3.6 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“月球小车”制作，核心为综合运用重力、弹力、摩擦力等力的知识，落实工程设计与物化要求。通过“小小工程师”角色扮演导入，明确载重橡皮、穿越模拟沙地的任务及成本、重量限制，衔接前几课知识，搭建工程实践学习支架。 此设计以工程思维培养为亮点，引导学生在材料价格与重量限制下权衡选材，绘制带标注的设计图，体现科学思维的模型建构与创新。小组合作组装时结合微课示范，调试中发现问题，落实探究实践能力。既提升学生动手与创新精神，又为教师提供完整流程与资源支持，便于高效教学。

《制作“月球小车”》教学设计 【教材分析】 本课是本单元的第6课，是本单元科学探究的综合应用与工程实践环节。课程内容紧密对应课标中关于 “工程设计与物化” 的要求，旨在引导学生经历一个完整的工程任务流程。通过设计、制作一辆满足特定任务需求的 “月球小车”，学生不仅需要综合运用前几课所学的关于力的知识（如重力、弹力、摩擦力），还要学习如何定义工程问题、利用示意图表达创意、使用工具制作实物模型。本课不仅是对单元知识技能的应用与巩固，更是培养学生科学素养、发展其对工程设计的认识、理解和应用能力的关键一课。 【学情分析】 五年级学生已经掌握了本单元的核心科学知识，具备了一定的实验操作能力。他们对动手制作活动充满兴趣，但可能缺乏系统的工程设计思维。学生的设计方案可能过于理想化，没有考虑到材料的性能、成本和制作难度。在小组合作中，可能会出现分工不明确、意见不统一等问题。 【教学目标】 科学观念 知道工程制作中需要运用科学概念、使用技术手段、分工合作解决实际问题。 知道完成一项工程任务需要经历一定的基本步骤。 科学思维 能根据任务要求，结合对月球车的结构了解，设计制作“月球小车”。 探究实践 能根据任务要求和限制条件，绘制设计图并制作“月球小车”。 态度责任 发展对工程设计和动手制作的兴趣，培养实践能力，激发创新精神。 体会设计在工程制作中的重要作用。 认识到人们不断改进设计以满足不断增加的需求。 体会科学技术的发展对人类生活和社会发展的重积极意义，增强社会责任感。 【教学重难点】 重点：综合运用所学知识进行工程设计和制作。 难点：在给定的限制条件（如成本、重量）下，权衡各因素，设计出最优方案。 【材料准备】 小组材料：车身支架、太阳能电池、大小车轮、车轴、大小马达、齿轮、导线、螺丝、螺丝刀、扎带、橡皮、材料清单、设计图纸。 教师材料：教学课件、组装微课视频、成品月球小车范例。 【教学流程图】 【教学过程】 一、明确任务：小小工程师的挑战 师：同学们，前面几课我们研究了重力、弹力、摩擦力，了解力如何改变小车运动状态。今天我们化身航天工程师，完成一项工程挑战，制作一台可以模拟玉兔号工作的月球小车模型。出示完整工程任务：任务要求小车可以载重一块橡皮，顺利穿过凹凸不平的模拟月球沙地；两项硬性限制条件：第一，全部选用材料虚拟总价不超过 100 元；第二，组装完成后整车总质量不能大于 100 克。 教师补充说明：清单中的价格是课堂虚拟教学数值，不是真实商品价格。 设计意图：通过小小工程师角色扮演创设真实工程情境，调动学生参与制作的学习兴趣。完整解读任务和约束条件，帮助学生建立工程并不是只追求性能最优，还要受资源条件约束的认知，为本课选材、绘图环节做好任务铺垫，引导学生跳出单纯 “玩拼装” 的思维，理解工程任务的特殊性。 二、制订方案：绘制月球小车设计图 师：下发打印好的材料清单，逐条讲解每种材料对应的性能、虚拟单价、单件质量。布置小组任务：小组内部讨论需要选用哪些零件，计算材料合计价格与总重量，同时绘制月球小车设计草图，图纸上要标注零件名称。教师出示图纸范例，提示绘图要点。 生：小组研讨选材，填写材料统计表，多角度绘制小车草图，标注关键零部件。教师巡视各组，对选材不合理、图纸缺少标注的小组进行点拨引导。 设计意图：本环节是落实工程思维的核心，改变学生直接动手搭建的习惯。学生需要在多重限制下权衡取舍，训练多条件下的决策能力；绘制带标注的示意图，落实课标 “利用示意图阐明创意” 的学业要求，让学生把脑海当中的构想可视化，同时为后续组装、下一课测试评价提供对照依据。 三、实施方案：动手组装月球小车 师：提示各个小组严格对照本组设计图纸上面的材料清单领取配件。播放组装示范微课，分步示范组装流程：①组装车架；②安装马达、车轮、齿轮；③固定太阳能电池板；④对接导线。重点提示：太阳能板和马达导线同颜色相接。 生：小组分工合作，开展组装。 教师巡回，及时指导齿轮咬合错位、导线脱落等常见操作故障。组装结束之后，对照图纸对比实物，看一看哪些地方和图纸设计发生改动。 设计意图：学生把纸上设计方案转化为实物模型，锻炼动手实践与小组分工协作能力。微课示范可以有效降低复杂组装操作难度，减少课堂大面积实操失败。同时引导学生对比实物和图纸差异，让学生意识到实际制作时，经常会对原始设计做出调整，为下一课评价改进埋下伏笔。 四、初步调试：让小车动起来 师：组装完成，我们来做通电初步调试。 生：把太阳能板朝向光源，放上橡皮，观察小车能不能正常行驶。遇到小车不动、打滑等简单故障，小组先自主排查原因。学生调试，尝试排查齿轮松动、接线接触不良等简单问题。小组记录调试中发现的简单问题，留待下一节课完整测试改进。 设计意图：初步调试让学生第一时间看到自己设计制作的成果，获得学习成就感。同时提前暴露部分结构、接线问题，学生初步体会设计和实物之间存在差距，认识到工程需要不断测试，为第 7 课完整的测试、评价、迭代做好实践经验铺垫。 【板书设计】 【学生记录单】 6.制作“月球小车” 姓名______ 班级______ 日期：____ 一、材料清单 材料名称 性能及质量 价格 数量 价格小计 太阳能电池 能量：5；长方形； 40 车轮—车轴 尺寸：大； 15 车身支架 标准配置； 10 电动机 转速快； 15 齿轮 标准配置 2 合计 2、 月球车小车设计图（要求：图文结合，标注所用材料的规格） 测试中的问题：________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $