思维导图学乐高机器人创意搭建与编程
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第1课 垃圾分类显时尚

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日常生活中,垃圾无处不在,比如家庭公寓里的垃圾桶、街头巷尾的垃圾箱、城市郊区的垃圾场等。你会发现,垃圾处理时通常有着多种分类。你知道垃圾为什么要进行分类吗?又该如何进行合理分类呢?本节课,我们使用乐高设计一款垃圾分类的游戏,了解垃圾分类的更多常识。

任务分析

要设计“垃圾分类”游戏,首先要明确游戏的玩法,然后围绕玩法思考并提出设计作品中需要解决的问题,在此基础上提出相应的解决方案。

明确功能

要设计制作“垃圾分类”的游戏,首先要设计游戏规则,再根据游戏规则思考需要哪些道具。请将你认为游戏所需要达到的功能填写在图1-1的思维导图中。

图1-1 构思“垃圾分类”游戏功能

提出问题

制作“垃圾分类”游戏时,需要思考的问题如图1-2所示。你还能提出怎样的问题?填在框中。

图1-2 提出问题

头脑风暴

如图1-3所示,日常生活中的垃圾分为“可回收物”“湿垃圾”“有害垃圾”“干垃圾”四种,面对各种各样的垃圾我们是如何分类的呢?可以结合生活经验或者查阅资料,了解垃圾分类的更多知识,对你设计游戏一定会有很大的启发。

图1-3 日常生活中的垃圾分类

提出方案

要将垃圾分类设计成游戏,需要设计游戏规则,明确游戏怎么玩。在此基础上还要制作各种模拟垃圾的道具和用于收纳垃圾的容器。请根据表1-1的内容,选一选你的游戏设计方案,并说说为什么这样选择。

表1-1“垃圾分类”游戏方案选择表

规划设计

作品规划

根据以上的方案,可以初步设计出“垃圾分类”游戏作品的构架,将自己的想法和问题添加到图1-4的思维导图中。

图1-4 “垃圾分类”游戏规划设计

结构设计

垃圾分类游戏需要设计多张垃圾卡片和收纳垃圾卡片的盒子。参考图1-5,你有什么更好的结构方案?

图1-5 “垃圾分类”游戏结构设计

探究实践

在制作“垃圾分类”游戏作品时,首先根据作品规划,选择合适的器材和工具;然后依次制作收纳盒子和垃圾卡片;最后设计游戏规则,使用搭建的作品开展实验探究。

器材准备

垃圾分类游戏首先要使用乐高零件搭建收纳盒子,主要用到乐高中的板、砖、瓦片等零件;另外还需要使用卡纸、剪刀、蜡笔、直尺制作垃圾卡片。主要器材清单如表1-2所示。

表1-2 “垃圾分类”游戏零件清单

搭建作品

根据日常垃圾的类型,要搭建4个收纳盒子,分别用于存放“可回收物”“湿垃圾”“干垃圾”“有害垃圾”;再使用卡纸制作若干张垃圾卡片。

●搭建盒子

如图1-6所示,使用基础底板搭建盒子的底,使用砖搭建盒子的侧面,最后用瓦片将盒子侧面砖互锁,使盒子更结实。

图1-6 搭建盒子

●安装底座

如图1-7所示,将盒子互锁后,使用圆瓦片为盒子安装底座。使用相同的方法搭建其他3个盒子。

图1-7 安装底座

●制作卡片

先在卡纸上按规划大小绘制各种垃圾,再标注文字和涂色,最后裁剪,制作各种垃圾卡片,如图1-8所示。

图1-8 制作卡片

思考

❶ 你能分辨出乐高器材中砖、板、瓦片的区别吗?使用1×4瓦片将盒子的砖体互锁,有什么作用?

❷ 在整个任务的实施过程中,哪些环节可以通过分工合作提高工作效率?

功能检测

垃圾卡片和收纳盒子制作好后,我们就可以进行垃圾分类游戏了、让我们开始游戏吧,了解更多垃圾分类的相关知识。

●设计游戏规则

在制定垃圾分类的游戏时,需要考虑人数、场合等因素,不同的规则会带来不同的游戏效果,如图1-9所示为其中一种玩法的规则。你可以参照此规则制定自己的游戏规则。

图1-9 设计游戏规则

●检测分类效果

通过游戏,你们一定了解了很多关于“垃圾分类”的相关常识,你们知道生活中都有哪些“可回收物”“干垃圾”“湿垃圾”和“有害垃圾”吗?找一找哦,填写在表1-3中。

表1-3垃圾分类常识

智慧钥匙

1.乐高常用零件分类

乐高之所以能拼出令人惊叹的作品,很大程度上依赖于其种类繁多的零件,目前乐高零件的种类超过23000种。那么多的零件找起来会相当费劲,如果能知道零件的名字,并进行分类,就可以节约很多时间。常见的乐高零件有梁、砖、板、连杆、轴、销、连接件等,如表1-4所示。

表1-4乐高常用零件分类

2.乐高零件单位

乐高器材中,同一类零件有形状、颜色和大小的区别。如图1-10所示,通常将1×1块的宽度作为基本lego单位。其中积木上一个“凸点”的长度也是一个乐高单位,因此可以用轴和连杆进行比较,从而确定轴的名称。一个轴的长度是几个乐高单位,通常就把它叫作几号轴。

图1-10 乐高零件单位

3.互锁结构

使用连杆、砖等零件搭建物体时,就像建筑工人砌砖一样,作品都是由一小块一小块的积木块搭建的,如果没有进行互锁,作品会不稳固。利用互锁结构可以将上、下层的缝隙互相锁住,使整个结构更加牢固、不易散架。如图1-11所示,常用互锁结构类型有单点互锁、平面互锁、立体互锁等。

图1-11 乐高互锁结构

挑战空间

1 任务拓展

本节课我们使用乐高中的板、砖等零件学会了盒子的搭建,如图1-12所示,你能使用同类零件设计、制作一个个性笔筒吗?说说盒子和笔筒在设计、制作过程中的相同点和不同点。

图1-12 “个性笔筒”作品效果图

2 举一反三

使用乐高不仅可以制作简单的盒子,只要能分析事物的本质特征,掌握物体的基本结构,还能搭建出各种复杂的物体。请选择器材,完成如图1-13所示的椰子树和火烈鸟结构。

图1-13 创意搭建作品效果图