【核心素养目标】3.7《设计制作小车（一）》教学设计

中小学教育资源及组卷应用台
7.设计制作小车（一）。
【核心素养目标】
科学观念：通过对设计制作活动一般方法的学习，经过设计环节的自主探究，需要了解的设计制作原理含：工程设计中需要运用相关的科学概念来解决问题；工程设计具有一定的执行程序。
科学思维：用发散和聚合思维的方式参与技术设计项目，能够了解和领悟技术工程的一般方法。
探究实践：在教师引导下，能根据任务要求和材料条件进行设计，绘制设计图；在设计讨论活动中，能倾听他人的想法，并与之交流；能对自己的想法和结果进行反思，做出自我评价和调整。
态度责任：发展对工程设计和动手制作的兴趣，激发创新精神；能够接纳他人的观点，不断完善自己的设计制作；体会到制作的关键在于设计；认识到人们不断改进设计以满足不断增加的需求；意识到科学技术的发展会给人类和社会发展带来好处。
【教学重难点】
重点：按照要求和材料条件进行设计，绘制设计图。
难点：绘制、修改下车的设计图。
【教学准备】
教师：学生实验材料一套、班级记录表、相关PPT（含设计制作流程）、一些做好的小车图片或模型。
小组：硬纸盒、安全剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带、 气球
【教学过程】
课前谈话：出示单元目录，交流探讨已学课文的核心内容，顺势引出设计制作小车的教学活动。
一、明确任务（预设5分钟）
材料准备：各种车的图片课、课件、制作小车的材料等
1.课件出示各种车的图片，提问：这些车分别有什么用途？他们各有什么特点？（预设：学生可能会从有四个车轮、车身、需要动力等方面考虑）
2.揭示课题，提出任务：我们也要设计一辆具有动力的小车（板书课题）
我们今天要利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。
3.明确要求：我们来看看设计的小车有什么要求。（课件出示要求并认识老师所提供的材料）
4.我们一起来看看工程师是怎样设计小车的。（课件出示设计制作的一般流程）本节课我们将完成明确问题、制定方案两个流程。
【设计意图】单元导入是对所学知识的整理反思，为设计制作小车活动做好必要的铺垫。明确教学内容，并出示制作小车任务要求，做到学生心中目标，心中有基础。然后引导学生了解设计制作活动的一般流程，让学生心中有数，引导学生参与一个完整高效的设计制作小车活动。
二、制定方案（预设33分钟）
材料准备：小车每组1辆、记录表、硬纸盒、安全剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带、气球
（一）观察小车模型（预设5分钟）
1.要想设计一辆小车，我们首先要了解小车的结构，老师给每组同学准备了一辆小车，请同学们认真观察并思考小车包括哪几部分？每一部分的特点和作用是什么？（课件出示问题）
2.学生分组观察，并记录。
3.学生分组汇报，教师把学生的想法记录在班级记录表上。
【设计意图】设计制作小车既是制作活动，同时也是实物建模的过程。观察现有小车可以了解小车的基本结构和功能，学生会以此为基础，迁移和同化自己的设计小车思路，夯实已有基础，为后续设计积淀基本经验。
（二）确定小车设计方案（预设8分钟）
材料准备：课件、橡皮筋动力小车、记录单
1.在设计小车时，我们要考虑哪些方面的内容？
（教师根据学生的回答适时出示课件）
2.提问：怎样安装橡皮筋和气球？
3.提问：怎样增大小车的动力？如何延长动力作用与小车的时间？
4.提问：用橡皮筋做动力时如何解决小车打滑的问题？
5.小组讨论设计方案，完成活动手册中的材料选择，合理分工，并在材料箱中选出所需的材料。
6.提问：怎样安装车轮让车轮可以转动？（引导学生发现轮轴可以用吸管做轴套与车身连接，让轮子可以自由转动。轮子必须能自由转动的同时，所有轮子必须能平衡着地）
7.合理的分工是设计小车的重要前提，你们是怎样分工的？（小组交流分工情况，教师评价）
【设计意图】设计是工程的核心环节，而对于制作可能存在的问题进行梳理是必要的，而且考虑得越周到，越有利于设计的顺利进行。本单元已经体验过气球、橡皮筋小车，自己制作时心中就有一定底气，但是具体到自制还有不少问题需要梳理剖析。用班级研讨的方式，集思广益，可以更好地促进团队设计得更快更好地完成。
（三）绘制小车设计图（预设20分钟）
1.确定了设计方案，在制作小车前工程师们还必须要绘制小车的设计图，请大家发挥小组的智慧把小车的设计图画在活动手册上，要求画三幅图：正面看图、侧面看图和上面看图。画好了可以进行修改，让你的设计的小车更合理、更科学、更美观。
2.学生分组绘制小车设计图。
3.展示、交流设计方案。提问：这组的设计方案，哪些方面值得你学习的？你对他们组的设计方案有什么建议？
4.小组修改设计方案。
【设计意图】设计图的绘制是学生思维设计的反映，画设计图有一定的技巧，也需要一定的绘画基本功，这需要合适地引导。通过组员、小组的设计方案之间思维碰撞，再对设计图纸进行修正和细化，实验图纸才能有效生成。
三、课堂小结（预设2分钟）
1.通过本节课的学习你有什么收获？
2.教师小结。
【设计意图】设计小车是综合应用所学知识的一个跨学科项目，对学生的要求较高，而参与式项目活动的开展，学生会有不少思考和想法。老师可以以此了解学生的学习情况，了解学情，未雨绸缪。
四、板书设计
【疑难解答】
1.如何调动学生的设计思维？
设计是一门大学门，需要综合调动设计人的知识库，既要会发散性思维，也要会聚合性思维，还要会集思广益。小学生的设计制作活动，尤其是课堂上的设计制作活动面向的是全体学生，又要有可操作性，因此建议使用简约而不简单的项目，用简单的材料制作不简单的小车具有很好的适用性。
学生的设计思维主要是基于制作任务开始，明确挑战任务和要求，然后再综合应用各种科学原理。针对小车所需要求进行必要地有针对性地研讨动员，这也是培养学生集思广益的一个过程，图纸的绘制总体因人而异，画学生自己可以理解的设计图，能够展示交流这是最优的。另，设计活动总体需要调动小组每一个成员的智慧参与，成员之间思维活跃，善于合作，设计方案更易优化。