创意搭建与工程设计

　　本书选用积木作为主要载体，以运动方式为主要线索，进行简单机械原理和典型传动机构的 学习。内容组织形式突出知识原理和核心结构的提炼和总结，突出使用工程思想构建核心机械模 型。本书特色体现为以工程设计作为指导思想，理论与实践兼容并重，案例满足原创性、游戏性 和竞技性的特点，重视学习主题的拓展与深化等。本书可作为中小学校、校外培训机构、科技馆所等科技教师和科技辅导员的培训用书，也可 作为教师提升科学素养，提高专业能力，开展教学活动的参考用书。 本书封面贴有清华大学出版社防伪标签，无标签者不得销售。

　　郑娅峰，北京师范大学教育技术学博士，河南财经政法大学副教授，硕士生导师，河南省电化教育专家，河南省高校创新人才（人文社科类）支持计划入选者，北京师范大学米思齐创客团队课程研发负责人。长期从事信息技术教育应用研究，关注创新教育的理论与实践，教育数据挖掘、学习分析与数据可视化呈现等研究。

第1 章 创意搭建与工程设计概述 1.1 工程设计的内涵及教学模式 / 3 1.1.1 工程设计的发展与内涵 / 3 1.1.2 工程设计常用教学模式 / 4 1.2 创意搭建与工程设计课程目标 / 5 1.2.1 创意搭建在中小学课程中的定位 / 5 1.2.2 基于工程设计的创意搭建课程的优势 / 6 1.2.3 创意搭建课程教学目标 / 7 1.3 创意搭建课程的活动设计与教学实施 / 8 1.3.1 创意搭建活动设计原则 / 8 1.3.2 创意搭建活动教学实施 / 9 1.4 创意搭建课程的教学评价 / 11 1.4.1 评价维度与评价方式 / 11 1.4.2 常用评价量表 / 15 1.5 基本搭建零件认识 / 19 1.5.1 造型零件 / 20 1.5.2 传动零件 / 21 1.5.3 固定和转接零件 / 23 1.5.4 特殊零件 / 24 第2 章 C H A P T E R 2 简单 结构 2.1 简单结构在生活中的应用 / 28 2.1.1 三角形结构在生活中的应用 / 28 2.1.2 边形结构在生活中的应用 / 29 2.1.3 杠杆结构在生活中的应用 / 30 2.1.4 滑轮结构在生活中的应用 / 31 2.2 简单结构思维导图 / 33 2.3 典型案例实践 / 33 2.3.1 三角形稳定结构实践案例 / 33 2.3.2 边形不稳定结构实践案例 / 36 2.3.3 杠杆结构实践案例 / 39 2.3.4 滑轮传动实践案例 / 42 2.4 自主任务 / 48 2.5 活动反思 / 49 第3 章 C H A P T E R 3 常见 传动 3.1 机械传动科技历史与现状 / 52 3.1.1 齿轮传动科技历史与现状 / 52 3.1.2 链传动科技历史与现状 / 53 3.1.3 现代机械传动方式 / 54 3.2 常见传动思维导图 / 55 3.3 典型案例实践 / 55 3.3.1 齿轮传动实践案例 / 55 3.3.2 棘轮机构实践案例 / 63 3.3.3 链条传动实践案例 / 67 3.3.4 齿条传动实践案例 / 70 3.4 自主任务 / 73 3.5 活动反思 / 74 第4 章 C H A P T E R 4 连杆 机构 4.1 机械连杆机构的生活应用 / 76 4.2 连杆机构思维导图 / 78 4.3 典型案例实践 / 80 4.3.1 曲柄摇杆机构实践案例 / 80 4.3.2 双曲柄机构实践案例 / 83 4.3.3 双摇杆机构实践案例 / 86 4.3.4 曲柄滑块机构实践案例 / 88 4.3.5 其他演化机构 / 92 4.4 自主任务 / 94 4.5 活动反思 / 95 第5 章 C H A P T E R 5 机器人 结构 5.1 机器人科技发展与现状 / 98 5.1.1 机器人发展历史 / 98 5.1.2 机器人结构设计 / 102 5.1.3 足式机器人的分类 / 103 5.2 足式机器人结构思维导图 / 105 5.3 典型案例实践 / 106 5.3.1 平行杆机构实践案例 / 106 5.3.2 克兰连杆机构实践案例 / 108 5.3.3 切比雪夫连杆实践案例 / 112 5.4 自主任务 / 115 5.5 活动反思 / 117 第6 章 C H A P T E R 6 综合 应用 6.1 发布任务 / 120 6.2 明确问题 / 120 6.3 产生问题解决方案 / 120 6.4 搭建作品原型与测试 / 121 6.4.1 设计作品一 / 121 6.4.2 设计作品二 / 123 6.4.3 设计作品三 / 124 6.4.4 设计作品 / 127 6.5 作品评价 / 129 参考文献 / 130 全书典型结构与应用案例一览表 / 132