迷你风车农场制作面向所有科学教师，为那些没有过多技术学习背景的老师提供资源和帮助。在该项目对技术的要求不高，并且操作较简单、材料易得，所以容易被不同年龄、不同经验层次的学生接受。

  工业技术：制作高塔和发电机，认识环路的组成部分，知道导线颜色标码的重要性

  风是由于太阳辐射而地球表面受热不均匀，热空气上升则冷空气进入填补而形成的。因其较环保、可再生等优点，在生活中的使用慢慢的变多，逐渐替代一部分传统能源。

  生活中的风车一般由叶片、机舱和高塔三部分所组成。通过利用风吹动叶片带动轴旋转，发电机在轴的带动旋转下发电，即将风的动能转化为旋转轴的机械能，再将机械能转变为电能，同时产生热能。

  许多商业或者大规模风车的高塔都超过90米，大型风车上的叶片一般长38 ～ 45米。这些叶片感觉转得很慢，但其实叶片最外面的尖端是以240 ～ 320千米 / 时的速度在旋转。机舱通常安装在高塔上，内有增速箱、发电机、电控系统等一系列重要的零部件，它们通过轴和齿轮与叶片相连。机舱的尺寸类似于一辆有轨电车，有些机舱上还为直升机专门设置了停机坪。如下图显示的是安装在机舱里的发电机。

  了解了生活中的风车农场的基本知识后，需要对其进行模仿，自己动手制作迷你风车农场，完成整个能源转化的过程，加深学生对于风力发电的理解。

  迷你风车农场由四个基础的部分所组成，分别为风力发电机、导线、接线板和灯泡。

  风力发电机：一般生活中指安装在机舱里的大型发电机，实验中用的是直径为0.3米的直流永磁发电机。

  接线板：生活中使用电源分局或者电源总线，实验中使用的是接线板；接线板可以简单地将风力发电机与其他装置连接或断开，也可通过它增加风力发电机和灯泡。

  灯泡：生活中指家庭、工厂、企业等一些需要电源的地方，实验中选用 LED 灯。

  材料清单（此为一个迷你农场所需要的材料）：PVC管类（1根24号、6根6号、3根T形管、4根90弯管），螺旋桨一个，直流永磁发电机一个，绝缘胶带一卷，接线板木板若干，LED灯若干，螺帽若干，剥离器螺丝刀一个，弓锯小刀或剃刀一个，高速落地扇一个。

  接下来将制作连接风力发电机、接线.风力发电机。将不一样的规格的塑料管按如下图所示搭建好，做成高塔；将螺旋桨的背部安装在发电机（直流永磁发电机）上；在发电机的周围绑上绝缘胶带；将发电机放进弯头管里固定，如果不牢固，可以绑些胶带；将发电机与之前连接完成的高塔安装在一起，将发电机的标准导线露出来；最终得到风力发电机成品。制作步骤图示及最终成品见图。

  2.接线板与灯泡。如下图所示，将接线板安装在木板上，再将 LED 灯的两条线插入接线板并旋紧螺丝（长端插入左侧，短端插入右侧）；剥去白色与黑色导线底端的塑料皮，将其黑线（阳极）插入左边，白线（阴极）插入右边；在木板上安装两个接线板，再将白线与黑线安装上去（注意白线与黑线要各在一边）；将之前风力发电机底端留的线与接线板连接起来（黑为阳极、红白为阴极），接线板的另一端与灯泡相连。最后将中间连接两个接线板的两根白线与黑线用螺母遮起来，防止触摸漏电。

  注意：在连接整个线路时不要手动旋转螺旋桨，以防产生电流触电。在制作的步骤中，学生要在教师、家长的看护下安全使用危险工具，如锯刀。

  3.测试。风车建造的目的是供电，因此，将落地扇的开关打开，风吹动螺旋桨旋转，如果 LED灯亮，说明回路完成，风力发电机为灯提供了电力，实现了能量转化的过程。

  苏教版小学科学六年级下册涉及“能量的转化”一课的教学中，可将风力农场作为课堂实验，让学生进一步探索能量转化的过程。实验不仅融入生活，而且锻炼了学生的动手能力，实验的直观形象利于学生对知识点的理解和巩固。

  另外，此实验可作为苏教版小科学课六年级下册“能源”一课的STEM课程。可以以能源短缺为背景，让学生分组建造一个风车农场，利用可再次生产的能源解决实际问题。模型能够准确的通过现实中的风车大小同比缩小，目标是达到规定的电流输出。最终，教师可从风车数量、线路连接、美观程度、成本等方面对学生的作品进行评价。其中与STEM教育关联最大的是从STEM中工程和数学的视角，让学生思考怎样设计组装风车叶片，能将可再次生产的能源的利用率最大化，如探究风车叶片形状、长度、安装角度对风能的利用率。每个小组采用相同的实验器材和同功率的发电机，仅改变叶片进行对照试验；在原本灯泡安装处放置电流表测电流，以电流的大小来测定风能利用率（如表）。

  此外，苏教版小学科学四年级下册涉及“物体间的相互作用及受力分析”，课本中有一例“旋转水桶，水不洒落”的实验思考（对中学物理知识的拓展）。这里还可以对风车进行思考：为什么风车会旋转？它如何受力？可以让学生课后用科学写作的方式来进行回答。

  原文题目：《迷你风力农场与小风车的制作——国外STEM项目案例介绍》内容有删减