3.6 制作“月球小车”（教学设计）科学教科版五年级上册（新教材）

教科版科学五年级上册 《制作 “月球小车”》教学设计 课题 3.6 制作 “月球小车” 课型 新授课 教学目标 科学观念： 知道力可以改变物体的运动状态；了解月球小车依靠太阳能电池带动小电动机获得持续可控的动力，明白工程作品需要满足重量、成本、载重、通行速度多项指标要求。 科学思维： 能够结合任务条件对比分析不同动力方式的优劣；围绕制作任务思考可能出现的问题，权衡材料成本、质量、性能，构思小车的设计思路，能够根据测试结果分析小车存在的不足，提出优化改进方案。 探究实践： 经历工程实践完整流程：明确任务、制定方案、绘制设计图、填写材料清单；小组合作动手完成月球小车组装、电路连接，按照指标开展小车测试，如实记录测试数据，根据问题调试、改良作品。 态度责任： 在小组活动中愿意分工协作，主动承担任务；制作测试过程如实记录现象与数据，不篡改实验结果；体会工程设计要受条件限制，感受航天工程技术人员严谨求实的工作精神。 教学重难点 重点： 完整经历工程实践流程，读懂月球小车各项任务指标，小组合作完成月球小车的方案设计、材料选择与动手组装，开展作品测试。 难点： 综合兼顾材料成本、小车重量、载重、通行能力多重限制条件进行方案设计；正确完成电路连接，针对测试失败现象分析原因，提出切实可行的改进办法。 教学环节 教学过程 课堂导入 教师出示月球小车成品图片，提问导入：同学们，我们已经学习过运动和力的相关知识，月球表面是凹凸不平的沙地环境，如果我们要制造一台可以在月球表面行驶的探测小车，它会遇到哪些困难？它需要什么样的动力呢？学生自由发言， 课 程 学 习 活动一：聚焦问题，明确工程任务（探究一） 1. 教师出示本次工程任务：设计制作一辆月球小车，需要完成载重1块橡皮，顺利穿过凹凸不平沙地的挑战。展示四项硬性指标：材料总价格不超过100元；小车总质量不大于100克；可以承载一块橡皮；10秒之内通过测试沙坑。说明指标可以根据实际课堂条件灵活调整。 2. 出示全套备选材料与工具，向学生介绍车架、车轮、车轴、齿轮、小电动机、太阳能电池、扎带、螺丝刀等材料。 3. 讲解完成工程任务的五大基本步骤：①读懂明确任务具体要求；②预判困难，讨论解决方法，制定最优设计方案；③依据方案小组分工，加工组装材料；④开展作品测试；⑤展示交流，反思不足，迭代改进作品。 活动二：小组研讨，制订小车设计方案（探究二） 1.组织学生4人一组开展小组研讨：思考我们的月球小车选用什么动力？如何控制总重量和材料成本？车轮、车架如何设计才能更好通过凹凸沙地？思考为什么不选用重力、弹力作为小车动力，引导学生得出重力、弹力动力不持久，太阳能搭配电动机能够提供持续可控动力，更适合模拟月球探测。 2.小组绘制月球小车设计图，要求多角度绘制小车结构，标注关键部件尺寸。填写材料清单，统计选用材料的性能、质量、单价，核算总价，保证总价不超过虚拟100元预算。教师巡视各组，指导学生平衡性能、重量、成本三者关系。 活动三：按照方案实施组装，动手制作月球小车（探究三）教师分步演示组装流程，强调操作安全，小组按照图纸动手制作：①制作车架：使用扎带拼接车架构件，把齿轮安装到车轴上，完成车架主体搭建；②安装车轮和小电动机：车轮固定在车轴，利用扎带将小电动机牢固固定在车身；③固定太阳能电池组件：螺丝刀把太阳能电池支架固定在车架；④电路连接：将太阳能电池导线与小电动机导线对接，套上绝缘套做好绝缘防护，避免短路。教师巡回指导，重点提醒导线连接规范，及时纠正组装错误。 活动四：作品测试，课堂练习巩固（探究四） 1. 各组组装完成后，把橡皮放置在小车上，到沙坑测试场地开展测试，记录小车总质量、通行时间，观察小车是否可以顺利越过沙地。 2. 开展课堂练习巩固知识点：完成选择、填空、简答题，梳理组装顺序、动力来源、工程步骤等核心知识。活动五：反思评价作品（探究五）结合测试结果，开展自评、小组互评，评价维度：读懂任务要求、设计绘制方案、小组协作组装、记录与改进意识。小组讨论：小车如果跑不动、通行超时、容易卡沙坑，可能是什么原因？我们可以怎么修改优化？ 课堂 小结与课后作业 课堂小结： 师生共同梳理本节课内容：制作月球小车属于典型的工程实践，必须严格遵守任务指标限制；完整流程是明确任务→制订设计方案→实施组装制作→开展测试→反思改进；我们的月球小车依靠太阳能电池驱动电动机获得动力，重力弹力无法提供长久动力。工程设计需要兼顾成本、重量、性能，出现问题要不断调试改良，就像真正的航天工程师一样。 课后作业： 1. 整理课堂测试记录的数据，书面写下自己小组小车存在的问题以及具体的改进设想。 2. 向家人介绍月球小车的结构以及工作原理。 3. 开动脑筋想一想，除课堂提供材料之外，生活中还有哪些废旧材料可以用来改造制作小车。 板书设计 1.任务指标价格≤100元，质量≤100g载重：1块橡皮10秒通过沙地。 2.工程实践步骤明确任务 → 制订方案 → 动手组装 → 测试检验 → 反思改进 3.动力来源太阳能电池→小电动机（持续可控动力） 4.组装顺序车架→车轮 /电机→太阳能电池→连接电路（套绝缘套） 教学反思 本课是一节工程类综合实践课，课程以制作月球小车为载体，落实工程实践完整探究过程，学生学习兴趣浓厚，大部分小组能够读懂任务要求，完成图纸绘制、材料核算与小车组装。但课堂实施中暴露出不少问题。时间把控方面，动手组装环节学生操作快慢差距较大，部分小组电路接线反复出错耗费大量时间，导致后期作品测试、互评交流时间被压缩。后续教学可以提前播放组装微视频，课前对电路连接要点做铺垫，预留弹性时间。 小组合作存在不均衡现象，少数动手能力强的学生包揽组装，部分学生只旁观，没有参与设计、记录工作。后续教学需要明确小组角色分工，设置绘图员、材料核算员、组装操作员、数据记录员，保证每一位学生都参与实践过程。学生工程思维有待提升。不少小组设计时优先考虑小车跑得快，忽略重量、成本限制，出现预算超标、小车过重；测试的时候更加关注小车 “是否跑起来”，失败的测试数据容易被忽略，实事求是的记录习惯还需要强化。 不足：课堂只完成模拟小车制作，缺少和真实月球探测车的对比拓展。下次教学可补充玉兔月球车简单资料，把课堂实践和真实航天工程建立联系，进一步提升学生科学态度与责任素养。 1 学科网（北京）股份有限公司 $