《改装动力小车》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学五年级上册

《改装动力小车》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学五年级上册学情分析四年级学生已经完成本单元前三课学习，掌握多种能量形式以及能量转化知识，了解电能转化磁能、机械能转化热能等规律，认识电磁铁结构和原理。学生有组装简单电路、制作电磁铁的动手经验，具备基础动手探究能力。但是学生缺少工程实践经历，“设计—制作—测试—改进”的工程思维薄弱。学生能够想到用电能驱动小车，但在改装小车时，很难兼顾动力装置安装、重量平衡、→摩擦教材分析本课是第五单元最后一课，属于工程实践类型课程，是单元知识的综合应用。教材遵循工程实践流程：提出任务、设计方案、制作改装小车、测试小车、评估改进、交流展示。本课任务：利用能量转化知识，给小车加装动力装置，改装动力小车。教材提供多种动力思路，本课重点选用电磁铁相关电磁动力方案，落实电能转化磁能，再转化机械能驱动小车。教材引导学生思考：选择什么动力形式？材料如何搭配？改装过程会遇到哪些问题？测试之后如何调整优化。本课融合本单元全部核心概念，学生在动手工程活动中再次运用能量转化。教材突出工程实践核心：工程作品需要不断测试、发现问题、修改方案，迭代优化。本课既是单元知识的综合运用，也是对探究实践、工程思维的训练。本课完成之后，学生形成完整学习链条：认识能量转化现象→探究能量转化规律→运用能量转化开展工程设计。核心素养教学目标科学观念：能够综合运用本单元能量转化知识，理解电磁动力小车工作过程：电能转化磁能，磁能转化机械能推动小车运动；知道→摩擦科学思维：能够根据任务要求设计改装方案，预判改装过程可能出现的问题；基于小车测试现象分析故障原因，提出改进办法，形成工程优化思维。探究实践：小组合作完成动力小车改装，按照设计方案组装动力部件；开展小车测试，记录行驶情况，针对问题调整装置，迭代改进作品；规范使用实验材料。态度责任：体验工程设计从构思、制作到不断改进的完整过程；体会能量转化技术可以用来制作工具；小组合作中学会分工协作，敢于尝试、耐心调试。教学重难点教学重点：设计并改装电磁动力小车，理解小车动力系统的能量转化过程。教学难点：根据小车测试现象，查找故障，不断优化改装方案，建立工程迭代改进思维。教学过程情境导入，明确工程任务教师出示教材图片：普通无动力小车，改装完成的电磁动力小车。

师：同学们看图片，这是普通小车，轻轻推一下才能前进；还有一辆改装好的小车，接通电源之后，不需要手推，就可以自己前进。我们本单元学习了各种能量转化，今天我们承担工程师任务，《改装动力小车》。我们的任务：利用能量转化知识，给小车加装动力装置，让小车依靠电能驱动，自主运动。大家想一想，我们可以利用本单元哪个装置作为小车动力？

生：电磁铁。电磁铁通电产生磁力，可以吸引磁铁，带动小车运动。

师：思路很好。利用电磁铁电能转化磁能，磁能带动小车运动，也就是磁能转化机械能。整个过程能量转化链条：电能→磁能→机械能。今天我们小组合作，完成小车改装工程。

设计意图：依托教材工程情境，提出明确工程任务，唤醒电磁铁、能量转化旧知，点明小车能量转化路径，让学生明确本课实践目标。探究活动一：小组设计改装方案师：阅读教材工程设计部分。制作之前，工程师先要设计方案。请小组讨论设计方案，思考几个问题：第一，电磁铁安装在小车哪个位置？第二，永久磁铁怎么摆放，才能利用磁力推动小车？第三，电池固定在哪里，怎样减轻小车重量？第四，猜想改装之后可能遇到什么问题？

学生小组讨论，绘制简易设计草图。教师巡视，听取小组方案。

师：哪个小组分享设计方案？

生1小组：我们打算把电磁铁固定在小车车头，永久磁铁放在小车前方底座，通电电磁铁吸引磁铁，拉动小车前进。

师：这个方案可行。大家预判会遇到什么问题？

生1：小车太重，磁力拉不动小车。

生2：电磁铁和磁铁距离太远，磁力不够。

生3：电池晃动，导线脱落，电路断开。

师：大家预判问题很全面。设计方案要考虑重量、磁力距离、电路稳固性。确定方案之后，领取材料：小车底座、铁钉电磁铁、永久磁铁、电池盒、导线。

设计意图：落实教材工程设计环节，引导学生先设计再动手，培养工程设计思维。借助提问引导学生预判风险，减少制作中故障，绘制草图固化小组方案。探究活动二：制作、测试与改进小车师：小组按照设计方案组装改装小车。组装完成之后进行测试：接通电源，观察小车是否运动；记录小车行驶情况。如果小车不能动，小组分析原因，修改方案重新调试。

学生动手组装并测试小车，教师巡视，针对各组不同情况引导思考。

师：老师发现有的小组小车没有移动，请小组说一说现象，大家一起分析。

生：通电之后电磁铁有吸力，但是小车一动不动。

师：大家分析原因是什么？

生1：小车太重，磁力不够拉动。

生2：电磁铁和磁铁距离太远。

师：可以怎么改进？

生：减轻小车负载，调整磁铁位置，缩小磁铁与电磁铁距离，增加电磁铁线圈匝数提升磁力。

另一小组汇报：小车会抖动，但是不能持续向前。

师：是什么原因？

生：电磁铁吸引磁铁之后贴在一起，无法持续拉动。

师：那可以调整磁铁摆放角度，让磁力产生持续向前的拉力。

学生继续修改装置，二次测试小车。多次调试之后，各小组展示小车行驶效果。

师：请大家说一说，改装小车整个过程能量是怎样转化？

生：电池里化学能转化电能；电磁铁把电能转化磁能；磁力带动小车运动，磁能转化机械能。

师：完整准确。改装小车就是利用连续能量转化，让小车获得动力。在改装的时候，我们还要考虑→摩擦，车轮和地面→摩擦会消耗机械能，阻碍小车前进，这也是→摩擦生热，机械能转化热能。成果展示交流师：各小组展示改装小车，介绍设计思路，说一说改装过程遇到什么困难，是怎么解决的。小组之间互相评价作品。

学生分组展示作品，交流调试经验。

师：除了电磁动力，还可以用其他能量形式改装小车，比如利用风能、弹性势能作为动力，大家课后可以尝试设计其他动力方案。课堂小结师：本节课我们化身工程师，完成动力小车改装工程。整个工程流程：设计方案、动手制作、测试作品、查找问题、改进装置。电磁动力小车工作，能量依次发生转化：化学能转化电能，电能转化磁能，磁能转化机械能，同时一部分机械能因为摩擦转化热能。本课综合运用本单元学习全部能量转化知识。本单