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“工具与技术”单元工程设计过程，通过制作独轮车引导学生经历“明确任务—设计—制作—测试—交流与评价”完整流程。课堂导入回顾前两课杠杆原理及独轮车结构，结合实物模型关联结构与功能，明确承重稳固的制作任务，搭建新旧知识衔接的学习支架。 此设计以工程实践为主线，突出科学思维与探究实践培养。设计环节要求绘制标注用料尺寸的设计图，锻炼模型建构能力，制作中强调工具安全与小组分工，提升动手实践能力，测试采用星级评价量表结合自评互评，培养严谨态度与合作意识。实例丰富如设计记录单、评价表等，助力学生形成工程思维，为教师提供可操作的教学流程与评价工具。

2.3《制作独轮车》教学设计 【教材简析】 本课是“工具与技术 ”单元的第 3 课，学生将基于前两课的学习，利用教师所提供的材料和工具设计并制作出符合任务要求的独轮车。本课对应课程标准5～6 年级学习内容“ 13.2 工程的关键是设计 ”的第二点“利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系 ”，以及“ 13.3 工程是设计方案物化的结果 ”的第四点“利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行改进并展示 ”。 本课是典型的工程技术课，学生通过设计并制作独轮车，经历完整的“ 明确任务—设计—制作—测试—交流与评价 ”工程活动，认识技术与工程的一般过程和方法，体会工程的关键是设计。活动从理解和明确以承重和稳固为目的的任务要求开始，学生利用已有的经验和知识，选择合适的工具和可改造、易组装的材料，设计出独轮车简图，通过紧密的小组分工协作，组装出一辆独轮车模型。制作完成后，测试独轮车的稳固性和承重能力，并在交流与评价的过程中不断完善设计方案。 【学生分析】 学生在前两课的学习中已经对独轮车的构造有了基本的认识，知道人们利用杠杆技术让独轮车可以省力地运输重物，发现工具的使用可以给生产生活带来便利，但独立进行独轮车的设计和制作还有一定的困难。在小组合作中可能出现分工不明确、设计方案不合理、制作细节把控不到位等问题；同时，使用热熔枪、裁纸刀等工具时，安全操作和精细操作能力有待指导；在测试与评价环节，学生易关注作品外观，缺乏从“牢固程度、承重能力、滚动流畅性 ”等工程角度评价和改进作品的思维。因此，教师在活动前要分好小组，明确任务，引导学生将所学知识应用到实际制作中。在制作活动中，教师要关注学生，及时对有困难的小组进行指导和帮助。 【教学目标】 科学观念目标 通过设计、制作独轮车，知道工程设计包括“ 明确任务—设计—制作—测试 1 学科网（北京）股份有限公司 —交流与评价 ”等过程，需要运用合适的工具和技术来达成目的。 科学思维目标 能在明确任务的前提下，初步形成设计方案并绘制设计图，能针对作品的优缺点进行交流和评价。 探究实践目标 能够根据任务要求，依据设计图制作出一辆独轮车，完成测试、交流与评价活动。 态度责任目标 在设计、制作的过程中，乐于分享自己的观点，接纳他人合理建议，培养合作意识。 【教学重难点】 重点：通过设计、制作独轮车，知道工程设计的一般过程。 难点：利用教师提供的材料，设计并制作出一辆稳定且能承受一定重量的独轮车。 【教学准备】 学生：直尺、热熔胶、热熔枪、木板、轮车连接模块、木棍、裁纸刀、剪刀、硬纸板（多块）、双面胶、透明胶、泡沫胶、橡皮圈、橡皮泥、标记笔、测试用标准重物（如钩码、小铁块、标准 350ml 水瓶等）、独轮车设计记录单、评价量表。 教师：教学课件、独轮车（实物或模型）。 【教学过程】 一、明确任务 1.回顾提问：上节课我们学习了独轮车省力的秘密，谁能说一说，独轮车运用了什么原理？独轮车由哪些部分组成，各部分有什么作用？ 预设：杠杆原理；扶手、车轮、车身、支架，扶手是用力点，车轮轴是支点，车身是阻力点…… 2.实物展示：教师出示独轮车实物或者模型，引导学生将结构与功能作联系，提问：如果我有装长长的固体物件的需求，需要有什么样的结构？如果我有装液体的需求，需要什么样的结构？如果行走在沙地上，需要什么样的结构？ 学生回答：去掉独轮车车斗变成平板，可以装长长的固体；车斗密封好可以 2 学科网（北京）股份有限公司 装液体；大车轮的独轮车在沙地上更方便行走。 3.明确任务：今天我们就来动手制作独轮车模型，要求模型包含车身、扶手和轮子，组装后能承受一定的重物并能平稳滚动。（板书） 设计意图：通过回顾旧知来衔接新课，借助实物模型让学生直观感知独轮车的结构与功能，有意识地引导学生设计多样的独轮车，明确制作任务，激发学生的制作兴趣。 二、设计 1.出示材料：教师展示本次制作的所有材料，引导学生观察材料特点，并思考：这些材料分别可以用来制作独轮车的哪个部分？比如硬纸板、木棍可以做车身，硬纸板还可以做车轮，胶带也可以做车轮，橡皮圈可以套在轮子上增加摩擦力。 2.讲解要求： （1）小组合作，根据制作任务和材料，讨论并确定独轮车设计方案； （2）绘制设计图，包括正面图和侧面图，标注各部分的用料、尺寸（如车轮直径 4～5 厘米，扶手长度 13～16 厘米）； （3）讨论设计图的合理性，确保车身牢固、轮子能灵活滚动、整体能承重。 3.小组设计：学生分组开展设计活动，教师巡视指导。 4.初步交流：邀请 2～3 个小组展示设计图，简要说明设计思路，其他小组提出疑问和建议。 设计意图：让学生先设计后制作，培养工程设计的前置思维；在小组合作设计过程中，锻炼学生的沟通与协作能力；教师的巡视指导能及时解决学生的设计困惑，保证制作顺利开展。 三、制作 1.教师强调操作安全，尤其是热熔枪和裁纸刀的使用安全。 2.教师播放制作指引微课，强调分小组分模块（车身、轮子）制作，提高上课效率。 3.学生根据设计图开始制作，教师巡视，针对学生制作中的问题及时指导。 4.学生完成制作后，自行检查模型是否完整，车轮是否能滚动，及时进行简单调整。 设计意图：通过安全提示和示范指导，让学生规范操作、掌握制作技巧；小 3 学科网（北京）股份有限公司 组制作过程中，让学生将设计方案转化为实物，培养动手实践能力和解决问题的能力，体会“做中学 ”的乐趣。 四、测试 1.明确测试标准。 教师讲解测试内容和要求，本次测试包括以下四个方面： （1）时间成本：在规定时间内完成制作可获得 5 颗星，超时逐渐减星； （2）承重能力：在车身上放置标准重物（如 5 个大重量钩码或两瓶水），车身不塌陷、连接部位不松动，物品不滑落，可获得 5 颗星； （3）稳固性：将载重的独轮车放在平整桌面上，能平稳站立，推动时车身不摇晃，为 5 颗星； （4）滚动流畅性：用手推动载重的独轮车，能在桌面上平稳滚动，车轮无卡顿，可获得 5 颗星。 2.学生使用评价表的自评部分对四个方面进行星级评价，对测试过程中没有获得满星的方面进行反思，收集问题，思考改进方案。 设计意图：通过标准化测试，让学生用客观的标准检验作品功能，培养严谨的科学态度；测试中收集的问题，为后续的交流与改进提供素材。 五、交流与评价 1.各小组依次展示自己的独轮车模型，介绍设计思路、制作过程和测试结果，重点说明制作中遇到的问题和解决方法。 2.其他小组使用评价表的互评部分，针对展示的模型进行评价。 3.教师针对收集的常见问题组织集体研讨。 （1）其他小组的展示与讲解对你们有什么启发？ （2）小组的哪一项没有达到满星？原因是什么？有什么解决办法？ 设计意图：通过小组展示和互评互议，让学生学会欣赏他人的优点，接纳他人的建议；集体研讨常见问题，让学生形成共同的经验，深化对结构与功能关系的理解，培养工程改进思维。 六、拓展 1.教师展示轮子的发展历程图片（原始圆形板→带辐条的轮子→充气轮胎），并讲解：轮子是人类最古老、最重要的发明之一，从最初的圆形板到现在的充气轮胎，轮子的改进让运输工具越来越先进，增强了人类的运载能力。 4 学科网（北京）股份有限公司 2.根据车轮发展史，思考独轮车的更多改进。 设计意图：希望学生在认识轮子发展历程的过程中，能够发现轮子的重要性，体会到独轮车这一工具运用了多种技术，工具与技术的发展是相互促进的。 【相关练习】 1.工程设计的基本流程是（ ）。 A.制作→设计→测试→交流与评价 B.明确任务→设计→制作→测试→交流与评价 C.明确任务→制作→设计→交流与评价→测试 答案：B 解析：工程设计的基本流程是先明确任务，再设计、制作、测试，最后交流与评价。因此本题选 B。 2.工程制作的核心步骤是（ ）。 A.设计 B.制作 C.明确任务 答案：A 解析：工程的核心是设计。因此本题选 A。 3.下列做法中，不能提高独轮车承重能力的是（ ）。 A.加固车身与扶手的连接部位 B.将车身的硬纸板换成单层薄纸 C.在车身底部增加木棍做支架 答案：B 解析：单层薄纸的承重力差，将车身硬纸板换成单层薄纸会降低独轮车的承重能力。因此本题选 B。 4.制作独轮车时，车轮的位置可以随意设计，不影响独轮车的使用。 ( )答案： × 解析：车轮的位置随意设计会影响独轮车的稳固和承重能力。因此本题说法是错误的。 5.制作完成后的独轮车测试一定可以达标，不需要进行改进。 ( )答案： × 解析：独轮车在测试后会出现一定的问题，需要进行重新设计和改进。因此本题说法是错误的。 5 学科网（北京）股份有限公司 【板书设计】 【相关表单】 “ ”号独轮车设计图 五年级 班 组 侧面： 正面： 所需材料： 6 学科网（北京）股份有限公司 独轮车模型评价表 评价要点 评价等级（五颗星为满分） 自评 互评 时间成本 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 牢固程度 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 承重能力 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 滚动流畅 ☆☆☆☆☆ ☆☆☆☆☆ 测试过程中遇到的问题： 可能的原因： 课堂学习评价单 7 学科网（北京）股份有限公司 $