新教科版科学五年级上册3-6《制作“月球小车”》

五上《运动和力》单元教学设计五上《运动和力》单元教学设计【教材简析】《制作“月球小车”》是五年级上册《运动和力》单元的第6课，指向课标学习内容要求12.2.3：尝试设计和制作某种产品的简化实物模型，并反映其中的部分科学原理。本课是单元知识的综合应用与工程实践课，衔接前5课关于重力、弹力、摩擦力的知识，以“模拟月球探测任务”为载体，引导学生经历“明确任务-制订方案-实施方案-测试与改进-展示与交流”的完整工程设计流程。学生在实践过程中理解“运动和力”的关系，体会工程设计需兼顾材料、功能、成本等多重因素，培养工程思维、创新意识和团队协作能力，为后续“评价月球小车”及更高阶的工程思维奠定基础。【学情分析】五年级学生已具备本单元前期知识储备，了解重力、弹力、摩擦力等力的作用，掌握了弹簧测力计使用、简单对比实验等技能，且在第二单元“工具与技术”中积累了独轮车模型制作的工程实践经验，具备初步的小组合作能力。学生对月球车、太空探索等主题充满好奇心，动手操作意愿强烈，但在“结合月球特殊环境优化设计”、“平衡材料成本、重量与功能”、“针对性解决测试中出现的问题”等方面存在挑战，需要教师通过支架式引导帮助其梳理思路、突破难点。【教学目标】1.知道工程制作中需要运用科学概念、使用技术手段、分工合作解决实际问题。知道完成一项工程任务需要经历一定的基本步骤。2.通过对月球车的结构了解，根据任务要求和限制条件，绘制设计图并制作月球小车。3.发展对工程设计和动手制作的兴趣，激发创新精神。体会到制作的关键在于设计。4.认识到人们不断改进设计以满足不断增加的需求。意识到科学技术的发展会给人类和社会发展带来好处。【教学重难点】教学重点：结合月球环境和任务要求，制订合理的月球小车设计方案。教学难点：小组协作完成月球小车模型的制作与组装，确保模型基本满足载重、通过性等核心要求。【教学准备】教师：教学课件、测试沙坑、电子秤、秒表。学生：车身支架、车轮车轴组合（两种规格）、太阳能电池（两种规格）、小电动机（两种规格）、齿轮、螺丝、扎带、绝缘套、安装工具、设计制作记录单。【教学过程】一、聚焦情境，明确任务（预设8分钟）材料准备：教学课件1.导入：播放“玉兔二号”月球车探测月球的短视频。2.提问：“玉兔二号”为什么能在月球上顺利运行这么久？它的设计有哪些特别之处？3.展示月球表面视频图片，分析月球环境特点。4.提问：“玉兔二号”已经超额完成了探测月球的使命任务，大家能设计制作一款新型月球小车来随时准备接替它的探测任务吗？发布任务：设计并制作一辆月球小车模型，需满足：自重≤100克、成本≤100元、能载重1块橡皮、10秒内通过测试沙坑。5.板书课题：制作“月球小车”。【设计意图】通过真实的月球探测情境激发兴趣，引导学生将环境特点与工程设计关联，让任务目标更清晰，为后续方案设计奠定基础。二、制订方案，梳理思路（预设12分钟）材料准备：教学课件、车身支架、车轮车轴组合（两种规格）、太阳能电池（两种规格）、小电动机（两种规格）、齿轮、螺丝、扎带、绝缘套、设计记录单、安装工具、电子秤、秒表。1.回顾一项工程的基本步骤：明确任务→制订方案→实施方案→测试与改进→展示与交流2.出示备选材料，各小组围绕制作任务展开设计，重点讨论：（1）选择哪种动力装置（太阳能电池A/B、小电动机A/B）和车轮（A/B）？（2）如何设计车身结构，确保测试时稳定、不倾斜？（3）怎样控制成本和重量，避免超标？3.方案设计：填写《设计记录单》，要求能从多个角度画出小车设计图，最好能标注出主要部件的尺寸，从而更全面地反映它的结构。4.方案交流：邀请2-3个小组分享设计思路，师生共评，引导其他小组完善方案。【设计意图】通过讨论、记录、交流，培养学生的工程思维和规划能力，让设计过程有依据、不盲目，同时通过小组互动拓宽思路。三、实施方案，协作实践（预设18分钟）材料准备：上述已有备选材料以及测试沙坑、电子秤、秒表、制作记录单。1.明确分工：小组内分配角色（材料管理、组装操作、记录员、质量监督），确保人人参与。2.动手制作：各组依据设计方案选材组装，记录员实时填写制作记录单，标注遇到的问题及临时解决方案，并记录“最满意的设计”和“最大的收获”。3.教师巡视：重点指导遇到困难的小组，提醒关注车身重心平衡、部件连接牢固度。4.初步测试：组装完成后，小组对照任务要求，自检小车自重、部件是否牢固，并及时调整。【设计意图】通过分工协作提升实践效率，教师的针对性指导帮助学生突破组装难点，过程记录培养学生的反思意识和问题追踪能力。四、总结拓展，延伸兴趣（预设2分钟）1.展示各组制作的“月球小车”成品。2.小结：月球小车的制作是一项复杂的工程，而工程设计往往需要多次优化，这和科学家研制真实月球车的过程是一致的。下节课我们一起来测试一下各组的“月球小车”吧！【设计意图】通过成果展示增强学生的成就感，课堂小结梳理工程实践的核心逻辑，拓展延伸激发学生持续探索太空科技的兴趣。五、板书设计66.制作“月球小车”明确任务：自重≤100g成本≤100元、载重1块橡皮10秒通过测试沙坑工程步骤：明确任务→制订方案→实施方案→……【疑难解答】1.学生设计方案时，难以平衡“功能、成本、重量”三者关系，怎么办？提供《材料性价比参考表》，标注每种材料的“功能优势”（如太阳能电池A：能量高但重量大），帮助学生量化选择。设置“预算警戒线”，提醒学生材料小计达到80元时，优先选择低成本替代材料，避免超支。教师在方案交流时，重点点评“性价比高”的设计案例，引导学生借鉴。2.制作过程中，部分小组出现“部件连接不牢固”、“车身倾斜”等问题，如何指导？准备备用连