《创意车模大比拼》教学设计-2026-2027学年冀人版（新教材）小学科学五年级上册

《创意车模大比拼》教学设计-2026-2027学年冀人版（新教材）小学科学五年级上册一、学情分析本节课面向五年级学生，结合单元整体学习进度与学生认知、实践能力展开学情分析。在知识基础层面，学生通过本单元前期课程及《生涯链接汽车与汽车设计师》的学习，已经全面掌握车辆运动的力学原理、简单机械结构、汽车设计四大核心准则等理论知识，清晰认知结构与功能的关联，具备开展车模设计、制作的理论支撑。在实践能力层面，五年级学生具备基础的手工操作能力，能够熟练使用剪刀、胶水、胶带等基础工具，有过手工制作、简易模型拼装的课堂经验，具备初步的动手实践能力。在思维与学习特点层面，该年龄段学生好奇心强、乐于动手创新，对模型制作、竞赛比拼类课堂活动积极性极高，具备良好的课堂参与意愿。同时，学生已具备初步的小组合作、问题探究和反思优化能力，能够在团队协作中完成分工任务，在实践中发现简单的问题。但学生存在明显的能力短板，一是工程设计思维不够系统，设计车模时容易仅凭主观想法创作，忽视科学原理、行驶稳定性、直线行驶要求等核心要素；二是实践优化能力薄弱，制作完成后无法精准定位车模行驶跑偏、速度慢、动力不足等问题的原因，缺乏迭代改进的思路；三是团队协作规范性不足，小组制作中容易出现分工混乱、操作无序的问题，影响制作效率与成果质量。此外，学生个体动手能力、创新思维差异较大，部分学生创意丰富、操作精细，部分学生动手能力较弱、创新思路匮乏。因此本节课教学需结合教材分步流程，采用“理论指导—示范操作—自主实践—比拼优化”的模式，搭配师生互动、案例分析、小组协作等形式，分层引导学生完成车模设计与制作，兼顾不同层次学生的学习需求，落实素养目标。二、教材分析《18创意车模大比拼》是2026-2027学年秋季学期新教材冀人版小学科学五年级上册科技擂台板块的核心实践课程，是单元工程设计与技术应用模块的收官课程，也是前期理论知识的综合实践落地课程。本节课承接《生涯链接汽车与汽车设计师》的设计理论知识，将抽象的车辆设计准则、科学原理转化为具象的实践操作，形成“理论学习—实践创作—比拼优化”的完整学习闭环，在单元教学中起到总结、落地、升华的核心作用。本节课教材内容极具实践性、探究性和创新性，整体遵循“设计—制作—测试—比拼—改进”的工程实践完整流程，贴合新课标工程技术领域的教学要求。教材课文内容分为四大核心板块，逻辑清晰、层层递进。第一板块为任务导入，教材明确本节课核心任务：结合所学知识，自主设计并制作一辆创意车模，完成直线行驶比拼竞赛，明确车模制作的核心要求：行驶稳定、直线性好、创意新颖、材料环保。第二板块为设计规划，教材通过图文展示车模的基本结构组成，包括车身、车轮、车轴、动力装置、固定结构，讲解各结构的作用及设计要点，强调车轴平行、车轮对称、重心稳定等核心设计原理。第三板块为制作与测试，教材详细梳理车模制作的分步流程，明确材料选择、组装技巧、动力安装的注意事项，同时提出测试要求，引导学生通过多次测试发现问题、调整优化。第四板块为比拼与评价，教材设置创意车模比拼标准，从行驶性能、结构设计、创意创新、制作工艺四个维度开展综合评价，同时引导学生总结制作经验、迭代优化作品。教材编写紧扣新课标素养导向，弱化机械拼装式教学，强化学生自主设计、创新实践、反思优化的能力培养，注重让学生完整经历工程设计的全过程。同时教材注重知识的综合性，融合力学、摩擦力、机械结构、设计准则等多单元知识点，有效锻炼学生的综合应用能力、创新实践能力和团队协作能力，契合五年级学生从理论认知向实践探究过渡的学习特点。三、核心素养教学目标依据2022版小学科学新课标核心素养要求，结合本节课实践型课程特点、教材核心内容及五年级学情，制定四维核心素养教学目标：科学观念掌握创意车模的基本结构组成及各结构的功能，熟知车模直线行驶稳定的核心原理：车轴平行、车轮对称、重心适中、动力均衡。明确车模设计与制作需要遵循实用性、稳定性、创新性、环保性的原则，能够将力学、摩擦力知识应用于车模制作。完整认知工程设计“设计—制作—测试—优化”的完整流程，理解技术迭代优化的科学规律。科学思维能够结合教材设计要求，自主构思车模创意方案，对比不同材料、结构的优缺点，培养严谨的设计思维和创新思维。能够根据车模测试、比拼中的问题，精准分析跑偏、卡顿、动力不足等故障的成因，推理优化改进方案，培养逻辑推理与批判性思维。能够结合比拼评价标准，客观评价自身与他人作品，形成系统化的工程评价思维。探究实践能够严格按照教材流程，独立或小组合作完成车模设计、选材、组装、测试的全过程实践操作，熟练掌握基础手工制作技巧。能够主动发现制作与测试中的问题，通过调整结构、优化装置迭代改进车模，提升动手实践与问题解决能力。能够规范参与创意车模比拼活动，完整记录实践过程与优化经验，完成实践成果展示与总结。态度责任乐于参与动手实践与竞赛比拼活动，激发科技创新、工程设计的探究兴趣，树立勇于创新、敢于实践的科学态度。在小组合作中养成分工协作、互帮互助、认真严谨的良好品质，培养团队协作意识。懂得珍惜劳动成果，理解技术优化永无止境，养成精益求精、持续改进的工匠精神，树立绿色环保的设计理念。四、教学重难点教学重点掌握创意车模的结构组成、制作流程和核心设计原理，能够规范完成车模制作。完整经历“设计—制作—测试—优化”的工程实践过程，落实工程设计思维培养。能够依据标准完成车模比拼，总结实践经验。教学难点精准把控车轴平行、车轮对称、重心调节等关键细节，制作出行驶稳定、直线性好的车模。能够根据测试故障精准分析问题成因，自主完成车模的迭代优化，实现知识的灵活迁移应用。五、教学过程复习导入，明确任务课堂伊始，教师结合上节课《生涯链接汽车与汽车设计师》的教材内容，开展复习式师生互动问答，衔接本节课新课内容。师问：上节课我们学习了汽车设计师的相关知识，大家回忆一下，汽车设计需要遵循哪四大核心准则？生答：实用性、安全性、环保性、创新性。师追问：想要让一辆汽车平稳直线行驶，我们需要考虑哪些科学因素？生答：需要保证车身结构对称、车轴平整、摩擦力适中、动力稳定。教师结合教材本节课开篇内容导入新课：同学们掌握的理论知识非常扎实，今天我们就化身小小汽车设计师，落实教材中的实践任务，开展创意车模大比拼活动。教材明确要求，我们需要结合所学力学、机械结构知识，自主设计、制作创意车模，通过测试、比拼优化作品，比拼的核心标准是行驶稳定、直线行驶效果好、创意新颖、制作精细。本节课我们将完整体验汽车设计师的工作流程，完成从设计到成品的全过程创作。设计意图：通过复习问答衔接新旧知识，搭建理论与实践的桥梁，快速明确本节课实践任务与核心要求，唤醒学生知识储备，激发学生实践创作与竞赛的积极性，贴合教材单元一体化教学逻辑。精讲教材，梳理设计制作要点教师带领学生逐段精读教材制作指导板块内容，结合教材图文，拆解车模结构、设计要点、制作流程，通过师生互动、案例分析、细节讲解，帮助学生掌握核心制作技巧，突破教学重难点。解读车模核心结构与功能教师展示教材车模结构示意图，引导学生观察车身、车轮、车轴、动力装置、固定结构五大核心组成部分，开展互动探究。师问：结合教材图片和文字介绍，说一说车模的每一个结构分别起到什么作用？生答：车身起到固定所有零件的作用；车轮负责滚动行驶；车轴连接车轮，带动车轮转动；动力装置为车辆行驶提供动力。教师结合教材原文细化讲解：教材中重点强调，车轴与车轮是影响车模行驶稳定性的核心结构。两根车轴必须保持平行，四个车轮大小一致、对称安装，否则车模行驶时会出现跑偏、卡顿的问题。同时车身重心不宜过高，重心过高会导致车模行驶颠簸、容易侧翻，这是我们制作的核心注意事项。设计意图：紧扣教材图文知识点，通过问答互动让学生自主认知结构功能，精准点明制作核心难点，为后续实践操作提供理论指导，规避常见制作问题。梳理分步制作流程教师严格按照教材给出的制作步骤，分步讲解、逐层落实，让学生规范掌握制作流程。第一步，选材规划。教材建议选用纸盒、瓶盖、吸管、竹签、橡皮筋等环保易得的材料，教师引导学生结合环保设计准则，自主选择安全、轻便、易得的材料，杜绝危险、笨重材料。第二步，设计绘图。要求学生结合教材设计要求，简单绘制车模设计图，标注车身大小、车轮位置、车轴间距，保证结构对称，培养设计思维。第三步，组装固定。按照“车身固定—车轴安装—车轮组装—动力装置安装”的顺序操作，重点强调车轴平行、车轮灵活转动的细节。第四步，细节优化，打磨车身毛刺，调整车身重心，保证车辆结构稳固。师互动提问：教材为什么要求我们先绘图再制作，而不是直接动手组装？生答：先绘图可以提前规划结构，避免组装混乱，保证车模结构对称、设计合理。教师总结：这就是汽车设计师的核心工作流程，先设计规划，再动手制作，能够有效提升作品的合理性和精致度，养成严谨的工程设计习惯。设计意图：严格贴合教材流程开展教学，规范学生实践操作，让学生完整经历工程设计的规划过程，培养严谨、有序的实践习惯，落实重点教学目标。明确测试与优化方法教师带领学生学习教材测试优化板块内容，教材提出“制作完成后需多次测试，针对问题调整优化作品”。教师结合学生常见问题，通过案例分析讲解优化方法。案例一：车模行驶跑偏。成因是车轴不平行、车轮不对称，优化方法为调整车轴位置，保证两根车轴水平平行，矫正车轮安装角度。案例二：车模行驶卡顿、速度慢。成因是车轴固定过紧、摩擦力过大，优化方法为松动车轴固定点，减少接触摩擦力。案例三：车模容易侧翻。成因是重心过高、车身过轻，优化方法为降低车身高度，适当增加车身底部重量。师问：结合教材内容和刚才的案例，大家说一说，车模优化的核心思路是什么？生答：先测试发现问题，再分析问题成因，最后调整结构、优化细节。设计意图：结合教材要求和真实实践案例，帮助学生掌握问题分析与优化方法，突破本节课教学难点，培养学生的反思优化能力和逻辑思维。自主实践，小组创作车模教师组织学生以四人小组为单位，开展自主创作实践，严格遵循教材设计制作要求，落实分工协作，完成车模设计、选材、组装、初步测试。教师明确小组分工：一人负责设计绘图、选材规划，两人负责组装操作，一人负责测试记录、细节检查。在学生实践过程中，教师巡回指导，针对学生制作中的共性问题、个性问题进行针对性点拨，全程贴合教材标准规范学生操作。实践过程中，持续开展师生互动：针对学生车轴安装不平行的问题，教师引导学生对照教材示意图自主对比纠错；针对动力装置安装不合理的问题，引导学生结合力学原理调整安装位置；针对创意不足的问题，鼓励学生结合环保、实用理念进行创新设计，比如加装节能结构、创意外观、稳定辅助结构等。同时教师强调教材中的环保要求，引导学生合理利用材料、节约材料，杜绝浪费，践行绿色设计理念。学生完成初步制作后，自主开展桌面测试，简单调整优化作品，为后续班级比拼做好准备。设计意图：落实教材实践核心任务，通过小组合作、自主创作，锻炼学生的动手实践能力、团队协作能力和创新能力。教师针对性指导，有效解决学生实践难题，兼顾不同层次学生的学习需求，落实探究实践核心素养。擂台比拼，评价优化作品教师参照教材比拼评价标准，搭建班级创意车模擂台，开展正式比拼活动，制定四维评价标准：行驶性能（直线行驶稳定、无卡顿跑偏）、结构设计（结构合理、贴合科学原理）、创意创新（设计新颖、独具特色）、制作工艺（做工精细、结构稳固）。首先开展小组比拼，各小组依次展示车模，完成直线行驶测试，全班学生结合评价标准进行互评打分；随后邀请优秀作品小组分享设计思路、制作流程和优化经验；最后教师进行集中点评，肯定学生的创意和实践成果，针对性指出普遍存在的问题并给出优化建议。比拼结束后，教师发起课堂互动研讨：结合本次比拼结果，说一说你的车模存在哪些不足？你打算如何进一步优化？学生自主发言，分享自身作品的问题与改进思路，教师逐一引导点评，深化学生的优化思维。设计意图：严格依据教材评价体系开展比拼活动，通过展示、比拼、互评、反思，让学生在竞赛中巩固知识、提升能力，培养学生的评价思维和反思优化能力，落实态度责任素养目标。六、课堂小结本节课我们严格按照教材要求，完整完成了创意车模设计、制作、测试、比拼、优化的全过程工程实践学习，收获了丰富的科学知识与实践技能。在知识层面，我们全面掌握了创意车模的五大核心结构及功能，熟练掌握车模平稳直线行驶的核心原理，明晰了车模设计制作的完整流程和环保、实用、创新的设计准则，实现了力学、机械结构、工程设计知识的综合应用。在实践能力层面，我们化身小小汽车设计师，通过小组合作自主完成车模创作，在实践中学会了精准排查跑偏、卡顿