数时，将光敏传感器挡住的次数除以2。注意：本实验计算战胜重力的适用功，为了简化问题，下落时的无用功忽略不计。补充分验内容：在2分钟的实验过程中，第1分钟的平均输出功率与第2分钟的对照有何不同样？设计其他能够用光门记录次数的健身运动。比方：仰卧起坐和俯卧撑（必定在能够用距离乘以质量（kg）*9.8计算功的情况下进行）温度目的：研究平常物品混杂时的温度变化。监测温度变化，找到最高和最低温度。活动步骤：冰水中加入盐温度会怎样变化？打开“

17、Temp”文件。在漏水盘上放置一玻璃杯或一小杯水，尔后加4块冰。放置温度传感器，使它的底部正好浸于水中。监测温度，不停搅拌直到温度到达或特别凑近零摄氏度。单击激活温度图表。等待几秒，尔后往水中加入几茶匙盐，并搅拌，发生了什么变化？加入更多盐，搅拌又发生了什么？为什么？补充分验内容在糖水中加入酵母，温度会有何变化？在最大值、最小值框中分别输入35和20，按。在玻璃杯或烧杯中倒入一小杯温水（25摄氏度）放置温度传感器并激活图表。加入一茶匙糖和一小袋干酵母，搅拌并监测温度，连续最少10分钟。注意：保证计算机设备电线等仪器不接触液体，不能够在高出50摄氏度的情况下使用温度传感器，不能够用塑料仪器测量，会损害它的溶液的温度，比方：有机溶液。风力制冷装置目的：观察风力制冷、红外发热和水对绝热纤维资料产生的收效。研究和理解蒸发现象。使用计算机办理数据，用含有意义的形式来计算和表示信息。活动步骤：打开“Wind”文件。先对风扇进行调试，使风扇的转向正确。尔后检查电线连接可否正确，调治风页的地址使风扇的风力达到最正确收效。还要注意：学生们经常会发现温度在下降从前会先上升。这平常是由于他们手上的热量产生的收效。经过Page2上对太阳光强细风力值的设定，用一些常用的布料纤维来模拟各种不同样情况进行实验。温度传感器在实验中扮演了人的角色，它的记录就像是人体体温的高升或降低。补充分验内容