1 设计制作小车 教学设计-2025-2026学年科学四年级上册湘科版

该小学科学教学设计聚焦小车基本结构及功能，通过“小小工程师招募令”情境导入，结合短视频与实物观察，联系生活经验，前承“力与运动”认知，后为性能优化铺垫，借助设计锦囊、图纸模板等支架引导学生探究。 以任务驱动的工程实践为主线，小组分工明确，通过分步制作（裁剪-轮轴-固定-调整）和数据验证培养科学思维与探究实践能力，如用吸管做轴确保轮子灵活转动，提升学生动手与合作能力，教师易操作且课堂高效。

《设计制作小车》教案 学科 小学科学 年级册别 四年级上册 共1课时 教材 义务教育教科书·科学四年级上册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是湘科版小学科学四年级上册第六单元《我们的小车》的第一课，以“设计制作小车”为核心任务，引导学生通过观察真实小车结构、动手设计与制作简易小车，探究物体运动中的能量转化与机械原理。内容贴近生活实际，融合了工程思维与科学探究，是培养学生动手能力、创新意识和团队协作精神的重要载体。本课在课程体系中承前启后，既延续了前一单元对“力与运动”的初步认知，又为后续学习“小车的性能优化”“摩擦力的影响”等提供实践基础，具有较强的综合性与实践性。 学情分析 四年级学生正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键阶段，对动手操作类活动充满兴趣，具备一定的观察、比较和表达能力。他们已初步了解“推力”“重力”“运动”等基本概念，但对“如何让小车跑得更远”背后的物理原理理解模糊。生活中常见玩具车、自行车等，积累了一定的生活经验，但缺乏系统归纳。部分学生在小组合作中存在分工不清、沟通不畅等问题；个别学生动手能力较弱，易产生挫败感。因此，教学中应注重情境创设，通过任务驱动激发内驱力，采用分层指导、同伴互助等方式，帮助不同层次学生获得成功体验，突破“从想法到成品”的实践瓶颈。 课时教学目标 科学观念 1. 能说出小车的基本组成部分（车身、轮子、连接结构），并理解各部分的功能作用。 2. 知道小车能沿斜坡向下运动是由于重力作用，且行驶距离受车身稳定性、轮子转动灵活性等因素影响。 科学思维 1. 能基于观察和已有经验，提出合理的设计方案，并进行初步的可行性分析。 2. 在小组讨论中，能倾听他人意见，综合多角度信息，优化设计方案。 探究实践 1. 能使用身边材料（如纸板、瓶盖、吸管、胶带等）完成小车的组装，具备基本的工程实践能力。 2. 能通过实验对比不同设计的小车在斜坡上的行驶距离，收集数据并记录结果。 态度责任 1. 愿意积极参与小组合作，在分工中承担责任，共同完成任务。 2. 具有勇于尝试、不怕失败的探索精神，尊重科学事实，实事求是地记录实验现象。 教学重点、难点 重点 1. 引导学生明确小车的基本结构组成，理解其功能意义。 2. 指导学生根据“能沿斜坡下滑”和“行驶距离远”两个核心要求，设计出合理的制作方案。 难点 1. 如何帮助学生将抽象的“灵活”“稳定”等概念转化为具体可操作的设计策略（如轮轴对齐、连接牢固）。 2. 如何在有限时间内协调小组成员分工，有效推进设计与制作流程，避免混乱或拖延。 教学方法与准备 教学方法 议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 斜坡模型、实物小车展示、设计图纸模板、材料包（纸板、瓶盖、吸管、胶带、剪刀、双面胶） 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入：小车大挑战【5分钟】 一、创设“小小工程师招募令”情境 （一）、播放一段短视频：城市交通拥堵画面，随后切换至一辆复古小车驶过田野的动画。 教师旁白：同学们，你们知道吗？早在几千年前，人类就发明了小车，它改变了我们的出行方式。今天，我们要参加一场特别的比赛——“未来小车设计师大赛”！谁能做出一辆最棒的小车，让它从这个高高的斜坡上滑下来，走得最远，谁就是冠军！ 1. 提问引导：看到这辆小车，你有什么发现？它由哪些部分组成？如果让你来设计一辆小车，你会怎么想？ 2. 展示实物小车模型，引导学生近距离观察：请看，这是一辆真正的木制小车，它的轮子是圆的，车身是长方形的，轮子和车身之间用什么连接？（引出“轴”） 3. 板书关键词：车身、轮子、连接、灵活、稳定、远行。 （二）、出示：观察三辆不同样式的小车。 1. 教师提问：请大家仔细观察课本的三辆小车，它们有什么相同点？又有哪些不同之处？ 2. 引导学生逐项分析： - 第一辆：车身短，轮子大，像一辆越野车。 - 第二辆：车身细长，轮子小，像一辆赛车。 - 第三辆：有四个轮子，车身宽，看起来很稳。 3. 追问：你觉得哪一辆更容易沿着斜坡滑下去？为什么？ 4. 小结：原来，小车能不能顺利出发，跟它的轮子大小、数量、车身形状、连接方式都有关系。接下来，我们就来当一次真正的“小车设计师”，开始我们的设计之旅吧！ 二、任务发布：我的第一辆小车设计图【5分钟】 （一）、明确制作要求与比赛规则。 1. 教师手持任务卡大声宣读：“制作小车要求：①使用身边的材料；②必须能顺着斜坡向下运动；③比一比，哪辆小车行驶得最远！” 2. 强调关键点：不能用手推，要靠自己滑下去；不能只做外观，必须能动起来。 3. 分组说明：全班分为8个小组，每组4人，每组选出一名“设计总监”负责统筹，一名“技术员”负责记录，一名“材料管理员”负责领取工具，一名“汇报员”负责展示成果。 （二）、发放设计图纸模板，讲解填写方法。 1. 发放纸质“小车设计图”表格，包含以下栏目： - 我的小车名字： - 使用的主要材料： - 轮子材料与数量： - 车身材料与形状： - 轮子与车身的连接方式： - 我的设计亮点（为什么这样设计）： 2. 教师示范填写：以“闪电号”为例，边说边写： - 名字：闪电号； - 材料：硬纸板做车身，塑料瓶盖做轮子，吸管做车轴； - 轮子：4个，用瓶盖； - 连接：用吸管穿进瓶盖中心，再固定在纸板上； - 设计理由：吸管做轴可以自由转动，轮子不会卡住，车子才能跑得快！ 3. 布置任务：现在，请大家以小组为单位，讨论并完成你们的小车设计图，时间5分钟。 1. 观看视频，感受小车魅力。 2. 仔细观察实物小车，说出基本结构。 3. 参与讨论，思考设计思路。 4. 听清任务要求，明确小组角色分工。 评价任务 设计清晰：☆☆☆ 分工明确：☆☆☆ 创意独特：☆☆☆ 设计意图 通过真实情境引入，激发学生参与热情；借助视频与实物观察，激活已有经验，建立“小车结构”的直观认知；通过任务分解与角色分配，培养学生的组织能力与责任意识，为后续合作探究奠定基础。 小组合作：设计与讨论【10分钟】 一、分组讨论：我们的设计蓝图【5分钟】 （一）、教师巡视，适时介入引导。 1. 巡视各小组，重点关注“设计总监”是否在主持讨论，确保每位成员都有发言机会。 2. 针对出现的问题进行个性化指导： - 若某组只说“用纸板做车”，追问：纸板怎么做车身？怎么固定轮子？ - 若某组轮子用橡皮筋绑住，提醒：橡皮筋容易打滑，会影响转动，建议改用吸管或筷子做轴。 3. 提供“设计锦囊”卡片，张贴于黑板： - 锦囊1：轮子要能自由转动，不能卡死。 - 锦囊2：车身要平衡，两边重量差不多。 - 锦囊3：连接处要牢固，不能一碰就散。 4. 鼓励学生大胆表达，允许“天马行空”的想法，但需说明理由。 （二）、完善设计图，形成初步方案【5分钟】 1. 要求各组在设计图上补充细节： - 画出简笔草图，标注材料位置。 - 在“设计亮点”栏写下一句解释，如：“我用吸管穿轮子，因为可以转得快！” 2. 教师随机抽查两组展示设计图，并请其他组点评： - “你们的轮子是怎么固定的？” - “为什么选择这种材料？” 3. 强调：设计图是制作的“说明书”，越详细越好，不能只写“做个车就行”。 1. 积极参与小组讨论，发表个人见解。 2. 根据“设计锦囊”优化设计方案。 3. 完善设计图，绘制草图并标注。 4. 代表小组展示设计思路，接受同伴提问。 评价任务 方案完整：☆☆☆ 理由充分：☆☆☆ 合作有序：☆☆☆ 设计意图 通过小组合作，促进思维碰撞，提升设计方案的科学性与可行性；教师适时介入，提供支架支持，防止讨论流于形式；通过展示与互评，增强学生表达与批判性思维能力，落实“做中学”理念。 动手实践：制作小车【15分钟】 一、材料领取与安全提示【2分钟】 （一）、材料管理员领取材料包。 1. 教师强调：每个小组只能领取一套材料包，不可私自多拿。 2. 材料清单：硬纸板若干、塑料瓶盖4个、吸管2根、胶带1卷、剪刀1把、双面胶1卷。 3. 特别提醒：使用剪刀时，手要握紧，刀口朝外，不要对着同学；胶带不要乱撕，保持桌面整洁。 二、分步指导：小车制作四步法【10分钟】 （一）、第一步：裁剪车身【2分钟】 1. 教师示范：用尺子量出15厘米×10厘米的矩形，用铅笔画线，再用剪刀沿线剪下。 2. 提醒学生：剪之前先画线，剪的时候要慢，注意安全。 3. 巡视指导：检查是否有歪斜、断裂情况，及时纠正。 （二）、第二步：安装轮轴【3分钟】 1. 教师演示：将吸管剪成约5厘米长，作为车轴。 2. 把吸管穿过瓶盖中心，两端露出约1厘米。 3. 再把吸管两端分别插入车身两侧预留孔中（可用铅笔先扎孔）。 4. 强调：轮子必须能自由转动，不能卡住；否则会影响速度。 （三）、第三步：固定轮子与车身【3分钟】 1. 用胶带将吸管两端固定在车身外侧，防止脱落。 2. 重点提醒：胶带要贴牢，尤其是轮子与车身连接处，否则一启动就会掉。 3. 检查：用手轻轻拨动轮子，看是否顺畅。 （四）、第四步：整体调整与美化【2分钟】 1. 检查小车是否平稳，能否立住不倒。 2. 鼓励学生用彩笔给小车涂色或贴上标签，如“极速飞车”、“稳稳号”等。 3. 教师巡视，发现问题即时纠正，如轮子不对称、轴不直等。 三、快速测试：试运行小车【3分钟】 （一）、在斜坡起点放置小车，轻推一下，观察是否能自行滑下。 1. 教师示范：将小车放在斜坡顶端，松手后观察其运动状态。 2. 提问：它有没有卡住？轮子有没有转？能不能一直往前走？ 3. 若出现问题，引导学生现场排查： - 轮子卡住了？→ 拆开检查轴是否太紧。 - 车身歪了？→ 检查两侧轮子是否对称。 - 一碰就散？→ 加强胶带粘合。 4. 确保每组的小车都能顺利滑下，方可进入下一环节。 1. 按照分工领取材料，遵守安全规则。 2. 依次完成裁剪、安装、固定、美化等步骤。 3. 动手操作中不断调试，确保小车能动。 4. 与同伴合作解决制作中的问题。 评价任务 操作规范：☆☆☆ 结构稳固：☆☆☆ 能动运行：☆☆☆ 设计意图 通过“四步法”分解复杂任务，降低操作难度；结合安全教育，培养学生良好实验习惯；设置“试运行”环节，实现即时反馈，提升学生问题解决能力；整个过程强调“边做边调”，体现工程思维的核心特征。 实验验证：比一比谁的小车跑得远【8分钟】 一、布置实验场地与规则【2分钟】 （一）、教师布置斜坡赛道。 1. 使用木质斜坡模型，高度约30厘米，长度约1米。 2. 在地面划出起始线和终点线，用粉笔标记“0”点。 3. 明确实验规则：每次只放一辆小车，从同一起点释放，不能推动，记录最终停下的位置。 二、分组实验：测量行驶距离【5分钟】 （一）、小组轮流测试，记录数据。 1. 每组派一名“测量员”用软尺测量小车停止点到起始线的距离，精确到厘米。 2. 记录在“实验记录表”上，包括： - 小车名称： - 行驶距离（厘米）： - 是否顺利滑下： - 改进建议： 3. 教师巡视，关注数据真实性，防止随意编造。 （二）、数据汇总与初步分析【3分钟】 1. 教师在黑板上列出所有小组的数据，用柱状图示意。 2. 提问引导： - 哪辆车跑得最远？它有什么特点？ - 有没有哪辆车中途停下来了？可能是什么原因？ - 为什么有的车虽然漂亮，但跑不远？ 3. 小结：原来，小车跑得远不仅要看外形，更要看结构是否合理，轮子是否灵活，连接是否牢固。 1. 排队等待测试，遵守规则。 2. 测量并记录行驶距离。 3. 分析数据，思考影响因素。 4. 参与集体讨论，分享发现。 评价任务 数据准确：☆☆☆ 规则遵守：☆☆☆ 分析深入：☆☆☆ 设计意图 通过真实实验验证猜想，强化“证据支持结论”的科学态度；利用可视化图表，帮助学生直观感知差异，发展数据分析能力；通过开放性提问，引导学生从现象深入本质，为下一课时“优化小车”埋下伏笔。 总结拓展：小车设计师的启示【2分钟】 一、回顾学习历程，提炼核心经验【1分钟】 （一）、教师引导学生回顾全过程。 1. 问：今天我们经历了哪些步骤？ - 先观察小车 → 再设计图纸 → 然后动手制作 → 最后测试比赛。 2. 强调：这就是一个完整的“工程设计”流程，每一个环节都不能少。 3. 总结关键点： - 好的小车要有好结构，轮子要转得动，车身要稳。 - 好的设计要经过反复尝试，不怕失败。 二、布置延伸任务，开启下节课探秘【1分钟】 （一）、抛出挑战性问题。 1. 教师神秘地说：“其实，我们还可以让小车跑得更快！下节课，我们要研究‘怎样让小车跑得更远’？你想不想知道秘密？” 2. 布置预习任务：回家观察家里的玩具车，看看它是怎么跑的？轮子是哪里来的？能不能自己做一个能让小车“自动前进”的装置？ 3. 结束语：今天的“小小工程师”们表现得太棒了！让我们期待下一次更精彩的挑战吧！ 1. 回顾学习过程，梳理知识要点。 2. 思考“如何改进小车” 3. 对下节课充满好奇，主动思考。 4. 期待后续探究。 评价任务 反思深刻：☆☆☆ 兴趣浓厚：☆☆☆ 期待延续：☆☆☆ 设计意图 通过总结提升，帮助学生构建完整的学习闭环；以悬念式结尾激发持续探究欲望，实现“课虽尽而思未止”，为下一课时做好铺垫，体现教学的连贯性与递进性。 作业设计 一、小车观察日记 1. 请你在家里找一辆玩具小车（如遥控车、电动小车、手推车等），仔细观察它的结构。 2. 用图画或文字记录：它的车身是什么形状的？有几个轮子？轮子是怎么装上去的？轮子能转吗？ 3. 试着用手轻轻推动它，看它能不能自己往前走？如果不能，为什么？ 4. 请你给这辆小车起一个名字，并写一句介绍词，比如：“我是‘闪电侠’，我能飞快地冲出去！” 二、家庭小车改造挑战 1. 请用家中废旧材料（如纸盒、瓶盖、吸管、橡皮筋等）设计并制作一辆新的小车。 2. 要求：必须能从斜坡上滑下，不能用手推。 3. 请你拍一张小车的照片，附上一段话说明： - 你用了什么材料？ - 你是怎么让轮子转起来的？ - 你认为它能跑多远？为什么？ 4. 下节课带来展示，我们将评选“最具创意家庭小车奖”！ 三、思考题 1. 如果小车的轮子变大了，会怎么样？如果轮子变小了呢？ 2. 为什么有些小车有四个轮子，有些只有两个？ 3. 你认为什么样的小车最容易卡住？为什么？ 【答案解析】 一、小车观察日记 1. （示例）我观察的是爸爸的玩具遥控车。它的车身是长方形的，有四个轮子，轮子是用金属轴连接的，能自由转动。用手推它，它能自己向前走一段。 2. 名字：超能小铁牛。介绍词：我是超能小铁牛，我的轮子特别结实，能扛住大石头！ 二、家庭小车改造挑战 1. （示例）我用纸盒做了车身，瓶盖做了轮子，用吸管当轴，用胶带固定。轮子能转，小车能从斜坡滑下，估计能跑30厘米左右，因为轮子转得快，车身轻。 三、思考题 1. 轮子变大，可能更稳，但重心高；轮子变小，可能灵活但容易卡住。 2. 四轮车更稳，适合载重；两轮车更灵活，适合快速转弯。 3. 轮子不对称或连接不牢的小车最容易卡住，因为受力不平衡。 板书设计 [设计制作小车] 一、小车的组成部分： 车身 —— 承载与支撑 轮子 —— 转动与前行 轴 —— 连接与传动 连接件 —— 固定与稳定 二、设计四步法： 1. 观察 → 2. 设计 → 3. 制作 → 4. 测试 三、成功秘诀： 轮子要转得动， 车身要站得稳， 连接要牢， 赛场见真章！ 教学反思 成功之处 1. 以“小小工程师大赛”为主线贯穿始终，学生参与度极高，课堂氛围活跃，真正实现了“玩中学”。 2. 采用“四步法”拆解复杂任务，有效降低了学生操作门槛，绝大多数学生能在45分钟内完成制作并测试。 3. 实验环节设计科学，通过真实数据对比，让学生直观感受到设计与性能的关系，强化了科学探究意识。 不足之处 1. 个别小组因材料分配不均导致制作进度滞后，下次可提前准备多套备用材料。 2. 部分学生在讨论中仍存在“搭便车”现象，今后需进一步细化小组角色职责，增加个人贡献度评价。 3. 时间把控稍显紧张，若能延长至50分钟，将有更多时间进行深度交流与反思。 学科网（北京）股份有限公司 $