(共32张PPT)
第三单元运动和力
教科版四年级上册
7.设计制作小车（一）
教学目标
科学知识目标
1.知道运动的物体具有能量，物体运动的速度不同，具有的能量也不同。
2.知道任何物体工作都需要能量，能量以各种形式存在，有的储存在食物、燃料中。
科学探究目标
1.通过观察敲击实验和撞击实验，认识运动的物体具有能量。
2.通过对比观察、测量，发现物体的运动速度不同具有不同的能量。
科学态度目标
1.发展研究能量的兴趣。
2.意识到通过实验结果作为证据而形成观点。
科学、技术、社会与环境目标
体会到生活中能量无处不在，并且以各种形式存在。
新知导入
这些车有什么共同的特点？
需要动力驱动
新知导入
它们都是用什么做动力的？
马的拉力
人的推力
煤炭燃烧的能量
电力
新知导入
赛车
轿车
月球车
人们根据需要会设计各种动力的车辆来执行不同的任务。
观察下列图片，这些车分别有什么用途？他们各有什么特点？
我们也设计一辆具有动力的小车吧！
新知讲解
明确设计什么，用途是什么，具体要求有什么。
明确问题
头脑风暴，研究会遇到什么问题，怎样解决，制订最优方案。
制订方案
团队协作，根据方案加工制作，汇报展示。
实施方案
根据标准评估、打分，反思方案、制作以及整个过程存在的问题，并进一步改进。
评估与改进
明确设计制作的基本步骤
新知讲解
任 务
请利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，使它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。
领取任务！
一、明确问题
新知讲解
要 求
1. 车身长度不超过25厘米；
2. 用橡皮筋或气球作动力；
3. 只能利用提供的材料。
明确要求！
一、明确问题
新知讲解
1、 观察小车模型，了解小车结构
《设计制作小车（一）》记录表
观察模型，将小车各部分的特点和作用填写在对应位置。
《设计制作小车（一）》记录表
将小车各部分的特点和作用填写在对应位置
支撑、固定
美观、载人
承重、传递
牵引力和制
动力等
传递动力
二、制定方案
新知讲解
2、讨论、确定小车的设计方案，绘制设计图
动力方式
各部分所用材料
每种材料的加工方式和使用工具
各部分的连接方式
我们从多个角度画出小车，可以更全面地反映它的结构。
如果能标注一下主要部分的尺寸就更好了。
以气球的反冲力为动力
也可以选择橡皮筋的弹力为动力
也可以气球+橡皮筋
新知讲解
怎样安装橡皮筋和气球？
怎样增大小车的动力？
用橡皮筋做动力时如何解决小车打滑的问题？
怎样安装车轮让车轮可以转动？
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。
车轮轴上紧紧安装车轴套，方便橡皮筋缠绕，防止打滑。或者在车轴上缠几圈胶布、胶带。
怎样安装橡皮筋和气球？
怎样增大小车的动力？
怎样延长动力作用小车的时间？
用橡皮筋做动力时如何解决小车打滑的问题？
怎样安装车轮让车轮可以转动？
在设计小车时，我们要考虑哪些方面的内容？
新知讲解
设计方案一：橡皮筋驱动小车
对于橡皮筋动力小车来说，增大小车的动力可以用增加橡皮筋股数和长度的方法来解决。
解决办法：适当增加小车重量和轮胎粗糙程度，增大摩擦力。增加橡皮筋长度，可以获得更多的缠绕圈数，延长橡皮筋作用于小车的时间。但因为车身长度限制，所以也不能一味地加长， 要考虑有效作用。
解决办法：尽量让系橡皮筋的点与转动轴的距离长一些，以增加橡皮筋长度。
新知讲解
设计方案一：橡皮筋驱动小车
其次还可以增大驱动轮，让每圈前进的距离增大。减小阻力方面，主要考虑轮轴转动的灵活程度。
解决办法：
轮轴可以用吸管做轴套与车身连接，转动摩擦处可以加些润滑油来减小摩擦阻力。
新知讲解
设计方案二：气球动力小车
对于气球动力小车来说，增大动力、延长作用时间总体上可以用大气球来解决。但增大动力与延长作用时间对于同一个气球来说，这是一对矛盾的因素。喷气嘴大，动力强，但喷气时间短；喷气嘴小，动力弱，但喷气时间长。所以我们必须要找到一个最佳的配合点，调整好喷气嘴的大小。
新知讲解
设计方案二：气球动力小车
气球动力小车没有打滑问题，车身越轻越好。所以从减小有害摩擦来看，气球动力小车尽量轻。我们可以用硬纸盒来做车身。减小阻力方面，主要考虑轮轴转动的灵活程度。
解决办法：轮轴可以用吸管做轴套与车身连接,转动摩擦处可以加些润滑油来减小摩擦阻力。同时轮子使用硬质、光滑的塑料轮子，减小与地面的摩擦力。
新知讲解
在制作小车前，工程师们还必须绘制小车的设计图，请发挥小组的智慧把设计图画在活动手册上。
人人
动手
及时
记录
轻声
交流
新知讲解
设计图
轴套
橡皮筋
硬纸盒
把瓶底去掉，便于挂橡皮筋。
橡皮筋一头系在瓶盖上。
新知讲解
俯视图
侧视图
正视图
6厘米
轴套
纸盒
轮子
设计图
新知讲解
侧视图
正视图
俯视图
气球
硬纸盒
轮子
设计图
新知讲解
展示、交流小车设计图
修改小车设计图
1.你们设计的小车有什么特别的地方？这样的设计有什么好处？
2.你们的小车可能存在什么问题？你们将如何改进？
3.想告诉大家的其它事情。
新知讲解
点击播放
新知讲解
点击播放
课堂总结
课堂总结
课堂练习
明确问题
实施方案
评估与改进
制定方案
课堂练习
一、判断题
课堂练习
二、选择题
板书设计
7.设计制作小车(一)
车身: 硬纸盒
动力: 橡皮筋或气球
吸管: 连接车身、连接轴和轮子
轮子: 自由转动，四轮平衡着地
作业布置
背诵本课知识点并完成课后练习题！
谢谢
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7.设计制作小车（一）
【教材简析】
通过前面6节课的学习，学生已经知道运动的小车与其受到的动力、摩擦力的关系，知道根据需要如何减小或增大摩擦力，认识到了运动的物体具有能量，这些能量可以不同的形式来储存。本节课将围绕设计制作小车展开，这既是对之前所学知识和技能的归纳和总结，又是进一步培养科学素养，发展对工程设计的认识、理解和应用。
明确问题板块，首先让学生明白了本堂课的任务:利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，使它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。同时让学生明确了制作小车的三点要求：1.车身长度不超过25厘米；2.用橡皮筋或气球作动力；3.只能利用提供的材料。也让学生了解了设计制作的一般流程。
制订方案板块安排了两个主要的活动，第一个活动是观察小车模型，了解小车各部分的结构和作用，通过观察学生知道小车的结构包括车架、车身、车轴、轮子，它们各有各的特点和作用；第二个活动是通过讨论、确定小车的设计方案并绘制设计图。
【学情分析】
学生具有丰富的想象空间， 对许多事物充满着好奇，也十分热衷去制作一些新奇的物品，这都是开展设计的有利基础。但要把想象变为实际的作品，要面对的困难是很多的，因此，教学中不仅要引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做得到”的产品，还要让他们能持续围绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。
【教学目标】
科学概念目标
1.工程设计中需要运用相关的科学概念来解决问题。
2.工程设计具有一定的执行程序。
科学探究目标
1.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。
2.在设计讨论活动中，能倾听他人的想法，并与之交流。
3.能对自己的想法和结果进行反思，做出自我评价和调整。
科学态度目标
1.发展对工程设计和动手制作的兴趣，激发创新精神。
2.能够接纳他人的观点，不断完善自己的设计制作。
科学、技术、社会与环境目标
1.体会到制作的关键在于设计。
2.人们不断改进设计以满足不断增加的需求。
3.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、修改小车的设计图。
【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】
一、明确任务（预设5分钟）
1课件出示各种车的图片，提问：这些车分别有什么用途？它们各有什么特点？（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。
二、制定方案（预设33分钟）
（一）观察小车模型。
[材料准备：小车每组1辆、记录表]
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。
（二）确定小车设计方案。
[材料准备：硬纸盒、安全剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、
胶带、气球]
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）
（三）绘制小车设计图。
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？你对他们组的设计方案有什么建议？
4.小组修改设计方案。
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。
【板书设计】
7.设计制作小车（一）
流程：明确问题 制定方案 实施方案 评估与改进
车架：支撑 固定
小车 车身: 美观 载人
车轴：固定 传动
轮子：滚动 前进
【活动手册使用说明】
1. 小组讨论，明确小组制作的小车的运动方式。勾选出小组讨论出的结果。 此处的勾选，可以选择以气球的反冲力为动力，也可以选择橡皮筋的弹力为动力，可能会有些小组讨论到以两种动力方式共用的混合动力方式，教师应该给予肯定，并鼓励学生大胆设计与操作。
2. 三视图的绘制，活动手册中提示学生从正面看、侧面看、上面看三个角度来绘制设计图，对于学生绘制的三视图可能不够规范，此处不作严格要求，只要设计图能反应学生的设计设想即可。
【作业设计】
1.设计制作小车的流程包括 、 、 和评估与改进四个方面。
2.小车的结构包括 、 、 、 四部分。
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