2.3《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独轮车结构与功能关系及工程设计流程，通过展示独轮车图片明确承重、平稳运行任务导入，衔接前两课杠杆原理知识，搭建从理论到实践的学习支架。 此资料以完整工程设计流程为特色，通过设计图纸标注尺寸材料、分工制作组装、测试评价表多维度评估，体现科学思维（工程思维、系统分析）与探究实践。工程设计法和小组合作法提升学生实践能力与团队协作，助力教师落实核心素养，提高教学效率。

课 题 2.3《制作独轮车》 总第 课时 教材分析 本课是教科版五年级上册“工具与技术”单元的第3课（工程实践课）。在前两课认识工具和杠杆原理的基础上，本课引导学生综合运用所学知识，设计并制作独轮车模型。教材编排明确任务、设计方案、选材制作、测试评价四个环节，引导学生经历完整的工程设计与制作流程，培养工程思维和团队协作能力。 学情分析 学生已了解独轮车的构造和省力原理，但缺乏实际制作经验。对热熔胶枪、裁纸刀等工具使用不熟练，需要安全教育。设计环节可能忽视尺寸标注和承重结构，需引导。对“做一辆能推的车”有强烈兴趣，适合小组合作。 教学目标 科学观念：理解独轮车各部分（车身、轮子、扶手）的功能与结构关系；知道轮子的发明对人类文明的重要意义。 科学思维：能运用工程思维，按照“设计→制作→测试→评价→改进”的迭代流程规划项目实施；能运用系统分析，从承重、稳固、滚动流畅三个维度综合评估作品质量，提出针对性改进方案。 探究实践：能根据任务要求设计独轮车模型图纸（标注尺寸和材料）；能选用工具和材料加工组装并进行承重和稳固性测试。 态度责任：培养安全操作（热熔枪、裁纸刀）的意识；体会团队合作的重要性；感悟轮子发明的伟大意义。 教学重点与难点 重点：完成独轮车模型的设计与制作，使其能承重并平稳运行。 难点：车轮与车身的连接与转动（轮轴固定且能自由滚动）；车身结构的牢固程度。 教学方法 工程设计法、小组合作法、实践操作法、测试评价法 教学准备 教师：课件（独轮车设计示例、制作步骤图、评价表）；垫片（减少轮轴摩擦）。 材料包（每组）：硬纸板、木棍、轮子连接模块（或自制轮子材料）、橡皮圈、双面胶、热熔胶枪及胶棒、直尺、裁纸刀、剪刀、标记笔。 学生活动设计 导入：展示独轮车图→问“能亲手做一个吗”→出示任务（承重、平稳运行）→揭题。 设计方案：讨论独轮车部件（车身/车轮/扶手/轮轴）→画设计图（侧面+正面，标注尺寸材料）→展示示例→组间互提建议→修改设计。 制作组装：分工（裁剪/粘接/组装）→车身搭建→车轮安装→轮轴固定（加垫片减摩）→扶手固定→初步完成。 测试评价：稳固性测试（推车观察晃动）→承重测试（放重物推行）→记录问题→自评互评表→讨论改进方案。 交流拓展：优秀组分享经验→轮子发展史（圆板→辐条轮→充气轮胎）→讨论轮子发明的意义。 作业：分层布置。 教 学 过 程 设计意图 一、聚焦导入——任务驱动（约3分钟） （一）明确工程任务，激发动手欲望 教师展示独轮车图片，提问：“上节课我们研究了独轮车省力的秘密，今天你能亲手做一个独轮车模型吗？” 出示任务：用给定材料制作一个能承受重物、平稳运行的独轮车模型。 揭示课题：《制作独轮车》。 二、探究活动一：设计方案——先设计后制作（约10分钟） （一）培养工程规划能力 教师指导学生讨论独轮车的组成部分（车身、车轮、扶手、轮轴连接）。 画设计图：在纸上画出侧面图和正面图，标注各部件尺寸、材料。 展示示例设计图（如教材“科学号独轮车设计图”），分析其合理性。 提示关键点：车轮直径、车身长度、扶手位置要考虑承重和平衡。 组间互提建议，各组根据建议修改设计。 列出材料清单。 三、探究活动二：制作与组装——动手实践（约15分钟） （一）精细操作与团队协作 教师巡视指导： 车身：用硬纸板或木棍搭建，注意牢固。 车轮：用轮子连接模块或自制圆片（硬纸板+橡皮圈增加摩擦）。 轮轴：用木棍穿过车轮，两端固定在车身下方，加垫片（小珠子）减少摩擦，确保车轮自由转动。 扶手：用木棍或硬纸板条固定在车身后方。 安全提醒：热熔枪高温防烫伤，裁纸刀在切割垫上使用。 组内分工：裁剪员、粘接员、组装员、记录员。 初步完成模型，等待胶水干燥。 四、探究活动三：测试与评价——迭代改进（约8分钟） （一）定量评估，培养反思改进意识 组织测试： 稳固性：推动独轮车，观察车身是否晃动、轮子是否脱落。 承重能力：在车身上放置重物（如书本），看能否平稳推行。 填写“独轮车模型评价表”： 评价维度 自评 互评 改进方向 牢固程度 承重能力 滚动流畅 外观结构 记录问题（如“轮子不圆”“车身歪斜”“轮轴过紧”），提出改进方法。 优秀小组分享成功经验。 五、交流与拓展——相互学习，拓宽视野（约6分钟） （一）分享与科技史融合 教师组织交流： “其他小组的展示对我们有什么启发？” “我们制作的独轮车需要改进哪些方面？如何改进？” 拓展：轮子的发展史 圆板（约公元前3500年）→ 辐条轮（约公元前2000年）→ 充气轮胎（1888年，邓禄普发明） 提问：“轮子的发明对人类有什么意义？”（增强运载能力、改变交通方式、促进文化交流） 总结：独轮车虽小，却蕴含杠杆和轮轴原理，工程制作需要不断调试。 六、作业布置（约2分钟） 分层布置作业（见作业设计）。 任务驱动，激发动手欲望，明确工程目标。体现课标“能根据任务要求进行工程设计”。 强调“先设计后制作”的工程规范，培养规划能力。组间互提建议培养批判性思维。体现课标“能绘制设计图表达工程方案”。 1. 1. 动手实践培养精细操作和团队协作。垫片解决轮轴摩擦难题，提高成功率。体现课标“能按工程方案实施制作”。 1. 通过定量评估培养反思改进意识，体现工程设计的迭代本质。体现课标“能根据评价结果提出改进方案”。 1. 1. 相互学习借鉴，拓宽科技史视野，体会“技术推动文明进步”的宏大主题。体现课标“了解技术发展对人类文明的影响”。 作业设计： 基础层：完成独轮车模型的改进，拍摄一张成品照片，写出制作过程中遇到的一个困难及解决方法。 提升层（选做）：①用不同材料（如废旧塑料瓶、乐高积木）另做一个独轮车，比较哪种材料更牢固；②查阅资料：充气轮胎是谁发明的？它有什么优点？ 拓展层：研究“轮轴”原理，制作一个轮轴装置（如用线轴和绳子做起重机），写出它的省力情况。 板书设计： 2.3制作独轮车 1、 任务 承重、平稳运行 2、 设计要点 车身：牢固、尺寸合理 车轮：圆形、转动灵活 轮轴：连接稳固、不偏移（加垫片减摩） 扶手：便于操控 3、 制作步骤 设计图 → 裁剪材料 → 组装车身 → 安装轮轴车轮 → 固定扶手 → 测试 4、 测试评价 维度：稳固性、承重能力、滚动流畅 方式：自评 + 互评 → 发现问题 → 改进 5、 拓展：轮子的发展史 圆板（前3500年）→ 辐条轮（前2000年）→ 充气轮胎（1888年） 意义：增强运载、改变交通、推动文明 课后反思： 优点：设计环节学生能画出较规范图纸；制作过程热情高，多数小组能完成可推动的独轮车；评价表促进了客观反思。 不足：热熔胶固定轮轴易粘连导致轮子不转；部分小组车身过轻，放重物后倾斜；时间不够未能充分改进。 改进：提供垫片减少轮轴摩擦；建议车身底部加宽或配重；下节课留出“改进展示”时间，体现工程迭代的闭环。 学科网（北京）股份有限公司 $