謎語:“南陽諸葛亮,獨坐中軍帳;擺起八陣圖,活捉飛來將。”打一動物,到底是什么呢?對啦,就是蜘蛛!
蜘蛛是我們生活中常見的小動物之一,但與小貓、小狗、小鳥、小烏龜等其它小動物相比,蜘蛛卻令人談之色變。但是,如果把蜘蛛制作成小機器人,是不是就沒有那么可怕了呢?近日,市少年兒童圖書館舉行了“蜘蛛仿生機器人”科學實驗課堂,帶領同學們一起動手制作可愛的蜘蛛機器人。
認真制作。
認真制作。
了解自然界中捕食者
同學們都見過蜘蛛,但你們是否對這種生物有足夠的了解呢?課堂上,在“知識導入”環節,老師先通過圖片給同學們介紹了蜘蛛的結構、特征、習性和作用,讓同學們對蜘蛛有了充分的了解。
很多人都以為蜘蛛跟蝴蝶、螳螂、蟬和蟋蟀一樣是昆蟲。“蜘蛛是昆蟲嗎?”隨著老師的發問,同學們有的回答是,有的回答不是。其實,蜘蛛不是昆蟲,而是節肢動物。老師進一步解釋說,蜘蛛常被誤認為是害蟲,但實際上它們是益蟲,以捕食蚊子、蒼蠅等有害昆蟲為生,對維護生態平衡起到了重要作用。
為了加深同學們的理解,老師播放了一段視頻,視頻中展示了蜘蛛的奇妙之處和它們在生態系統中的重要角色。同學們驚訝地發現,蜘蛛不僅是陸地生態系統中最豐富的捕食性動物,還擁有出色的偽裝能力,甚至有的蜘蛛能夠捕魚。
隨后,老師通過圖文資料,詳細介紹了蜘蛛的多種用途,包括它們在捕食和織網時的不同形態和動作。同學們了解到,蜘蛛不僅是自然界中的捕食者,還是中藥材,具有解毒和消腫的功效。
比比誰的機器人跑得快。
制作蜘蛛仿生機器人
隨著人工智能技術的興起,智能電器和儀器已經成為我們日常生活中的常見物品,許多同學還跟智能機器人互動接觸。盡管真正的機器人技術復雜深奧,但我們可以通過模仿蜘蛛的外形,來動手制作一個簡易的“蜘蛛仿生機器人”。
老師先跟同學們介紹了制作步驟,然后派發手工材料,大家開始動手制作。老師同時提醒同學們:在實驗操作過程中,還要動腦筋思考,比如機器人是如何實現運動的,這樣的思考有助于更深刻地理解掌握知識。
實驗過程中,有一些同學遇到了困難,但這也是提高自己解決問題能力的好機會。當兩塊木板拼接不夠牢固時,有同學靈機一動,用身邊的水杯充當臨時的錘子;當齒輪與馬達連接不夠緊密時,同學們便想辦法進行加固;遇到小鐵柱難以插入木板小孔的問題時,大家互相協助,共同克服困難。每個人都發揮自己的聰明才智,全力以赴地朝著完成手工任務的目標前進。
“機器人跑起來啦!”不久,隨著一聲聲興奮的歡呼,同學們陸續完成了蜘蛛機器人的制作。有的同學將機器人放到空地上進行試走,并繼續調整以提高平衡度和穩定性;有的同學則相互競賽,比較誰的機器人跑得更快更遠。這堂課不僅讓同學們體驗到了動手制作的樂趣,也加深了他們對機器人運動原理的理解。
作品展示。
原理解析與實踐體驗
實驗環節結束后,老師邀請同學們分享制作心得,并進一步講解實驗原理。蜘蛛仿生機器人的運動原理基于電動機和曲柄連桿機構。當連接開關后,電動機的轉動使機器人的前軸轉動,由于前軸和后軸通過支架連接,前后腳便會同步運動,從而使機器人能夠像蜘蛛一樣行走。
在同學們理解了蜘蛛機器人運動的原理后,老師通過知識有獎搶答環節,幫助大家加深對課堂重點知識的記憶。最后,老師布置了一道作業:晚上找一個有蜘蛛的地方,仔細觀察蜘蛛織網和捕食時的動作與神態,并記錄下來。
湛江市第二十四中學三年級的洪銘駿同學與同桌互相幫助,率先完成了實驗。他表示:“剛開始制作的時候,材料比較多,確實有點難度。但通過仔細觀察制作步驟,我慢慢掌握了竅門,最終順利制作成功了。”
王炫赫同學與洪銘駿是同班同學,完成制作后他們又互相比試,看看誰的蜘蛛機器人更出色。