第3课 制作独轮车 教学设计-2026-2027学年科学五年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦“运用工程设计流程制作独轮车模型”核心知识点，通过回顾杠杆原理引出制作任务，承接单元第2课理论学习，为后续斜面、滑轮等技术学习提供实践支撑，设计图、评价表等工具搭建学习支架。 资料特色在于工程设计全流程体验，学生分组设计标注用料尺寸、使用热熔枪等工具制作、测试改进模型，培养探究实践能力，融入轮子发展史渗透科学观念，跨学科融合劳动与美术。多元评价提升科学思维，助力学生锻炼动手与合作能力，为教师提供详细流程和实用附件，便于教学实施。

第3课 制作独轮车 教科版五年级上册第二单元《工具与技术》 一、课程标准依据 本课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中"技术与工程"领域，核心概念为"运用工程设计的流程（明确任务→设计→制作→测试→评价）制作独轮车模型"。学生通过设计和制作独轮车模型，体验工程设计的基本过程，在实践中应用杠杆技术、框架结构技术和轮子技术。 二、单元分析 本课是单元第3课，从第2课的理论学习（杠杆原理）过渡到动手实践。学生将按照工程设计流程——明确任务、设计、制作、测试、交流与评价——完成独轮车模型的制作。通过动手实践，学生将前两课所学的知识综合运用，同时体验时间成本、牢固程度、承重能力、滚动流畅等多维度的工程考量。为后续第4-6课学习斜面、滑轮和轮轴提供动手经验支撑。 三、教学目标 （一）科学观念 1. 知道设计制作一般包括明确任务、设计、制作、测试、交流评价等步骤。 2. 知道独轮车模型由车身、扶手、轮子等部分组成。 3. 了解轮子是人类最古老、最重要的发明之一（公元前3500年左右出现）。 （二）科学思维 1. 能根据任务要求分析问题，形成设计方案。 2. 能在设计中考虑材料选择、结构稳定性和连接方式等工程因素。 3. 能通过测试发现问题，思考改进方案。 （三）探究实践 1. 能根据提供的材料和工具（直尺、热熔胶、木板、硬纸板、木棍等），设计独轮车模型。 2. 能标注设计图中各部分的用料和尺寸。 3. 能按照设计方案加工材料，制作独轮车的车身和轮子，进行组装。 4. 能对独轮车进行稳固性测试和承重测试，并根据结果改进。 （四）态度责任 1. 愿意动手实践，体验工程设计的乐趣。 2. 在制作过程中能注意安全（使用热熔枪时防止烫伤）。 3. 能倾听他人意见，与同学合作完成任务。 【教学重点】按照工程设计流程（明确任务→设计→制作→测试→评价）制作独轮车模型。 【教学难点】合理设计独轮车各部分的结构和尺寸，使模型能承受一定重物并平稳运行。 四、课前准备 （一）学生准备 1. 直尺、热熔胶、热熔枪、木板、轮车连接模块、木棍、裁纸刀、剪刀各组件 2. 硬纸板（多块）、双面胶、透明胶、泡沫胶、橡皮圈、橡皮泥、标记笔 3. 记录单每人1份 （二）教师准备 1. 独轮车模型范例1个 2. 工具和材料的实物展示 3. 独轮车评价表（黑板用） 4. 安全使用热熔枪的演示材料 5. 轮子发展史的资料图片 五、教学过程（40分钟） 环节一：聚焦问题（5分钟） 【教师活动】 1. 回顾："我们已经知道独轮车省力的秘密是杠杆技术。现在我们来亲手制作一辆独轮车模型！" 2. 出示任务：根据所提供的材料和工具，设计和制作独轮车模型（包括车身、扶手和轮子），要求能承受一定的重物并能平稳运行。 3. 板书课题：制作独轮车。 【学生活动】 1. 观察情境，思考并讨论问题。 2. 提出自己的猜测和假设。 3. 产生探究兴趣。 【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激发探究欲望。 环节二：探索实验（18分钟） 【教师活动】 1. 展示制作材料和工具清单（直尺、热熔胶、热熔枪、木板、木棍、硬纸板等15种），请学生确认。 2. 设计环节：指导学生分组讨论设计方案，画出设计简图，标注各部分的用料和尺寸。提示：设计时要考虑组装位置、交接处的黏合牢固程度、时间成本。 3. 制作环节：指导各组利用所选工具加工材料，做出车身和轮子，最后组装各个部分。安全提醒：使用热熔枪时要注意安全，防止烫伤。 4. 测试环节：完成制作后，组织各组开展独轮车的稳固性测试和承重测试。测试时扶好扶手。 5. 交流与评价：组织小组展示作品，按评价表自评和互评。引导思考改进方案。 6. 巡视指导，帮助有困难的小组。 【学生活动】 1. 分组讨论设计方案，画出"科学号"独轮车设计图。 2. 按照设计方案加工材料（切割、粘贴、组装）。 3. 制作独轮车的车身（硬纸板多层粘合）、轮子（木棍+橡皮圈）、扶手等部件。 4. 进行稳固性测试和承重测试。 5. 填写评价表（自评和互评），交流改进想法。 【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据，发展科学探究能力。 环节三：研讨交流（10分钟） 【教师活动】 1. 组织各小组展示作品。 2. 提问引导："其他小组的展示与讲解对我们有什么启发？""我们制作的独轮车有哪些地方需要改进？如何改进？" 3. 引导学生从时间成本、牢固程度、承重能力、滚动流畅四个维度进行评价。 4. 介绍轮子的发展历史：圆形板（约公元前3500年）→带辐条的轮子（约公元前2000年）→充气轮胎（1888年）。 【学生活动】 1. 各小组汇报探究发现。 2. 参与班级研讨，补充观点。 3. 根据证据得出结论。 【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生从证据走向结论，发展归纳推理能力。 环节四：拓展应用（5分钟） 【教师活动】 1. 展示资料：轮子的出现大大增强了人类的运载能力，改变了交通方式，促进了经济和文化的发展。 2. 引导思考："如果没有轮子，我们的生活会怎样？" 3. 鼓励学生课后继续改进独轮车模型。 【学生活动】 1. 尝试完成拓展任务。 2. 联系生活，举例说明。 【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣。 环节五：课堂小结（2分钟） 【教师活动】 1. 回顾本课流程：明确任务→设计→制作→测试→评价。 2. 总结：制作独轮车应用了杠杆技术（省力）、框架结构技术（稳固）和轮子技术（减少摩擦）。工程设计的每一步都很重要。 3. 布置课后任务：观察身边的哪些物品应用了轮子技术，看看它们的设计有什么特点。 【学生活动】 1. 回顾探究过程，总结发现。 2. 明确课后探究任务。 【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。 六、板书设计 七、教学反思 1. 学生是否能独立完成设计方案？ 2. 学生在制作过程中的动手操作能力如何？ 3. 测试中是否发现了需要改进的问题？ 4. 学生是否能从时间成本、牢固程度等维度评价作品？ 5. 学生在合作中是否发挥团队作用？ 6. 安全注意事项是否落实到位？ 八、跨学科融合设计说明 （一）关联的劳动教育：学习使用热熔胶枪、剪刀、裁纸刀等常用工具。 （二）关联的美术学科：进行设计图绘制，注重视觉表达和标注规范。 （三）关联的历史学科：了解轮子的发展历史（公元前3500年至1888年充气轮胎）。 （四）关联的工程教育：体验工程设计的完整流程和方法。 九、学生疑难解答（附常见问题的应对策略） 疑难问题 解答策略 学生设计的独轮车在测试中散架或轮子脱落。 指导：重点检查交接处的黏合是否牢固，可以增加胶量或使用加固结构。轮子安装时要注意与车身的连接方式是否可靠。这是工程设计中常见的"测试-改进"循环，发现问题后改进才是关键。 学生使用热熔枪时操作不熟练。 提醒：热熔枪温度较高，学生使用时必须有老师指导。先演示正确操作方法：预热后匀速挤胶，粘合后按压几秒固定。胶嘴不要碰到皮肤。 学生只注重外观忽视承重和滚动功能。 引导：回顾任务要求——能承受一定的重物并能平稳运行。美观是加分项，但功能是基本要求。建议先保证基本功能达标，再优化外观。 十、附件 附件一：第3课 制作独轮车 · 活动记录单 一、设计图 日期：______　小组：______ （请在下方画出独轮车设计简图，标注各部分的用料和尺寸） 二、所需材料 硬纸板 双面胶 橡皮圈 木棍 直尺 热熔胶 热熔枪 剪刀 标记笔 木板 三、测试结果 测试项目 结果 稳固性测试 承重测试 滚动流畅度 四、需要改进的地方 __________________________ 附件二：班级记录单（黑板用） 独轮车模型评价表 日期：__________ 轮子的发展： 圆形板（前3500年）→ 带辐条的轮子（前2000年）→ 充气轮胎（1888年） 评价要点 自评 互评 时间成本 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 牢固程度 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 承重能力 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 滚动流畅 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 附件三：学习评价表 评价内容 自评 师评 我能按照设计流程制作独轮车 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能画出设计简图并标注尺寸 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能正确使用工具完成制作 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能在测试后提出改进方案 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能与同学合作完成制作任务 ☆☆☆ ☆☆☆ 附件四：学习评价表（对照学习目标） 评价维度 合格 良好 优秀 能准确描述实验现象 能说出 能详细描述 能描述并解释 能运用证据进行推理 能简单推理 能合理推理 能完整推理 能与同伴合作交流 能参与 能主动交流 能积极合作 对本课知识点掌握程度 基本了解 理解并能应用 深入理解并能迁移 学科网（北京）股份有限公司 $