【新教材核心素养】教科版科学五年级上册3.6《制作“月球小车”》导学案

3.6《制作“月球小车”》导学案班级：________姓名：________小组：________课时：1课时学习目标1.科学观念：知道太阳能能量转化过程，掌握摩擦力、车身重量、车轮对小车行驶的影响，明白月球适合太阳能驱动的原因。2.科学思维：能结合成本、重量、性能多条件筛选材料，根据测试故障推理问题并设计改进方案。3.探究实践：完整经历**明确任务—制订方案—组装制作—测试改进—展示交流**完整工程流程，会绘制标准设计图、核算材料质量与总价。4.态度责任：了解我国玉兔系列月球车，感受航天科技，养成严谨、节约、合作、反复调试的工程探究习惯。学习重难点重点：完整完成太阳能月球小车工程制作，结合三重约束合理选材、组装、沙地载重测试。难点：平衡整车重量、成本、动力、越野性能；自主分析行驶故障并提出有效改良措施。课前预习1.查阅资料：玉兔号月球车在月球依靠什么能源行驶？月球表面有什么环境特点？________________________________________________________________2.回忆旧知：（1）太阳能可以转化为______，再转化为小车运动的______。（2）接触面粗糙、车轮宽大，摩擦力会变______；车身越重，小车行驶阻力越______。课堂探究活动活动一：明确工程任务约束1.本课月球小车三大硬性标准：①总价≤______元；②整车总质量≤______g；③载重1块橡皮，______秒内通过凹凸模拟沙地。2.思考讨论：月球没有大气、无补给站，为什么不能用橡皮筋弹力、重物重力驱动小车？________________________________________________________________3.动力原理梳理：太阳能电池板→______→电机→小车机械能。活动二：制订设计方案1.选材权衡三要素：______、整车重量、行驶越野性能。2.设计图要求：多角度绘制小车，标注太阳能板、电机、车轮、支架四大部件尺寸。3.小组任务：记录所选材料，核算总质量、总价格（填写下表）材料名称单件质量（g）单件价格（元）选用数量总质量（g）总价（元）太阳能电池板电机车轮车身支架螺丝/扎带合计——————总质量：总价格：活动三：组装制作小车组装四步流程：车架搭建→________________→太阳能板固定→电路接线。安全提示：小心使用螺丝刀；电路接线避免接反，线路做好绝缘。活动四：沙地测试与故障改进统一测试条件：凹凸沙地、载重1块橡皮，记录整车重量、总花费、通行时间。1.故障原因分析（连线）车身超重车轮尺寸小、接触面光滑小车打滑电机功率小、太阳能供电不足行驶速度缓慢支架、零件过重，总质量超标齿轮卡顿齿轮安装错位、传动受阻2.实操情境题：小组小车称重108g，载重橡皮后沙地打滑，15秒才到达终点，请写出2条改良方案。方案1：________________________________________________方案2：________________________________________________活动五：展示交流拓展1.作品评价四项标准：达标三项指标、____________、成本控制合理、改良思路清晰。2.拓展思考：真实玉兔二号月球车需要克服哪些月球环境难题？________________________________________________________________课堂巩固练习一、选择题1.月球上不能用橡皮筋弹力驱动小车，主要原因是（）A.月球引力太小B.弹力装置无法持续供能，月球无补给C.月球表面摩擦力太大2.想要小车更快通过凹凸沙地，优先选择（）A.大尺寸宽轮胎车轮B.小尺寸窄车轮C.轻量化光滑塑料轮3.选择材料时首要遵守的硬性约束是（）A.外观好看B.总价≤100元、总质量≤100gC.零件数量多二、判断题（对打√，错打×）1.太阳能小车是将太阳能转化为电能，再转化为小车运动的机械能。（）2.车身支架越重，小车载重橡皮后行驶越稳定，不用控制总质量。（）3.车轮齿轮安装错位卡滞，会减小摩擦力，让小车跑得更快。（）课堂小结填空完整工程五步骤：明确任务→____________→组装制作→____________→展示交流。小车常见改良思路：超重轻量化；打滑更换____________；行驶缓慢增大动力。课后拓展作业回家查阅玉兔二号月球车资料，简单记录3项它的特殊设计，下节课分享。________________________________________________________________________________________________________________________________导学案参考答案课前预习1.示例：依靠太阳能；月球表面凹凸不平、无空气、昼夜温差极大、无燃料补给。2.（1）电能；机械能（2）大；大课堂探究活动活动一1.100；100；102.月球无补给，弹力、重力装置只能短时间提供动力，无法长期持续工作；月球没有大气，不能依靠风力、燃油驱动。3.电能活动二1.材料成本活动三车轮电机安装活动四1.连线：车身超重——支架、零件过重，总质量超标小车打滑——车轮尺寸小、接触面光滑行驶速度缓慢——电机功率小、太阳能供电不足齿轮卡顿——齿轮安装错位、传动受阻2.改良方案示例：①更换轻量化支架、小型电机，削减整车重量至100g以内；②更换大尺寸防滑宽车