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教師工具箱圖標 教師工具箱 - 本節的目的

接下來的兩頁將讓學生思考如何改變建構。 在第一頁上,提供了增強功能的範例(雙升力、交叉連結和不同的樞軸點),以介紹如何在結構和功能上改進抓取器。
進行這些改進將需要超級套件中的額外零件。 附錄中提供了每種設計的零件清單 (Google / .docx / .pdf),以便在開始之前組裝其他零件。 注意:交叉支撐範例由六個 1x12 梁構成,但超級套件僅包括四個。 對此的解決方案是應用相同的技術,但使用較短的梁(例如,1x8 梁),這不會影響設計。

讓學生有時間回顧所提出的增強功能。 如果時間允許,您可以促進課堂討論這些不同類型的增強功能、涉及套件中的哪些部分,以及如何將這些增強功能整合到他們的 Grabber 版本中。

第二頁將要求他們透過獨立回答問題並在工程筆記本中繪製草圖來設計和規劃改進的 Grabber。

這些問題可以用作總結性評估,例如家庭作業或透過促進課堂討論並讓學生反思工程筆記本中的問題來進行形成性評估。 按一下此連結 (Google / .docx / .pdf) 以取得工程筆記本評分標準,點選此連結 (Google / .docx / .pdf) 以取得協作評分標準。

當然,許多學生改變建構的想法可能是透過範例增強來了解的,這沒關係。 這是對工程和設計的介紹。 他們應該應用經過測試和推薦的技術(例如範例中的技術),以累積解決結構問題的常見解決方案的經驗。 這項挑戰的成功不應該取決於學生是否具有創造力和/或創新能力,而應該關注學生能夠如何計劃對構建進行更改。

想想您使用 Grabber 的體驗。
回顧這些技術以建立更好的抓取器。
當您查看每個項目時,請考慮如果您使用所描述的工程技術來更改您的構建,您的 Grabber 是否會更好。

  • 技術: 加倍

  • 說明: 橫樑至少加倍,使抓取器更加堅硬,拾取重物時不會彎曲。

  • 目前抓取器的變更:

    • 長度更短,樞軸點較少

    • 所有橫梁均加倍並透過銷釘相互連接

    • 帶軸環和橡膠軸環用作樞軸點(紅色箭頭顯示位置)

  • 添加的零件:

    • 1x8 橫樑(數量:2)

    • 2x 寬 2x2 角連接器(數量:1)

    • 3x 節距塑膠軸(數量:3)

    • 4x 節距塑膠軸(數量:1)

    • 橡膠軸環(數量:4)

    • 1x2 連接器接腳(數量:4)

  • 拆卸或更換的零件:

    • 2x 寬 1x2 偏置角連接器(數量:1)

    • 1x1 連接器接腳(數量:1)

教師提示圖標 教師提示 - 了解變化的部分

學生可能會對「新增的零件」和「刪除或更換的零件」部分告訴他們的抓取器建構的每次更改的內容感到困惑。

「添加的部件」告訴學生他們需要從套件中獲得哪些附加部件。 這些是對原始版本列出的所需零件的補充。 因此,如果他們從原始 Grabber 構建中包含的這些部件之一開始,並且這裡還表示他們需要一個額外的部件,那麼他們將需要兩個來完成此構建。

「刪除或更換的零件」告訴學生這些零件不再包含在本範例建置中。 它們可能只是被刪除,因為它們不適合這個新設計,或者它們可能已被對此設計更有意義的另一個部分所取代。

本頁底部的教師工具箱提供了每個新抓取器的零件清單。

  • 技術: 偏移中心

  • 解釋: 樞軸點的位置不會使抓取器開啟太多或太小。

  • 目前抓取器的變更:

    • 長度更短,樞軸點較少

    • 樞軸點遠離中心到最有效的位置(紅色箭頭顯示位置)

  • 添加的零件:

    • 2x 寬 2x2 角連接器(數量:1)

  • 拆卸或更換的零件:

    • 1x6 橫樑(數量:2)

    • 1x12 光束(數量:2)

    • 2x 寬 1x2 偏置角連接器(數量:1)

    • 1x1 連接器接腳(數量:7)

  • 技術: 交叉支持

  • 說明: 樞軸點經過加固,變得更加堅固,這使得抓取器更加剛性、穩定和堅固。

  • 目前抓取器的變更:

    • 長度更短,樞軸點較少

    • 具有中心樞軸點的梁使用另一個相同尺寸和支座的梁來加強(紅色箭頭顯示支座)

    • 添加的橫梁需要更長的銷釘

  • 添加的零件:

    • 2x 寬 2x2 角連接器(數量:1)

    • 1x12 光束(數量:2)

    • 1x2 連接器接腳(數量:6)

    • 1/2x 螺距螺柱(數量:4)

  • 拆卸或更換的零件:

    • 1x6 橫樑(數量:2)

    • 1x8 橫樑(數量:2)

    • 2x 寬 1x2 偏置角連接器(數量:1)

    • 1x1 連接器接腳(數量:13)