小学五年级劳动“设计环保小车”项目式学习教案

小学五年级劳动“设计环保小车”项目式学习教案

一、课程信息与设计理念【基础】本教案为浙教版义务教育教科书《劳动》五年级下册项目三“创新设计促环保——我是车辆工程师”的第二课时核心内容。在前期任务一“拆解玩具车”的学习中，学生已通过拆解实践初步感知了小车的结构与动力原理，为本课的创意设计奠定了认知基础。本课时聚焦于“设计”这一工程实践的关键环节，引导学生经历从需求分析到概念设计再到方案优化的完整设计流程，着力培养学生的工程思维与创新意识。根据2026年最新修订的劳动课程标准要求，本课设计严格对标“生产劳动”任务群中“传统工艺与设计”领域的核心素养目标，以“立德树人”为根本任务，将劳动观念、劳动能力、劳动习惯和品质、劳动安全与卫生四大核心素养有机融入教学全过程。在当今全球倡导“双碳”战略与可持续发展的大背景下，本课以“变废为宝”为切入点，将环保理念与劳动教育深度融合，使学生在设计实践中不仅掌握劳动技能，更形成珍惜资源、爱护环境的生态价值观。【重要】本课以项目式学习（PBL）为基本教学范式，遵循“拆解—设计—制作”的项目化学习链条，引导学生在真实问题的驱动下展开深度探究。金苏丹、周丽慧、黄美玲三位教师围绕“创新设计促环保”主题开展的课例实践表明，这种“拆解—设计—制作”的递进式设计能够有效引导学生从螺丝刀规范使用、环保材料筛选到小车动力系统搭建，在“做中学”中体悟工程思维，渗透“先规划后实践”的劳动观念。-45本课采用“教学评一体化”理念，将过程性评价与终结性评价有机结合，通过多元主体、多种方式的评价机制，全面关注学生在劳动习惯、技能掌握、合作参与等方面的成长。-同时，本课积极融入信息技术与人工智能辅助教学的前沿手段，借助AI辅助设计工具、数字模拟软件等现代技术，拓展学生设计思路，提升设计效率与精准度，体现“数智搭桥赋能劳育”的时代特征。-二、教学目标【核心素养】依据2026年修订版《义务教育劳动课程标准》，本课围绕劳动课程四大核心素养制定教学目标。（一）劳动观念学生能够认识到设计是劳动创造的重要环节，理解“先规划后实践”的劳动逻辑，树立“设计服务制作、设计优化生活”的劳动观念。通过对废旧材料再利用的设计实践，学生能够建立起“变废为宝”的环保意识和资源节约观念，认识到劳动不仅是技能的运用，更是创造美好生活的重要手段。（二）劳动能力【重要】学生能够掌握环保小车设计的基本流程和方法，包括需求分析、功能设计、结构规划、材料选择、动力方案设计等内容。学生能够根据给定的设计任务和约束条件，综合运用观察、分析、比较、综合等思维方法，独立或合作完成一份具有可行性的环保小车设计方案，并能以图示和文字相结合的方式清晰呈现设计思路。学生能够识别并选用身边的废旧材料（如纸箱、易拉罐、牛奶盒、瓶盖、竹筷等）作为小车制作的原材料，初步建立“材料性能—结构功能”的对应认知。（三）劳动习惯和品质【重要】学生能够在设计过程中养成认真细致、精益求精的工匠精神，学会倾听他人意见、接纳合理建议，在小组合作中培养沟通协作意识和团队责任感。学生能够主动反思和改进设计方案，形成“设计—评价—优化”的迭代思维习惯。同时，学生能够自觉遵守劳动安全规范，正确识别和防范设计与制作中可能存在的安全隐患。（四）劳动精神学生能够在创意设计的过程中体验劳动创造的乐趣与成就感，激发对工程设计和创新实践的兴趣。通过了解车辆工程领域的创新成果和环保科技的进展，学生能够感受劳动创造美好生活的精神力量，初步形成“劳动光荣、技能宝贵、创造伟大”的时代新风尚。三、教学重难点【基础】教学重点：掌握环保小车设计的基本流程与方法，能够根据废旧材料的特性和可选动力源，完成一份功能明确、结构合理、材料可行的设计方案。【难点】教学难点：在设计过程中体现创新性，使小车设计在满足基本行驶功能的基础上具有独特的创意亮点；同时，设计方案需兼顾美观性、实用性与环保性，实现多维度设计目标的综合平衡。此外，如何将设计方案从抽象构思转化为具体可操作的制作蓝图（包括材料清单、结构示意图、制作步骤等），也是学生需要突破的关键难点。四、教学方法与手段（一）教学方法项目式学习法：以“设计一辆环保小车”为真实项目任务，引导学生经历完整的工程设计流程。

问题驱动教学法：通过设置层层递进的驱动性问题（如“如何用废旧材料制作一辆能跑的小车”），激发学生的探究欲望。

合作学习法：以小组为单位开展头脑风暴、设计研讨和方案互评，在协作中实现共同提升。

示范—模仿—创新法：通过教师示范和优秀案例展示，帮助学生建立设计范式，在此基础上鼓励个性化创新。

探究式学习法：引导学生自主探究材料特性、动力原理等知识，在探究中建构认知。

（二）教学手段多媒体课件：展示各类环保小车设计案例、材料选用示例、动力方案图解等。

实物展示台：展示各种废旧材料的实物样本和简易小车模型，增强直观感知。

AI辅助设计工具：引入AI辅助绘图软件或在线设计平台，辅助学生快速生成设计草图。

智慧课堂互动系统：运用答题器、平板电脑等设备开展实时反馈与作品互评。

微课视频：播放设计思路讲解、材料加工技巧等微课资源，支持学生个性化学习。

五、教学准备（一）教师准备深入研读《义务教育劳动课程标准（2022年版）》及2025—2026年日常修订内容，准确把握五年级劳动课程的教学要求与评价标准。

准备各类废旧材料样本（纸箱、易拉罐、牛奶盒、塑料瓶、瓶盖、竹筷、牙签、橡皮筋、废旧电机等），分类展示并标注材料特性。

准备小车设计案例图片和视频资料，涵盖太阳能小车、空气动力小车、电动小车、橡皮筋动力小车等多种类型。

设计并印制《环保小车设计方案记录表》《材料清单模板》《小组合作评价量表》等学习单。

准备希沃白板或智慧课堂互动系统，确保多媒体教学设备正常运行。

预设可能遇到的教学问题及应对策略，如学生在材料选用上缺乏思路时的启发引导方法。

（二）学生准备回顾任务一“拆解玩具车”的学习内容，回忆玩具车的结构组成（底盘、车轮、车轴、动力装置、车身外壳等）。

提前收集身边的废旧材料（如喝完的牛奶盒、矿泉水瓶、快递纸箱、瓶盖等），清洗干净后带到课堂。

准备铅笔、彩笔、直尺、橡皮等绘图工具。

以4—5人为单位进行分组，明确组长、记录员、材料管理员、汇报员等角色分工。

六、教学过程（一）情境导入——唤醒经验，激趣启思（约8分钟）【基础】教师活动：播放一段“变废为宝”环保小车的短视频（约2分钟），内容为同龄学生利用废旧材料制作的有趣小车，展示小车的行驶效果。

出示问题链引发思考：“这些小车是用什么材料做的？它们为什么会动？如果我们自己动手做一辆，首先要解决什么问题？”

引导学生回顾任务一“拆解玩具车”的学习经历，提问：“玩具车由哪些部分组成？各部分起什么作用？”通过师生互动，梳理出小车的三大核心组成部分：底盘（车身）、车轮（行走系统）、动力源（驱动系统）。

揭示本课课题：“今天，我们将化身为‘车辆工程师’，运用工程思维，为环保小车绘制一份科学、可行、有创意的设计蓝图。”

学生活动：观看视频，感受环保小车的趣味性和创意性。

围绕教师提出的问题展开思考与讨论，积极发言分享自己的看法。

回顾任务一的学习内容，在教师引导下完成小车结构知识的复现。

明确本课的学习任务和目标，激发参与热情。

设计意图：通过视频情境激发学习兴趣，借助问题链唤醒已有知识经验，帮助学生建立“设计是制作的前提”的工程意识，为后续设计活动做好认知准备。（二）探究新知——材料认知，动力探秘（约15分钟）【重要】教师活动：材料探究环节：（1）教师展示课前准备的各类废旧材料实物，引导学生观察、触摸、感知材料的质地、强度、重量等特性。（2）组织小组讨论：“哪些材料适合做车身？哪些材料适合做车轮？哪些材料适合做车轴？为什么？”（3）各小组代表发言分享讨论成果，教师点评并归纳总结。车身材料宜选用轻便、有一定强度的材料，如纸箱、塑料瓶、牛奶盒等；车轮材料宜选用圆形、耐磨的材料，如瓶盖、光盘、塑料盖等；车轴材料宜选用光滑、坚硬的细棒，如竹筷、牙签、塑料棒等。（4）引导学生思考材料选择的原则：轻量化、易加工、可回收、成本低。

动力探究环节：（1）教师出示各类动力源图片和视频，介绍橡皮筋动力、气球反冲力、电动马达、太阳能电池、风力帆船等多种驱动方式。（2）组织学生思考并讨论：“各种动力方式各有什么优缺点？在废旧材料条件下，哪种动力更易实现？”（3）教师总结动力选择的关键考量因素：材料易得性、制作难易度、驱动效果、环保性。（4）展示几种典型的动力方案设计示意图：橡皮筋扭力驱动、气球反冲驱动、小电机驱动、磁力驱动、斜坡重力驱动等，帮助学生建立动力方案的设计认知。

设计方法指导环节：（1）教师讲解工程设计的基本流程：明确需求—构思方案—绘制草图—确定材料—拟定步骤—评估优化。（2）以一幅设计范例进行逐项分析，展示如何将想法转化为具体的结构示意图和材料清单。（3）强调设计图中应包含的关键要素：整体外形视图、各部件位置标注、尺寸标注、材料说明、动力方式说明。

学生活动：分组观察和触摸各类废旧材料，交流各自对材料特性的认识。

小组合作完成“材料特性分析表”，记录不同材料的特点和适用部位。

观看动力源演示视频，讨论不同动力方式的优劣。

学习工程设计的基本流程和方法，对照设计范例理解设计图的构成要素。

记录关键知识点，做好设计准备。

设计意图：通过材料探究和动力探秘两个环节，帮助学生建立设计所需的知识基础。材料认知环节培养学生的观察分析和比较判断能力，动力探究环节拓展学生的科学视野，设计方法指导环节为学生提供设计实践的方法论支撑。（三）创意构思——头脑风暴，奇思妙想（约12分钟）【重要】教师活动：发布核心设计任务：“请各小组合作设计一辆环保小车。设计要求如下：①以废旧材料为主要制作原料（占比不低于70%）；②具备至少一种驱动方式，能够实现基础行驶功能；③设计需体现一定的创意亮点；④设计方案需具备可制作性。”

组织头脑风暴活动：（1）引导各小组围绕“怎样才能设计一款与众不同的环保小车”展开自由讨论。（2）提供思考支架：可以从外形创意（仿生造型、卡通造型、科幻造型等）、功能拓展（能载物、能发光、能转向等）、动力创新（组合动力、新式驱动等）、材料巧用（意想不到的废旧物品改造）等角度寻找创意点。（3）鼓励学生大胆想象，暂不评判想法的可行性，先追求创意的丰富性。

巡视各小组，适时参与讨论，给予启发和引导。

提示学生在头脑风暴过程中做好记录，将所有想法记录下来，为后续筛选和整合做准备。

学生活动：以小组为单位围绕设计任务展开头脑风暴，每位成员积极发言贡献想法。

记录员认真记录所有提出的创意点。

在讨论中相互启发，不断完善和丰富设计方案。

初步确定本组的设计方向，形成大致的构思框架。

设计意图：头脑风暴环节旨在激发学生的创新思维，突破思维定式，鼓励大胆想象。在自由宽松的氛围中，学生能够产生更多元、更有创意的设计想法，为后续的设计实践提供丰富的素材。（四）方案设计——图纸绘制，材料拟定（约25分钟）【重要】教师活动：分发《环保小车设计方案记录表》，指导学生按照表格要求逐项填写。

设计图纸绘制指导：（1）展示几幅优秀的学生设计图作为参考范例，分析其优点和可改进之处。（2）示范绘制简易设计图的方法：先画整体轮廓，再画部件位置，标注尺寸和材料，加注动力说明。（3）提醒学生绘图不必过于精细，但要清晰表达设计意图，重点信息一目了然。

材料清单拟定指导：（1）引导学生根据设计图纸，逐一列出所需材料的名称、数量、来源（可从家中收集或学校提供）。（2）提醒学生注意材料的可替代性，准备备选方案。

工具需求说明：引导学生思考制作过程中需要使用的工具（剪刀、胶水、螺丝刀、钳子等），并在方案中注明。

巡视指导：（1）深入各小组，观察设计进度，针对遇到困难的小组给予针对性指导。（2）对于设计过于简单的小组，引导其增加设计亮点；对于设计过于复杂的小组，引导其评估可行性，必要时适当简化。（3）发现优秀的设计方案及时给予肯定，并可作为后续分享的范例。

适时引入AI辅助设计工具：（1）对于有条件的小组，可引导其使用简易的绘图软件或在线设计平台绘制电子版设计图。（2）展示AI辅助生成的设计案例，拓展学生设计视野。

学生活动：小组合作，依据头脑风暴的成果进行方案整合与筛选，确定最终设计方案。

分工协作：部分成员绘制设计图，部分成员拟定材料清单，部分成员规划制作步骤。

在设计图上标注关键尺寸、材料和动力说明，确保信息完整清晰。

认真填写《环保小车设计方案记录表》。

遇到困难时主动向教师请教，或与其他小组交流探讨。

在条件允许的情况下尝试使用数字工具辅助设计。

设计意图：方案设计是教学的核心环节，学生在这一过程中将创意想法转化为可操作的制作蓝图。通过图纸绘制和材料清单拟定，学生不仅锻炼了空间想象和图形表达能力，也培养了系统规划和统筹协调的能力。教师的分层指导和适时介入，能够确保各层次学生都能完成基本设计任务，优秀学生则有机会挑战更高要求的设计。（五）展示交流——分享智慧，互评互学（约12分钟）【重要】教师活动：组织小组设计成果展示：（1）邀请3—4个小组代表上台展示本组的设计方案，介绍设计思路、创意亮点和材料选用。（2）每个小组展示时间控制在3分钟左右。

引导生生互评：（1）展示结束后，组织其他小组进行点评，可以从创意性、可行性、美观性、环保性等维度进行评价。（2）引导学生先肯定优点，再提出改进建议，营造建设性的交流氛围。

教师点评与总结：（1）对各小组设计方案进行综合点评，突出亮点，指出共性问题。（2）强调“好设计是改出来的”理念，鼓励学生在听取意见后对方案进行优化完善。

展示优秀案例：展示几份特别出色的设计方案，供全班同学学习和借鉴。

学生活动：小组代表上台展示设计方案，介绍设计思路和创意亮点。

其他小组认真倾听，积极思考，准备评价意见。

在互评环节客观、真诚地表达自己的看法，提出建设性意见。

根据反馈反思本组设计的不足，记录改进方向。

观看优秀设计方案，学习借鉴他人的优点。

设计意图：展示交流环节为学生提供了展示自我、相互学习的平台。通过展示与互评，学生锻炼了口头表达能力和批判性思维能力，同时也在比较中发现了自身设计的不足，为后续改进明确了方向。建设性的互评氛围培养了学生尊重他人、虚心学习的品质。（六）课堂小结——梳理收获，展望后续（约5分钟）教师活动：引导学生回顾本课学习内容，总结工程设计的基本流程和方法。

强调“设计服务于制作”的理念，指出本课的设计方案将在下节课（任务三“环保小车我来造”）付诸实施。

布置课后任务：（1）各小组根据课堂互评意见，进一步修改和完善本组的设计方案。（2）按照材料清单，从家中收集制作所需的各种废旧材料。（3）预习下节课内容，思考制作过程中可能遇到的问题及解决方法。

总结升华：肯定学生在设计过程中展现出的创意和合作精神，鼓励学生将“变废为宝”的理念融入日常生活，争做环保小卫士。

学生活动：跟随教师回顾本课学习要点，梳理知识体系。

记录课后任务，明确需要完成的事项。

参与课堂总结，分享学习感受和收获。

设计意图：课堂小结帮助学生梳理知识、明确后续任务，实现本课与下节课的有机衔接。同时通过情感升华，将设计实践中的环保理念延伸到学生的日常生活中，实现劳动教育的育人价值。七、板书设计┌─────────────────────────────────────────┐│设计环保小车——我是车辆工程师│├─────────────────────────────────────────┤│││一、小车结构三、设计流程││●底盘（车身）●明确需求→构思方案││●车轮系统●绘制草图→确定材料││●动力系统●拟定步骤→评估优化││││二、材料选择四、设计要点││●车身：纸箱/塑料瓶/牛奶盒●创意性（外形新颖/功能独特）││●车轮：瓶盖/光盘●可行性（材料易得/制作可行）││●车轴：竹筷/牙签●环保性（废旧利用/低碳理念）││││五、动力方案设计金句：││●橡皮筋扭力好设计是成功的一半！││●气球反冲力先规划后实践，劳动更高效！││●电动马达││●太阳能/风力│└─────────────────────────────────────────┘八、教学评价设计【核心素养】本课采用“教学评一体化”理念，将评价贯穿教学全过程，构建“目标导向—过程伴随—多元参与—反馈改进”的评价体系。（一）过程性评价课堂参与度评价（占比20%）：观察学生在课堂讨论、头脑风暴、小组协作等环节的参与情况，从发言积极性、倾听专注度、合作配合度等维度进行记录和评价。

探究活动评价（占比20%）：评价学生在材料探究和动力探秘环节的表现，包括观察的细致程度、分析的深入程度、观点的独到性等。

小组合作评价（占比25%）：从任务分工合理性、协作配合默契度、意见交流有效性、冲突解决能力等方面进行小组整体评价和组内互评。

（二）终结性评价（设计方案评价，占比35%）（三）评价主体多元化自我评价：学生对照评价标准进行自评，反思设计的优点和不足。

同伴评价：小组之间进行设计方案互评，提出改进建议。

教师评价：教师对每个小组的设计方案进行综合评定和书面反馈。

九、教学反思【重要】本课作为项目三“创新设计促环保——我是车辆工程师”的核心环节，在设计理念和教学实践上体现了以下几个方面的亮点与思考。（一）设计理念的创新突破本课以2026年修订版劳动课程标准为引领，将“劳动核心素养”目标贯穿教学全过程，改变了过去劳动课“重动手轻动脑”“重结果轻过程”的倾向。通过设置真实的设计任务，引导学生在“做中学、用中学、创中学”，将劳动技能的培养与创新思维、工程意识、环保观念的培育有机结合。在瓯海区小学劳动学科教学研修活动中，专家指出《设计环保小车》需更贴近学生实际，将“设计为制作服务”的理念进一步显性化。-45基于这一教研成果，本课在教学设计上有意识地强化了“设计—制作”的关联性，通过引导学生思考“设计如何服务于制作”“制作中可能出现什么问题”“如何提前预判和规避”等问题，使设计环节真正成为制作的“施工蓝图”而非“纸上谈兵”。（二）项目式学习的有效落实本课将项目式学习理念融入教学设计，通过“拆解—设计—制作”的项目化学习链条，帮助学生建构完整的工程认知图式。学生在任务一“拆解玩具车”中获得了对小车的感性认识和结构认知，本课在此基础上引导学生将认知转化为设计行动，为任务三“环保小车我来造”提供行动指南。这种递进式的项目设计，使学生的学习具有连续性和发展性，有效避免了知识的碎片化和活动的孤立化。在实际教学中，教师需要特别关注三个任务之间的衔接与呼应，确保学生在完成项目后能够形成对“车辆工程师”工作的系统理解。（三）跨学科融合的深度实践本课在劳动教育的基础上，有机融入了科学（力学原理、电路知识、材料特性）、美术（造型设计、色彩搭配）、数学（尺寸测量、比例计算）、信息技术（AI辅助设计）等多学科知识，体现了“劳动+”的跨学科教育理念。例如，在动力探究环节，涉及橡皮筋弹性势能与动能转化的科学原理；在材料选择环节，涉及不同材料的力学性能和加工特性的认知；在绘图设计环节，涉及比例关系和空间想象能力。这种跨学科融合不仅拓宽了学生的知识视野，也使劳动教育更具综合性和发展性。在“低碳+科技+劳动”的跨学科融合理念引领下，本课通过科技元素与环保主题的有机结合，让学生在劳动实践中感受科