大家好，這個部分是基礎原理部分，機械入門部分，樂高官方給機械結構劃分了四個部分：齒輪，輪軸，槓桿，滑輪。這次，我們從「齒輪」講起。
內容取自樂高官方簡單機械套裝原理模型，教學材料。
俗話說，萬丈高樓平地起。要想做出酷炫炸天的機器人還得先把基礎原理學會。許多家長問我，樂高學校的教學材料為什麼和外面買的那些玩具不一樣，這可不就是廢話嗎？樂高的教學材料是科技件，用來搭建機器人，可非玩具樂高可比，只能搭個模型房子，不然學啥子科學知識呢！
而齒輪作為工業時代到來的標誌，廣泛運用於各種機械裝置上，經典的像機械手錶，而更多的是人們現在必備的汽車。
齒輪的種類有很多種，工業用的齒輪，還有各個廠家自製的非標都有很多，樂高的齒輪組不說包攬了全部，但也把工業齒輪常用的包括了個大概。
具體有哪些種類，可參考我之前的文章：
（齒輪分類連結）
齒輪有以下4個作用效果：
4大作用
1、改變旋轉方向。
2、改變旋轉運動的方向。
3、增加或降低旋轉速度。
4、增加旋轉力，也稱作轉矩。
學會以上幾種作用，發現其中有哪些轉動秘密，我們需要從以下三個模型入手：
1、原理模型
2、主要模型
3、問題解決模型
1
建立概念
初識簡單機械，我們常用的是這些齒輪：
2
提供詞彙
1、驅動齒輪：離驅動源（手搖或者馬達）較近的齒輪；
2、從動齒輪：接受動力的齒輪。
3
原理模型
1、搭建（旋轉方向）：
轉動起來之後：
結論
兩齒輪嚙合，轉動方向相反。
2、搭建（惰齒輪）：
動起來的樣子：
結論
中間的小齒輪就是惰齒輪。惰齒輪不影響大齒輪的相對旋轉速度，只會影響從動齒輪的旋轉方向。
3、搭建（增加轉速）：
結論
大齒輪與小齒輪嚙合時，小齒輪的轉速相對更快。
4、搭建（降低轉速）：
結論
小齒輪與大齒輪嚙合時，會使傳動的速度減慢。
5、搭建（以一定角度）
這裡為什麼說是以一定角度傳動，而不是直接說垂直傳動，因為很多時候，傳動角度並不只有90°一種。（後面利用雙面錐齒輪，可以有好多種角度）
在正齒輪系統裡面，需要冠齒輪的參與，才可以垂直傳動。
結論
傳動角度不同，但傳動比依然遵循傳動原則，圖中小齒輪帶動冠齒輪就是個減速過程。
具體原理明白了，我們在教小朋友的過程當中，或者在家裡帶著孩子玩的時候，肯定不能給孩子這麼幹巴巴的原理。
而樂高的教育理念就好在這裡，興趣為本，以孩子為中心。具體實施就是「4C」辦法：聯繫（connect）、建構（construct）、反思（contemplate）、延續（continue）。
我們搭建帶著孩子搭建主要模型的時候就要按這個步驟進行：
1聯繫
說個小故事：山姆和莎莉喜歡去趕集。他們最喜歡玩的便是旋轉木馬。轉啊轉，向朋友和家人們招手，他們會感到非常開心！
你喜歡旋轉木馬嗎？
你最喜歡旋轉木馬什麼呢？
哪種簡單機械可以使旋轉木馬轉動呢？
讓我們一起來搭建旋轉木馬！
2建構
可以帶著孩子做這麼一個簡單的垂直傳動的模型，初次認識學習，模型千萬不能太複雜，拔苗助長的故事大家都聽過，可並不是每個人都有這樣的意識。
3反思
依照原理模型，套在這個「旋轉木馬模型上」，將我們原理全部用此模型和孩子一起探討出來，一點一點地抖，不能一下子全部倒出來，還是要看孩子的接受能力。
4延續
鼓勵孩子對於複合型齒輪的探究。鼓勵孩子多問為什麼。對於接受度不高的孩子依然是提高其興趣，鼓勵自己定製遊戲規則也可以。
問題解決模型
如果孩子藉由「旋轉木馬」已經掌握住了基本原理模型裡面的齒輪知識，那麼他就可以帶著這些知識去解決一些問題。
山姆和莎莉在趕集時總是會買爆米花吃。有時候，他們很難找到賣爆米花的地方。山姆和莎莉想要幫助賣爆米花的人搭建一個可以旋轉的爆米花車標牌，吸引往來人們的注意。
讓我們來幫助山姆和莎莉吧！
搭建一個如圖所示的爆米花車。
設計概要如下：
搭建爆米花車。
製作一個可以旋轉的標牌。
搭建一個轉動把手便可以使標牌轉動的機構。
完成後，測試你的爆米花車。計算每轉動把手五次，可以將標牌旋轉幾次？
如果是家長帶著孩子玩的時候，這個時候就要放手讓孩子自己動了。讓他做出一個令自己十分滿意的作品。
家長在其中扮演引導者的角色：
鼓勵孩子對他們要著手解決的現實生活中的問題和/或他們準備使用的簡單機械類型做一些研究：
確定需求或問題：
利用觀察結果作出解釋
測試、評估和重新設計模型
模型給個參考，最好不要按下面做：
今天的簡單機械「齒輪部分」，我們就說到這，掌握住基本原理之後，帶著孩子玩的時候，就能夠給他解決很多問題。請注意，是孩子帶著問題來探索，並非我們強行把知識灌輸給孩子。
好的，就醬，有空多陪陪自己的孩子吧！
溫馨提示
我會經常分享樂高機器人的案例。分享給其他人一起來頑機器人，想要獲得我，希望我的內容能對你有幫助。