资源简介

【课题】蜗杆传动自锁性探究
【课时】1课时（40分钟） 【授课班级】高一电梯班
【设计理念】
孔子云 ：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，兴趣是最好的老师。怎样更好的把学生吸引到课堂，利用专业技能与信息化教学手段设计出简单模型与微视频解决专业理论知识难理解的问题，是我一直研究的课题。将教学内容穿越化，专业联系历史，文化追溯根源；理论知识为微视频化，便于理解、构建自锁性与导程角的概念；教学内容阶梯化，由简入难，虚实结合；破解难点操作化，验证理论；课堂评价可视化，实时评价，学生实况评价；拓展内容职业化，联系职业要求，胜任岗位需求。
【教材分析与处理】
本课选择巜机械基础（多课时）第二版》章节7第四节蜗杆传动，蜗杆传动有三难：理解难，测量难，制作难，不易激发学生的学习兴趣，为此进行如下构思：构建两个学习兴趣点：一是学生非常热衷的穿越流小说，设计穿越到古代，随身自带成长型系统，如何通过知识技能提升自我，开创新纪元？二是如何改进重物提升装置，使之更安全省力可靠。既激发学生学习兴趣，又解决理解难与测量难的问题。
【学情分析】
授课对象为高一机电专业的学生主攻电梯方向，班级中考数学平均分35分（满分120分），作为银幕前的一代人，也有着灵活运用手机的能力，喜爱游戏，穿越流小说，讲究代入感，极具个性，对课堂“挑剔”。
【教学目标】
*知识目标：
（1）吃透导程角的概念
*能力目标：
会分析判断导程角与自锁性的关系。
*素养目标：
（1）串联历史，感知人文
（2）丰富创新精神，培养探究意识
【重点难点】
重点：蜗杆导程角的概念与测量
难点：导程角大小与自锁性的关系
【教法与学法】
教法：问题引探教学法
学法：自主探究，小组合作
【教学环境创设与资源准备】
1. 教学环境创设：制作将学生穿越至商周（公元前1100年）的导入微视频；
2. 资源准备
课前：坐一次电梯；
课中：微视频1：导程角的概念；微视频2：电梯的前世今生；微视频3：变螺旋线为斜面，复杂的问题简单化，微视频4，三维蜗杆导程角粗测方法
课后：刃磨蜗杆车刀角度的学习资源包
【教学流程】
【教学过程】
聚焦问题，始于趣（3分钟）
授课内容 教师活动 学生活动
微视频播放：晴天霹雳入商朝，唤醒你的前世今生。 穿越开局：模拟场景 时间：公元前1100年商周时期； 人物详情：穿越者，携带随身实验室+提升系统 职业：一名黄金矿工； 场景：使用辘轳在矿井中运矿，连续不断的运输，体能所剩无几，苦苦支撑！ 面临选择：放还是不放？ 1.播放微视频 2.场景创设与模拟，创设代入感 观看微视频 感受辘轳提升重物直接下落带来的冲击。
设计意图： 1.穿越情节创设模拟迅速吸引学生的注意力，激发学生的兴趣，通过学生做出选择模拟掉落的实际情况，引出学生设想辘轳随时可停的意图。
二、 实证入门，探新知（8分钟）
授课内容 教师活动 学生活动
通过微视频了解电梯原型为公元前1100年的辘轳。随着技术不断的革新，电梯的结构得到优化，穿越前的电梯已经能做到想停就停，与辘轳形成对比，更安全，可靠。其原因一部分就是应用蜗杆传动自锁性。教学设备安装上蜗轮之后模拟自锁，一停一动，感受自锁性。引出自锁性的概念：自锁性（安全角度）：一般蜗杆的导程角（螺旋升角）小于5°时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗轮不能带动蜗杆转动 三学导程角： 一学理论，二学演变，三学理解 蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面（垂直于蜗杆轴线平面）之间的夹角 通过观察图示三个蜗杆，结合新学知识对这三个蜗杆是否具有自锁性进行判断，说出自己想法，以小组为单位进行阐述。 1.播放微视频：与电梯的原型历史接轨，通过新旧相比引出蜗杆传动自锁性概念，感受自锁性。 2.自锁性概念引出导程角，提供三学资料。 3.给出三根蜗杆的三维图，引导学生通过新学展示自己与小组的判断。 4.点拨指导评估 1.观看微视频了解电梯的历史，通过安全性将辘轳与电梯相比，明确学习目标为蜗杆传动自锁性 2.三学导程角，从理论到演变再到理解。 3.观察三维图比较三根蜗杆的不同，尝试说出自己的想法，判断三个蜗杆的自锁性，并给出小组结论。
设计意图：提供学习资源和实物模拟，引导学生主动探究学习。此时的学生学习了导程角小于5°的时候有自锁性，但无法确定图示蜗杆导程角，问题导向带动学生主动探究学习。
三、 知识探究，践于行（15分钟）
授课内容 教师活动 学生活动
蜗杆的自锁性分层探索体验模式： 1.降维探究引斜面：空间角度平面化 通过不断放大蜗杆的螺旋线，将螺旋线转变成近似直线，与蜗杆端面形成的夹角，将空间立体的导程角转换成平面二维图形，将复杂的问题简单化，降维探究，便于学生理解。引出斜面下滑探究。 2.试验探究测斜面：自锁性试验 系统提示您形成小组进行斜面下滑试验：系统分发5组试验器具：正弦规1，正弦规2，手机屏幕，80mm×80mm45钢板，书本以及每组一个小铁块。试验角度一点一点抬高，结果一次一次推翻重来，测量方式换了一种又一种，只为寻找那个更为准确的角度。最终根据角度测量结果，小组探究分析其原因。 3.引导点拨出：影响自锁性的因素很多，最主要的因素应该是角度与摩擦力。 4.系统给出权威结论：tanα≤u（静摩擦系数），联系自锁性定义：一般蜗杆具有自锁性时的导程角小于5°，角度根据常用材料来确定，蜗轮为有色金属，蜗杆为一般钢材时，自锁角度为5.7°，静摩擦系数为0.1，理论概念的5°是留有一定的余地，因摩擦系数是可变的。 1.播放微视频，点拨指导，降维探究 2.给出实验器具，给予学生充分的时间探究观察下滑的各种情况。 3.点拨引导影响自锁性的主要因素。 4.给出自锁性存在条件的角度结论 1.理解导程角演变的过程 2.小组合作完成探斜面探究，并讨论原因。 3.理解导程角与摩擦系数为影响自锁性的主要因素 4.理解自锁性存在条件的角度结论。
设计意图：分层探究，将探索问题阶梯化，循循善诱，让学生不断的探究。
四、 巩固提升，勤于思（10分钟）
授课内容 教师活动 学生活动
1.能力鉴定： 实践能力鉴定：三维模型上绘制粗测导程角： （1）播放粗测导程角视频。 （2）下达任务书。根据任务书要求完成导程角粗测，并记录粗测得出蜗杆的导程角，从而验证出的三根蜗杆的自锁性。 理论能力鉴定： （3）完成问卷星平台。针对您的学习情况，为您提供系统小测一份，鉴定您是否取得制作的理论能力！ 1. 播放微视频 2.安排任务书，让学生对三根蜗杆的导程角粗测，并再次判断自锁性。 3. 提供问卷星作业平台二维码 1.观看视频 2. 粗测蜗杆导程角，再次判断三根蜗杆的自锁性。 3. 完成问卷星平台作业
设计意图：通过降维探究的方式，逐层加深，便于学生理解导程角二维三维之间的转换。
五、评价延伸 连理实（4分钟）
授课内容 教师活动 学生活动
1.根据您完成的系统小测与自锁性实验的探究！系统鉴定您已具备使用随身实验室的能力。 2.系统提示：若想完成具有自锁性的蜗杆制作，关键在于车刀后角，一般小于5度。完成任务奖励：赠送的学习资料已发送至钉钉系统中，请注意查收学习. 系统寄语：希望您加紧练习，早日成为数车工匠，制作出具有自锁性的蜗杆。系统将协助您在这个朝代开创出新的纪元。 完成学生完成的系统小测评价 说明导程角主要由车刀后角形成 明确数车工匠的目标 1.反思系统小测的完成情况。 2.学习导程角与车刀后角的关系。 3.课后学习资源包
设计意图：实时评价，及时发现问题。嵌入实际依托理论，理论辅助实际生产制作的教学理念。
六、作业布置
（1）完成车刀后角刃磨学习包
设计意图：将理论学习的时间放在课外，课堂更高效学习。
七、教学反思
穿越内容创设代入感，试验装置激发趣味性，自主思考自然入课堂； 辅助系统逐层递进，实践探索验证理论，降维分解吃透知识。
八、板书设计
设计意图：通过板书将重点内容本堂课的主要知识进行罗列与记录，潜移默化的加深学生对于重点知识的记忆。

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