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作者简介

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。

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内容介绍

　　《创意搭建与工程设计/科技教师能力提升丛书》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。
　　《创意搭建与工程设计/科技教师能力提升丛书》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。
　　《创意搭建与工程设计/科技教师能力提升丛书》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。

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精彩书评

　　★科学教育是创新型人才培养与科技创新的基础。科技教师是青少年弘扬科学精神、学会科学思维、掌握科学方法的启蒙人。科技教师的能力提升有益于助力科学教育的发展。“科技教师能力提升丛书”通过科学教育案例分享，有益于促进科技教师的经验交流。
　　——吴岳良，中国科学院院士
　　
　　★“科技教师能力提升丛书”指引教师关注科技前沿，探究科学思想，注重科教实践，不但可以拓宽教师自身的知识面，也能指导教师如何带领学生爱科学、学科学、用科学，为我国科技强国培育更多的科学栋梁。
　　——匡廷云，中国科学院院士
　　
　　★实现我国现代化建设目标，离不开强大科技。科技强则国家强。教师是教育大计的根本，“科技教师能力提升丛书”帮助科技教师提升教学能力，培养更多科技创新人才。
　　——金涌，中国工程院院士
　　
　　★科技教师肩负着培养国家科技创新人才的重任，“科技教师能力提升丛书”聚焦科学教育领域课程、教学、教师素养等核心内容，可帮助科技教师成长，促进创新型国家建设。
　　——黎乐民，中国科学院院士
　　
　　★“科技教师能力提升丛书”对加强教师队伍建设具有积极意义。教师要掌握科学认识论，要把科学认识论教给学生；教师要掌握学科的全过程，要把学科的全过程教给学生。
　　——赵振业，中国工程院院士
　　
　　★科技创新是增强国家竞争力的关键，青少年是科技创新的生力军。“科技教师能力提升丛书”为建设高素质科技教师队伍提供了全面的可借鉴案例，对提升青少年科技创新能力具有重要意义，具有很好的推广价值。
　　——张锁江，中国科学院院士

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C H A P T E R 1

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　四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　四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　平行四杆机构实践案例　/ 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

119

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　设计作品四　/ 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

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