第八课 DIY玩具小车教学设计小学综合实践活动五年级下册人民版

第八课DIY玩具小车教学设计小学综合实践活动五年级下册人民版课题课型修改日期教具设计意图一、设计意图本节课紧扣五年级下册“动手实践”主题，结合课本中简单机械与电路知识，通过设计、组装、调试玩具小车，引导学生将科学原理与手工制作结合，培养动手能力与创新思维。以小组合作形式解决实际问题，如轮子安装、动力驱动等，既巩固学科知识，又提升综合实践能力，激发学生对科技制作的兴趣。核心素养目标二、核心素养目标通过设计、组装玩具小车，提升实践创新能力，运用简单机械与电路知识解决实际问题；在调试优化过程中，培养科学探究精神与问题解决能力；小组合作完成制作任务，增强团队协作意识与责任担当，激发对科技制作的兴趣，形成动手实践、勇于尝试的核心素养。学情分析三、学情分析五年级下学生已具备简单机械（如轮轴、齿轮）和基础电路（串联、开关）的知识储备，能理解玩具小车的基本原理，但对复杂组装和电路调试仍需指导。动手操作能力处于发展阶段，部分学生能熟练使用工具，但精细动作（如导线连接）需加强；小组合作中，多数能分工协作，少数存在依赖行为。学生好奇心强，对科技制作兴趣浓厚，但耐心不足，遇到故障易放弃。课本中的“动手实践”主题契合其认知特点，需通过任务分层和过程引导，确保不同层次学生参与，培养坚持与合作精神，深化对科学原理的应用理解。教学资源准备四、教学资源准备1.教材：五年级下册人民版《综合实践活动》学生用书，每人一册。2.辅助材料：小车结构图、电路连接示意图、制作步骤演示视频、材料清单图表。3.实验器材：小车底盘、轮子、电机、电池、导线、开关、螺丝刀等，确保数量充足、安全无隐患。4.教室布置：设置4-6人分组讨论区，配备实验操作台，预留工具存放空间。教学实施过程：1.课前自主探索

教师活动：发布预习资料（PPT展示小车结构图、电路连接步骤视频），设计问题“玩具小车前进需要哪些核心部件？它们如何配合工作？”监控学生提交的预习笔记。

学生活动：观看资料，绘制小车结构草图，记录疑问（如“电池正负极接反会怎样？”），提交笔记。

教学方法/手段/资源：自主学习法、在线平台；PPT、视频。

作用与目的：提前掌握小车结构与电路基础，明确重难点（电路正负极连接）。

2.课中强化技能

教师活动：用“玩具车比赛”视频导入，讲解轮轴省力原理、串联电路知识，组织小组合作组装（提供底盘、电机、导线等），巡回指导解决电路故障。

学生活动：听讲并思考轮轴作用，分组安装底盘、连接电路，调试时排查问题（如轮子打滑）。

教学方法/手段/资源：讲授法、实践活动法；小车器材、电路图。

作用与目的：突破“电路正确连接”“结构稳定性”重难点，培养动手与问题解决能力。

3.课后拓展应用

教师活动：布置作业“设计载重小车”，提供齿轮组变速拓展视频，批改时标注创新点。

学生活动：用纸盒改造车身，测试载重，反思“如何减少摩擦力？”。

教学方法/手段/资源：自主学习法、反思总结法；拓展视频。

作用与目的：巩固组装技能，激发创新思维，深化对简单机械的应用理解。教学资源拓展：1.拓展资源

简单机械深化应用：轮轴原理在玩具小车中的核心作用，如车轮与车轴的配合实现省力，增大轮径可提升速度；齿轮传动类型（直齿、锥齿）及其变速原理，主动轮与从动轮齿数比影响扭矩与速度；杠杆原理在转向装置中的应用，如方向盘控制前轮转向的力臂设计。

电路原理延伸知识：串联电路的特点（电流路径唯一，一处断路全车不通）与并联电路的优势（多设备独立工作，如同时驱动电机和LED灯）；开关类型选择（单刀单掷开关控制通断，双刀双掷开关实现正反转）；电源容量与续航关系，如1.5V干电池与3.7V锂电池的动力差异及安全使用规范。

材料特性与选择：纸板（轻便、易加工，承重≤500g，适合原型设计）；塑料（ABS材质坚固，防水性好，需热熔胶固定）；金属（铝制底盘轻量化，导电性好，需防锈处理）；木材（天然纹理，需砂纸打磨，适合手工雕刻装饰）。

设计思维与工程流程：需求分析阶段明确小车功能（如竞速、载重、越野）；方案设计通过草图绘制结构布局，标注尺寸与材料；原型制作采用“分模块组装”（底盘、动力、转向、控制）；迭代优化基于测试数据调整，如轮距过宽导致转弯半径大，需缩短轴距。

安全与环保知识：工具使用规范（螺丝刀刀口与螺丝匹配，避免打滑；剪刀刀尖朝外，传递时握刀柄）；电池安全（锂电池需防过充，干电池不可随意丢弃，投入专用回收箱）；材料环保（优先使用废旧纸盒、塑料瓶，减少一次性材料消耗）。

2.拓展建议

实践操作建议：功能升级，尝试用曲柄连杆机构将电机旋转运动转化为车轮往复运动，设计“爬坡小车”；增加转向功能，通过舵机控制前轮角度，实现远程遥控转向；材料创新，用吸管制作轻量化车身（重量减轻30%），用废旧光盘增加轮子摩擦力（表面贴防滑胶带）。性能测试，对比不同轮子直径（5cm/8cm/10cm）对小车速度的影响，记录数据并绘制折线图；测试载重能力，逐步增加砝码直至车轮打滑，分析车身重心位置对稳定性的影响。

阅读与观察建议：科普书籍阅读《儿童科学百科》“机械与能”章节，理解齿轮传动比计算公式（速比=主动轮齿数/从动轮齿数）；观察生活中的机械，如分析玩具四驱车的差速器如何解决转弯时内外轮转速差问题；记录观察笔记，绘制自行车链条传动简图，标注齿轮与链条的配合关系。

问题探究建议：研究摩擦力，用相同材料轮子在不同表面（木板、毛巾、玻璃）测试行驶距离，记录数据并分析摩擦系数与动力的关系；研究动力传递，更换不同齿数齿轮组合（10齿/20齿、20齿/40齿），测量小车启动时间与最大速度，验证齿数比与扭矩的反比关系；研究电路故障，模拟“导线接触不良”现象，学习用万用表检测通断，排查短路、断路常见问题。

合作与展示建议：小组项目合作，3-4人一组分工（结构设计、电路连接、数据记录、成果展示），共同完成“多功能小车”（具备行驶、转向、载重功能）；科技展准备，制作展板展示小车设计原理（含机械结构图、电路图）、制作过程（照片记录）、创新点（如可拆卸电池仓）；社区分享，在“科技进社区”活动中演示小车功能，讲解轮轴省力原理，鼓励同龄人参与制作。

反思与改进建议：制作日志记录，每日记录遇到的问题（如“电路接反导致电机反转，调整电池正负极后解决”）、解决方法及收获；设计优化，针对测试中发现的“转弯时侧翻”问题，通过增加配重块降低重心，或缩短轮距提升稳定性；创新思维挑战，思考如何让小车完成特定任务，如设计“感应小车”，利用触碰开关实现自动避障。作业布置与反馈：作业布置：1.基础实践：课后完成玩具小车的组装与调试，确保电路正确连接、轮轴转动顺畅，记录制作中遇到的问题及解决方法，提交小车成品照片及简要说明。2.探究拓展：设计对比实验，测试不同轮径（5cm/8cm）对小车行驶速度的影响，记录数据并分析原因，结合课本中轮轴原理撰写100字结论。3.反思总结：绘制小车结构示意图，标注各部件名称及作用，反思制作过程中材料选择、电路连接的合理性，提出改进方案。

作业反馈：1.课堂点评：选取典型作业，展示优秀案例（如结构稳定、创新设计），指出共性问题（如导线接触不良、轮距过大导致侧翻），结合课本知识讲解改进方法。2.个别指导：对电路连接错误的学生，通过实物演示强调正负极接法；对材料选择不当的学生，建议参考课本中材料特性表格，选择轻便且承重合适的材料。3.激励评价：在作业本上标注“电路连接规范”“轮轴设计巧妙”等评语，对提出创新改进方案的学生给予表扬，鼓励其下次实践尝试。反思改进措施：（一）教学特色创新

1.跨学科融合设计：将科学（轮轴原理）、技术（电路连接）、工程（结构优化）与艺术（车身装饰）整合，体现教材“综合实践”理念，学生能系统应用多学科知识解决实际问题。

2.分层任务驱动：基础组完成标准小车组装，进阶组设计载重或转向功能，满足不同层次学生需求，呼应课本中“因材施教”的实践要求。

（二）存在主要问题

1.小组合作参与度不均：部分动手能力强的学生主导操作，其他学生观察多、实践少，影响全员技能提升。

2.课堂时间管理紧张：学生调试环节耗时较长，导致部分小组未完成优化任务，影响教学目标达成。

（三）改进措施

1.强化角色轮换机制：每组明确“结构工程师”“电路技师”“测试员”等角色，每15分钟轮换一次，确保全员参与核心操作。

2.优化任务单设计：将调试步骤拆解为“预检-试跑-问题诊断”三阶段，预设常见故障（如轮子打滑、电路虚接）的解决提示，提高效率。

3.增设弹性时间模块：预留10分钟“问题诊所”，教师巡回指导关键故障，课后开放实验室供未完成小组继续完善。内容逻辑关系：①基础原理认知：重点知识点为轮轴省力原理、串联电路特点；核心词句“车轮与车轴配合省力”“电流路径唯一，一处断路全车不通”，对应课本中简单机械与电路基础知识点，为小车设计提供理论支撑。

②实践操作流程：重点知识点为分模块组装、故障排查；核心词句“底盘-动力-控制模块依次组装”“导线接触不良导致电路不通”，紧扣课本“动手实践”主题，引导学生按步骤完成制作并解决问题。

③创新应用拓展：重点知识点为功能升级、结构优化；核心词句“调整齿轮齿数实现变速”“缩短轴距提升转弯稳定性”，呼应课本“设计思维”要求，鼓励学生在掌握基础后进行创新改进。课后作业：1.操作题：写出玩具小车组装的正确步骤，并说明轮轴省力原理的应用。答案：先固定底盘→安装轮轴（轮与轴紧密配合，增大轮径省力）→连接电路（串联电路，开关控制通断）→测试运行。轮轴中轮半径大于轴半径，动力臂大于阻力臂，省力。

2.分析题：若小车行驶中轮子打滑，可能原因及解决方法。答案：原因：摩擦力不足；解决：增大轮子接触面粗糙度（贴胶带）或增加车重（配重块）。

3.设计题：利用齿轮组为小车增加变速功能，画出示意图并说明原理。答案：主动轮（10齿）与从动轮（20齿）