6.制作月球小车 教案 2026秋科学教科版2026秋五年级上册

本课是教科版五年级上册“运动和力”单元的第6课，属于单元综合实践探究课，是力学知识从理论到应用的关键转化节点。前承《运动与摩擦力》中“接触面粗糙程度、压力影响摩擦力大小”,《运动与拉力》中“拉力大小与运动距离、速度的关系”等核心力学概念，后启工程设计“需求-设计-迭代”的系统思维。课程以“制作适应月球极端环境的小车”为驱动任务，融合环境分析、设计建模、实操制作、测试改进四大核心模块，帮助学生建立“环境约束→设计方案→功能落地”的逻辑链条，掌握工程设计基本流程，深刻理解力学知识在真实场景中的应用价值，五年级学生已掌握摩擦力、拉力等基础力学知识，通过科普读物、航天新闻对月球“低引力、无大气、表面崎岖”有初步认知，具备剪、粘、组装等动手操作能2.动手制作中常出现“动力不足、结构晃动、轮子打滑”等问题，但缺乏从力2.能运用摩擦力、拉力、重力等力学知识，解释月球小车动力、防滑、结构设1.通过分析月球环境特点，推理出月球小车“动力充足、防滑抓地、结构稳定、轻量化”的必备特性，建立“环境约束→设计策略”的关联逻辑。2.能基于三次重复测试的平均数据，反思设计缺陷，推理优化方案；对比不同3.能从力学角度拆解小车行驶问题(如动力不足→拉力不足、轮子打滑→摩擦力过小),形成“问题-原因-改进”的闭环思维。2.能绘制标注清晰的设计草图，明确材料选择、动力装置、轮子结构的力学理3.规范完成三项核心测试：①平坦模拟月球面行驶距离(重复3次取平均值);②10°斜坡爬坡成功率；③粗糙砂石面防滑稳定性，准确记录数据与问题。4.能根据测试结果，针对性调整小车动力(增加橡皮筋数量)、摩擦力(轮子缠砂纸)、结构(降低重心),并再次验证改进效果。1.对月球探测、工程设计产生浓厚兴趣，关注嫦娥六号等中国航天最新成果，2.养成严谨务实的工程实践态度，重视测试数据与改进过程，摒弃“一次成功”3.乐于小组协作，明确设计师、制作员、测试员、记录员的分工，积极交流设4.增强民族自豪感，主动向家人分享月球车设计知识，树立科学探究的责任感。-重点：理解月球环境对小车设计的具体要求，熟练掌握“设计-制作-测试-改-难点：综合运用力学知识，对小车的动力、摩擦力、结构进行多维度优化，一、导入：情境唤醒，聚焦问题(5分钟)球车行驶时，轮子抓地很紧、动力很足，这是为什么?月球和地球的环境有哪些不一样?”2.认知冲突：开展“玩具车月球大挑战”讨论：“到月球上，能正常行驶吗?为什么?”引导学生说出“低引力导致轮子抓不住地、3.课题揭示：明确本节课任务：“我们要设计并制作一辆能适应月球环境的小车，还要通过三项严格测试!”设计意图：用真实航天场景唤醒兴趣，通过认知冲突引导学生关注“环境与设计的关联”,快速聚焦核心问题。二、探索：环境分析，设计方案(15分钟)活动1:环境拆解，明确设计要求1.资料探究：出示月球环境数据卡(引力=地球1/6、表面岩石覆盖率30%、2.模拟体验：让学生用橡皮筋拉动不同重量的物体，感受“低引力下，较轻的物体需要的拉力更小，但要获得足够行驶距离需要更大拉力”的特点；用手触摸粗3.梳理共识：每组整理3条核心设计要求，教师总结：①动力适配低引力(足够拉力);②轮子适配粗糙表面(增大摩擦力);③结构适配崎岖地形(稳定、轻量化)。活动2:绘制草图，完善方案2.小组设计：设计师主笔绘制草图，制作员梳理材料清单，记录员撰写设计理由，教师巡回指导，提醒学生避免“只看外观不考虑功能”的误区。3.方案互评：每组上台展示草图，其他小组提出疑问与建议(如“你的车身太高，在崎岖地形容易翻车，怎么改进?”),教师引导小组完善方案。设计意图：通过环境分析与模拟体验，将抽象力学知识转化为具体设计要求；通过草图绘制与互评，培养工程设计的严谨性与协作意识。三、实践：制作测试，迭代改进(15分钟)活动1:分工协作，搭建小车1.明确分工：制作员负责组装车身、安装轮子；设计师把控结构稳定性，及时调整偏差；记录员整理剩余材料，记录制作中的问题。教师协助使用热熔胶枪、美2.制作要求：严格按照设计草图搭建，遇到问题先小组研讨，无法解决再求助教师，确保10分钟内完成初版小车。活动2:规范测试，记录数据-平坦行驶测试：在模拟月球平坦面释放小车，记录3次行驶距离，取平均值；-爬坡测试：将小车放在10°斜坡底部，释放后观察是否能爬到顶端，记录成-防滑测试：在粗糙砂石面释放小车，观察是否打滑、车身是否晃动，记录稳活动3:分析问题，优化改进1.问题研讨：每组结合力学知识分析问题原量少，拉力不够；轮子打滑→接触面光滑，摩擦力小；结构不稳→重心太高”,填2.优化制作：小组根据分析结果调整小车，比如增加2根橡皮筋、给轮子缠砂纸、在车身底部添加小铁块降低重心，完成后再次测试，记录改进效果。设计意图：通过“制作-测试-改进”的闭环实践，落实工程设计核心流程，培四、研讨：交流成果，总结提升(5分钟)如“我们一开始轮子打滑，缠了砂纸后，爬坡成功率从0变成100%”)。2.对比分析：引导学生对比不同小组的设计，思考：“哪些设境?为什么?”总结共性优势：“重心低的小车更稳定、粗糙轮子防滑效果好、多力、拉力等力学知识解决问题；工程设计不是一次成功，而是不断测试、改进的迭代过程。”4.拓展思考：提问：“如果要让月球车完成探测任务，还需要增加什么功能?”引导学生说出“摄像头、土壤取样器、太阳能设计意图：通过成果交流深化对工程设计与力学知识的理解，拓展创新思维。五、拓展：延伸实践，强化责任(5分钟)1.家庭实践：和家人一起改进月球小车，尝试提升载重能力或适应更陡峭的斜2.科普探究：查阅嫦娥六号月球车的资料，制作一份“月球车设计特点”手抄报，重点标注力学知识的应用。3.创意挑战：设计一款未来月球车，画出设计图并标注创新点(如“悬浮轮适应极端地形”“智能避障系统”),参加班级“月球车创意大赛”。一、月球环境特点二、核心设计要求(力学依据)-动力充足：拉力适配