6 制作 月球小车 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月球小车”核心知识点，通过回顾运动和力知识导入，明确任务（载重橡皮、过沙地、成本≤100元、质量≤100克），串联前五课结构、重力等知识，搭建从理论到实践的学习支架。 特色在于完整工程流程体验与跨学科融合，学生需设计方案、绘制图纸、选择材料（计算成本质量）、组装测试并改进，培养科学思维（分析问题、优化方案）与探究实践能力，提供疑难解答策略，助力教师高效教学，提升学生工程思维与合作意识。

第6课 制作「月球小车」 教科版五年级上册第三单元《运动和力》 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→制订方案→实施方案→测试与改进→展示与交流）制作月球小车模型"。学生综合运用前五课所学的关于结构、重力、弹力、摩擦力、力的大小测量等知识，按照工程设计流程设计并制作一辆能完成挑战任务的月球小车模型。 二、单元分析 本课是单元第6课，是前五课知识的综合运用课。学生需要完成一个工程挑战任务：设计和制作一辆"月球小车"，能载重1块橡皮，穿过凹凸不平的沙地（模拟月球表面），且受价格（不超过100元）和质量（不大于100克）限制。学生按照完整的工程设计流程（明确任务→制订方案→实施方案→测试与改进→展示与交流）完成任务。本课强调工程思维和团队合作，为第7课"评价月球小车"做作品准备。 三、教学目标 （一）科学观念 1. 知道工程设计的基本步骤：明确任务→制订方案→实施方案→测试与改进→展示与交流。 2. 知道月球小车的设计需要考虑动力、结构、材料、成本、重量等多种因素。 3. 了解太阳能电池可以将太阳能转化为电能驱动小车。 （二）科学思维 1. 能根据任务要求分析问题，讨论可能遇到的问题和解决办法。 2. 能在多个方案中选择最优方案。 3. 能在测试中发现问题，分析原因并提出改进方案。 4. 能综合考虑成本、重量、性能等多方面因素进行决策。 （三）探究实践 1. 能根据任务要求讨论并确定"月球小车"的设计方案。 2. 能绘制多角度的小车设计图，标注主要部件的尺寸。 3. 能选择合适的材料（太阳能电池、车轮、车轴、车身支架等），填入材料清单表格。 4. 能按照组装说明逐步组装月球小车。 5. 能在测试中发现问题和改进。 （四）态度责任 1. 能积极参与小组合作，分工完成任务。 2. 在设计中培养成本意识和工程思维。 3. 乐于接受测试中的失败，勇于改进。 4. 体会工程的复杂性和挑战性。 【教学重点】按照工程设计流程，综合运用前五课知识设计并制作一辆月球小车。 【教学难点】在成本（不超过100元）和质量（不大于100克）的限制下，设计出能载重过沙坑的月球小车。 四、课前准备 （一）学生准备 1. 备选材料：太阳能电池A/B、车轮+车轴A/B、车身支架、小电动机A/B、齿轮、螺丝、扎带等 2. 工具：螺丝刀、扎带等 3. 沙坑（模拟月球表面） 4. 记录单每人1份 （二）教师准备 1. 月球小车示范模型1辆 2. 材料和工具实物展示 3. 工程设计流程示意图（黑板用） 4. 材料清单表格（黑板用） 5. 备选材料及价格清单 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："我们已经学习了运动和力的有关知识，下面就开始制作我们的月球小车吧！" 2. 出示任务：设计和制作一辆"月球小车"，能载重1块橡皮，穿过凹凸不平的沙地（模拟月球表面）。要求材料价格不超过100元，质量不大于100克，在10秒内通过测试沙坑。 3. 板书课题：制作"月球小车"。 【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. 明确任务环节：带领学生逐条分析任务要求（载重、过沙坑、价格、质量、时间）。强调"100元"为虚拟数据。 2. 制订方案环节：指导学生根据任务讨论设计方案，合理选择材料。提示：从多个角度画出设计图，标注主要部件的尺寸。材料清单需填写性能、质量、价格等信息。 3. 实施方案环节：指导学生按照组装说明逐步操作——①做车架（扎带连接）；②安装轮子和电动机（扎带固定）；③固定太阳能电池（螺丝刀安装支架）；④连接太阳能电池和小电动机（接线+绝缘套）。 4. 测试与改进环节：提醒学生注意车轴是否正直，太阳能板角度是否合适。 5. 巡视指导，帮助有困难的小组。安全提醒：注意使用工具的安全。 【学生活动】 1. 明确任务：理解任务要求（载重、沙坑、价格≤100元、质量≤100克、10秒内通过）。 2. 讨论设计方案，画出设计图（多角度），标注尺寸。 3. 填写材料清单，计算总价和总质量。 4. 按照组装说明制作月球小车。 5. 测试小车能否通过沙坑，发现问题并进行改进。 【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. 组织各小组交流设计方案。 2. 提问引导："为什么不用重力和弹力驱动小车？""在材料选择上你们做了哪些权衡？" 3. 引导学生关注设计中的工程思维：为什么选择这种车轮？为什么用太阳能电池？如何控制总成本？ 【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. 展示更多月球车设计的可能性。 2. 讨论："真正的玉兔号月球车是如何设计的？" 3. 鼓励学生课后查阅资料，了解真实月球车的设计思路。 【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→制订方案→实施方案→测试与改进。 2. 总结：制作月球小车要综合运用结构、重力、弹力、摩擦力、力的大小等多方面知识。工程设计是一个不断测试和改进的过程。 3. 布置：为下节课的评价活动做好准备。 【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. 学生是否能理解工程设计的完整流程？ 2. 学生是否能在设计方案中合理选择材料和控制成本？ 3. 学生在制作过程中遇到的主要问题是什么？ 4. 学生是否能通过测试发现问题并主动改进？ 5. 小组合作是否有效？分工是否合理？ 6. 学生对月球车的设计是否产生了浓厚的兴趣？ 八、跨学科融合设计说明 （一）关联的工程教育：体验工程设计的完整流程。 （二）关联的数学学科：计算材料成本、控制总质量和总价。 （三）关联的物理学科：综合运用重���、弹力、摩擦力、力的大小等力学知识。 （四）关联的劳动教育：学习使用螺丝刀、扎带等工具进行组装。 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 学生选材料时只追求高性能，成本超标。 指导：工程设计中成本控制是很重要的环节。可以在材料清单中标注每种材料的价格，计算总价，然后讨论哪些地方可以节省成本而不影响核心功能。 学生制作时太阳能板角度不对，小车不动。 指导：太阳能电池需要对准光源才能发电。如果在室内测试，可以用台灯模拟太阳光，调整太阳能板的角度使其正对光源。接线时要确保正负极连接正确。 学生的小车在沙坑中卡住不动。 指导：检查车轮的直径是否适合沙坑——大轮子更适合不平整地形。可以调整车轴位置使重心合理分布，也可以减轻车身重量。测试中发现问题后不断改进是工程的常态。 学生问：为什么不用重力和弹力驱动？ 引导：月球车的任务是在月面行驶很长距离进行考察，重力和弹力驱动的能量有限。太阳能电池可以将太阳能转化为电能，持续为小车提供动力，更适合长距离巡月任务。 十、附件 附件一：第6课 制作"月球小车" · 活动记录单 一、"月球小车"设计图 日期：______　小组：______ （请从多个角度画出小车设计图，标注主要部件的尺寸） 二、材料清单 日期：______ 材料名称 性能及质量 价格/元 需要数量 价格小计 太阳能电池A/B 车轮+车轴A/B 车身支架 小电动机A/B 齿轮 螺丝、扎带等 合计 总质量：____克 总价：____元 三、组装步骤记录 步骤 完成情况 遇到的问题 1. 做车架 2. 安装轮子和电动机 3. 固定太阳能电池 4. 连接电路 四、测试结果 测试项目 结果 载重（1块橡皮） 10秒内通过沙坑 需要改进的地方 附件二：班级记录单（黑板用） 制作"月球小车" 日期：__________ 工程设计流程： 明确任务 → 制订方案 → 实施方案 → 测试与改进 → 展示与交流 任务要求： ✓ 载重1块橡皮 ✓ 穿过沙地（模拟月面） ✓ 材料价格≤100元 ✓ 质量≤100克 ✓ 10秒内通过沙坑 附件三：学习评价表 评价内容 自评 师评 我能理解工程设计流程 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能参与讨论并设计方案 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能按照方案制作月球小车 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能在测试中发现问题并改进 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能与同学合作完成任务 ☆☆☆ ☆☆☆ 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 $