謎語(yǔ)：“南陽(yáng)諸葛亮，獨(dú)坐中軍帳；擺起八陣圖，活捉飛來(lái)將。”打一動(dòng)物，到底是什么呢？對(duì)啦，就是蜘蛛！
蜘蛛是我們生活中常見的小動(dòng)物之一，但與小貓、小狗、小鳥、小烏龜?shù)绕渌?dòng)物相比，蜘蛛?yún)s令人談之色變。但是，如果把蜘蛛制作成小機(jī)器人，是不是就沒(méi)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(jī)器人”科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，帶領(lǐng)同學(xué)們一起動(dòng)手制作可愛(ài)的蜘蛛機(jī)器人。
認(rèn)真制作。
認(rèn)真制作。
了解自然界中捕食者
同學(xué)們都見過(guò)蜘蛛，但你們是否對(duì)這種生物有足夠的了解呢？課堂上，在“知識(shí)導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，老師先通過(guò)圖片給同學(xué)們介紹了蜘蛛的結(jié)構(gòu)、特征、習(xí)性和作用，讓同學(xué)們對(duì)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(fā)問(wèn)，同學(xué)們有的回答是，有的回答不是。其實(shí)，蜘蛛不是昆蟲，而是節(jié)肢動(dòng)物。老師進(jìn)一步解釋說(shuō)，蜘蛛常被誤認(rèn)為是害蟲，但實(shí)際上它們是益蟲，以捕食蚊子、蒼蠅等有害昆蟲為生，對(duì)維護(hù)生態(tài)平衡起到了重要作用。
為了加深同學(xué)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?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的重要角色。同學(xué)們驚訝地發(fā)現(xiàn)，蜘蛛不僅是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最豐富的捕食性動(dòng)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(guò)圖文資料，詳細(xì)介紹了蜘蛛的多種用途，包括它們?cè)诓妒澈涂椌W(wǎng)時(shí)的不同形態(tài)和動(dòng)作。同學(xué)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(shuí)的機(jī)器人跑得快。
制作蜘蛛仿生機(jī)器人
隨著人工智能技術(shù)的興起，智能電器和儀器已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪械某Ｒ娢锲罚S多同學(xué)還跟智能機(jī)器人互動(dòng)接觸。盡管真正的機(jī)器人技術(shù)復(fù)雜深?yuàn)W，但我們可以通過(guò)模仿蜘蛛的外形，來(lái)動(dòng)手制作一個(gè)簡(jiǎn)易的“蜘蛛仿生機(jī)器人”。
老師先跟同學(xué)們介紹了制作步驟，然后派發(fā)手工材料，大家開始動(dòng)手制作。老師同時(shí)提醒同學(xué)們：在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，還要?jiǎng)幽X筋思考，比如機(jī)器人是如何實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的，這樣的思考有助于更深刻地理解掌握知識(shí)。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有一些同學(xué)遇到了困難，但這也是提高自己解決問(wèn)題能力的好機(jī)會(huì)。當(dāng)兩塊木板拼接不夠牢固時(shí)，有同學(xué)靈機(jī)一動(dòng)，用身邊的水杯充當(dāng)臨時(shí)的錘子；當(dāng)齒輪與馬達(dá)連接不夠緊密時(shí)，同學(xué)們便想辦法進(jìn)行加固；遇到小鐵柱難以插入木板小孔的問(wèn)題時(shí)，大家互相協(xié)助，共同克服困難。每個(gè)人都發(fā)揮自己的聰明才智，全力以赴地朝著完成手工任務(wù)的目標(biāo)前進(jìn)。
“機(jī)器人跑起來(lái)啦！”不久，隨著一聲聲興奮的歡呼，同學(xué)們陸續(xù)完成了蜘蛛機(jī)器人的制作。有的同學(xué)將機(jī)器人放到空地上進(jìn)行試走，并繼續(xù)調(diào)整以提高平衡度和穩(wěn)定性；有的同學(xué)則相互競(jìng)賽，比較誰(shuí)的機(jī)器人跑得更快更遠(yuǎn)。這堂課不僅讓同學(xué)們體驗(yàn)到了動(dòng)手制作的樂(lè)趣，也加深了他們對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理的理解。
作品展示。
原理解析與實(shí)踐體驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)結(jié)束后，老師邀請(qǐng)同學(xué)們分享制作心得，并進(jìn)一步講解實(shí)驗(yàn)原理。蜘蛛仿生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)原理基于電動(dòng)機(jī)和曲柄連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)連接開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)使機(jī)器人的前軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于前軸和后軸通過(guò)支架連接，前后腳便會(huì)同步運(yùn)動(dòng)，從而使機(jī)器人能夠像蜘蛛一樣行走。
在同學(xué)們理解了蜘蛛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的原理后，老師通過(guò)知識(shí)有獎(jiǎng)?chuàng)尨瓠h(huán)節(jié)，幫助大家加深對(duì)課堂重點(diǎn)知識(shí)的記憶。最后，老師布置了一道作業(yè)：晚上找一個(gè)有蜘蛛的地方，仔細(xì)觀察蜘蛛織網(wǎng)和捕食時(shí)的動(dòng)作與神態(tài)，并記錄下來(lái)。
湛江市第二十四中學(xué)三年級(jí)的洪銘駿同學(xué)與同桌互相幫助，率先完成了實(shí)驗(yàn)。他表示：“剛開始制作的時(shí)候，材料比較多，確實(shí)有點(diǎn)難度。但通過(guò)仔細(xì)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(xué)與洪銘駿是同班同學(xué)，完成制作后他們又互相比試，看看誰(shuí)的蜘蛛機(jī)器人更出色。
