【大单元教学设计】人教鄂教版（2017秋）三年级下册第六单元《动力小车》单元教学规划 课时教案（含2课时）
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| 名称 | 【大单元教学设计】人教鄂教版（2017秋）三年级下册第六单元《动力小车》单元教学规划 课时教案（含2课时） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 57.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教鄂教版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-21 14:13:04 | ||
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文档简介
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【大单元教学设计】人教鄂教版三年级下册第六单元《动力小车》单元教学规划+课时教案（含2课时）+课时练习（含答案）
教材版本 人教鄂教版 单元（或主题）名称 动力小车
单元主题 本单元以《动力小车》为主题，旨在通过一系列实践活动，引导学生探索小车动力来源、设计与制作动力装置，以及测试与改进小车性能的过程。通过这一单元的学习，学生能够深入理解力与运动的关系，体验科学、技术与工程的融合。
课标要求 核心概念： 本单元聚焦《标准（2022年版）》中的“物质的运动与相互作用”这一核心概念，特别是“力是改变物体运动状态的原因”。 学习内容： 1. 知道工程设计的基本步骤，包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。 2. 针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完成指定的任务。 3. 对自己或他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议并说明理由。 4. 在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。 学业要求： 学生能够利用橡皮筋产生的弹力、气球反冲产生的力等，给小车装上动力装置，并围绕任务进行思考、设计，选择恰当的材料与工具进行制作。同时，学生应能够对自己或他人的设计提出改进建议，并在制作过程中进行相应的测试和调整。
教材分析 本单元是人教鄂教版三年级下册的第六单元，属于技术工程领域。教材通过展示几个没有动力装置的小车，引出了本课的研究任务：给没有动力装置的小车装上动力。教材设计了两个主要活动：一是设计与制作动力小车，二是测试与改进动力小车。这两个活动紧密围绕课标要求，引导学生经历发现问题、分析问题、解决问题的科学探究过程。
学情分析 三年级学生对科学充满好奇，喜欢动手实践。他们已经具备了一定的观察、实验和推理能力，但对于力与运动的关系、工程设计的基本步骤等概念还缺乏深入的理解。因此，在教学过程中，教师应注重激发学生的探究兴趣，引导他们通过实践活动逐步建构这些概念。
单元目标 科学观念： 学生能够理解力是改变物体运动状态的原因，知道不同动力装置（如橡皮筋、气球等）可以产生不同的动力效果。 科学思维： 学生能够运用逻辑思维和批判性思维，分析动力小车的设计方案，提出改进建议，并说明理由。 科学探究： 学生能够经历发现问题、分析问题、解决问题的科学探究过程，学会使用简单的材料和工具制作动力小车，并进行测试与调整。 科学态度： 学生能够保持对科学探究的热情和好奇心，乐于与他人合作，勇于提出自己的想法并尝试解决问题。
单元结构化活动 1. 导入新课：教师展示动力小车的图片和视频，激发学生的学习兴趣。 2. 讲授动力小车原理：教师讲解动力小车的基本原理，包括动力来源、传动装置等。 3. 分组设计与制作动力小车：学生分组进行动力小车的设计与制作活动，教师提供必要的指导和帮助。 4. 测试与调整动力小车：学生将制作好的动力小车进行测试，观察并记录小车的运行情况，根据测试结果进行调整和改进。 5. 分享与交流：各组学生向全班同学展示自己的动力小车，分享制作过程中的心得和经验，互相学习。 6. 总结与反思：教师对本次教学活动进行总结，引导学生思考如何在今后的学习中更好地运用动力小车原理。
达成评价 1. 过程评价：观察学生在设计与制作动力小车过程中的表现，包括动手能力、创新能力、团队协作能力等。 2. 作品评价：评价学生制作的动力小车的性能，如速度、稳定性等，以及作品的创意和实用性。 3. 测试评价：根据学生对动力小车的测试结果和调整方案，评价学生对力与运动关系的理解程度以及解决问题的能力。 4. 交流评价：观察学生在分享与交流环节中的表现，如表达能力、倾听能力等，评价学生的沟通能力和团队协作精神。
第18课《设计与制作》教学设计
一、教学目标：
科学观念
1. 学生能够理解设计和制作的基本流程，认识到设计是解决问题的过程，制作是将设计转化为实物或模型的过程。
2. 学生能够识别并理解设计和制作过程中需要考虑的各种因素，如功能、材料、成本、美观等。
科学思维
1. 培养学生的创新思维，鼓励学生提出多种设计方案，并能够从多个角度评估和优化设计方案。
2. 锻炼学生的批判性思维，使学生能够分析设计中的不足，提出改进意见。
科学探究
1. 学生能够经历从问题识别到方案设计、制作模型、测试评估的完整科学探究过程。
2. 培养学生动手实践的能力，通过实际操作来验证和改进设计方案。
科学态度
1. 激发学生对科学探究的兴趣和热情，培养学生乐于探究、勇于尝试的科学态度。
2. 培养学生的团队合作精神，使学生在设计和制作过程中学会协作与交流。
二、教学重难点
教学重点
1. 理解和掌握设计与制作的基本流程。
2. 能够识别并考虑设计和制作过程中的各种因素。
3. 经历完整的科学探究过程，培养创新思维和实践能力。
教学难点
1. 如何引导学生提出创新且可行的设计方案。
2. 如何在设计和制作过程中有效培养学生的批判性思维和动手实践能力。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 老师首先向学生们展示了一个简单而有趣的小发明——一个自制的小风车。随着微风的吹拂，小风车缓缓转动，引起了学生们极大的兴趣和好奇心。老师趁机引导学生们思考：“大家想不想也动手制作一个属于自己的小发明呢？”学生们纷纷点头，眼中闪烁着期待的光芒。 通过这次《设计与制作》的学习活动，不仅让学生们掌握一些基本的科学原理和制作技巧，更重要的是激发他们的创造力和动手能力。在活动中，学生们将分组进行，从设计草图、选择材料到动手制作，每一个环节都需要他们亲自参与和完成。
（二）探究活动 探究活动一：问题识别与需求分析 1. 教师引导学生思考自己在学习或生活中遇到的问题，如书包太重、课桌高度不合适等。 2. 学生分组讨论，选择一个或几个问题作为设计主题。 3. 小组内成员共同分析问题的原因和影响，明确设计目标。 探究活动二：方案设计 1. 教师介绍方案设计的基本步骤，包括绘制草图、列出所需材料、制定制作计划等。 2. 学生分组进行方案设计，绘制草图并列出所需材料和制作步骤。 3. 小组内成员相互讨论，对设计方案进行评估和优化。 探究活动三：模型制作 1. 教师提供必要的材料和工具，如纸张、剪刀、胶水等。 2. 学生根据设计方案开始制作模型，教师巡回指导，及时解决学生遇到的问题。 3. 小组内成员相互协作，共同完成模型制作。 探究活动四：测试评估 1. 教师引导学生制定测试方案，明确测试标准和测试方法。 2. 学生对制作的模型进行测试，记录测试数据和观察结果。 3. 小组内成员共同分析测试数据，评估模型的性能和效果。 探究活动五：优化设计 1. 教师引导学生根据测试评估的结果，对设计方案进行优化。 2. 学生分组讨论，提出改进方案，并绘制新的草图。 3. 小组内成员对改进方案进行评估和优化，确定最终设计方案。 探究活动六：展示与交流 1. 教师组织学生进行成果展示，每个小组派代表介绍自己的设计方案、制作过程和测试评估结果。 2. 其他小组对展示的成果进行提问和评价，提出改进意见。 3. 教师对展示的成果进行总结和点评，鼓励学生继续探究和创新。 通过问题识别与需求分析，培养学生发现问题和提出问题的能力，为后续的设计活动奠定基础。 通过方案设计活动，培养学生的创新思维和规划能力，使学生能够提出多种设计方案，并学会从多个角度评估和优化设计方案。 通过模型制作活动，培养学生的动手实践能力和团队合作精神，使学生能够将设计方案转化为实物或模型，为后续的测试评估提供基础。 通过测试评估活动，培养学生的批判性思维和数据分析能力，使学生能够识别设计中的不足，提出改进意见，为后续的优化设计提供依据。 通过优化设计活动，进一步培养学生的创新思维和批判性思维，使学生能够不断完善设计方案，提高设计的可行性和实用性。 通过展示与交流活动，培养学生的表达能力和沟通能力，使学生能够分享自己的设计成果和经验，同时从他人的设计中汲取灵感和启示，促进相互学习和共同进步。
（三）生活应用 教师引导学生思考如何将所学的设计与制作知识应用到日常生活中，如设计一款实用的学习用品、制作一个环保小发明等。学生分组讨论，提出自己的设计方案，并尝试制作模型或原型。 通过生活应用活动，使学生认识到设计与制作在日常生活中的应用价值，培养学生的创新意识和实践能力，使学生能够运用所学知识解决实际问题。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括设计与制作的基本流程、需要考虑的因素、科学探究过程等。学生分组讨论，总结本节课的学习收获和体会。 通过知识总结活动，帮助学生巩固所学知识，加深对设计与制作的理解和应用能力，同时培养学生的总结和反思能力。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 设计与制作的基本流程包括______、______、______和______。
答案：问题识别、方案设计、模型制作、测试评估
2. 在设计过程中，我们需要考虑的因素包括功能、______、______和______等。 答案：材料、成本、美观
3. 设计与制作活动可以培养我们的______思维和______能力。
答案：创新、实践
在测试评估阶段，我们需要制定______和______。
答案：测试方案、测试标准
（二）、判断题
1. 设计与制作只需要考虑功能因素，不需要考虑美观和成本。（ ）
答案：×
2. 在设计过程中，我们可以随意更改设计方案，不需要进行优化。（ ）
答案：×
3. 测试评估是设计与制作过程中不可或缺的一环，它有助于我们发现设计中的不足并提出改进意见。（ ）
答案：√
（三）、选择题
1. 下列哪一项不属于设计与制作的基本流程？（ ）
A. 问题识别 B. 方案设计 C. 制作计划 D. 测试评估
答案：C
2. 在设计过程中，我们首先需要做什么？（ ）
A. 绘制草图 B. 列出所需材料 C. 识别问题 D. 制定制作计划
答案：C
3. 下列哪一项不是设计与制作活动可以培养的能力？（ ）
A. 创新思维 B. 批判性思维 C. 沟通能力 D. 计算能力
答案：D
（三）、简答题
1. 请简要描述设计与制作的基本流程。
答案：设计与制作的基本流程包括问题识别、方案设计、模型制作和测试评估。首先，我们需要识别需要解决的问题或需求；其次，根据问题或需求提出设计方案，并绘制草图、列出所需材料等；然后，根据设计方案制作模型或原型；最后，对模型或原型进行测试评估，评估其性能和效果。
在设计与制作过程中，我们需要考虑哪些因素？
答案：在设计与制作过程中，我们需要考虑功能、材料、成本和美观等因素。功能是指产品或模型需要满足的需求或解决的问题；材料是指制作产品或模型所需的原材料；成本是指制作产品或模型所需的费用；美观是指产品或模型的外观设计和视觉效果。
3. 请举一个例子说明设计与制作在日常生活中的应用。
答案：设计与制作在日常生活中的应用非常广泛，例如我们可以设计一款实用的学习用品——多功能笔筒。这款笔筒可以设计成具有多个隔层，可以分类放置不同的文具；同时，还可以在笔筒上设计一个小型书架，方便放置书籍或笔记本。通过设计与制作这款多功能笔筒，我们可以更好地满足学习和办公的需求，提高学习和工作的效率。
五、板书设计
《设计与制作》 一、问题识别与需求分析：遇到的问题 设计主题 明确设计目标 二、方案设计：介绍方案设计 进行方案设计 评估和优化。 三、模型制作：材料和工具 制作模型 四、测试评估：制定测试方案 进行测试 分析测试数据 五、优化设计：提出改进方案 六、展示与交流：成果展示 提出改进意见 总结和点评
六、教学反思
本节课通过情境导入、探究活动、生活应用和知识总结等环节，引导学生经历了从问题识别到方案设计、模型制作、测试评估的完整科学探究过程。在教学过程中，我注重培养学生的创新思维和实践能力，鼓励学生提出多种设计方案，并学会从多个角度评估和优化设计方案。同时，我也注重培养学生的批判性思维和团队合作精神，使学生在设计和制作过程中学会协作与交流。
第19课《测试与改进》教学设计
教学目标：
科学观念
1. 理解测试是评估产品或设计性能的重要手段。
2. 认识到通过测试可以发现产品或设计中的不足，并需要进行改进。
3. 掌握基本的测试方法和改进策略。
科学思维
1. 能够运用逻辑思维分析测试结果，找出产品或设计中的问题。
2. 培养批判性思维，对测试结果进行客观评价，并提出合理的改进建议。
3. 学会在测试与改进过程中不断迭代和优化思维。
科学探究
1. 经历完整的测试与改进过程，包括设计测试方案、实施测试、分析结果和提出改进方案。
2. 学会使用简单的测试工具和设备进行科学探究。
3. 在探究过程中，能够记录观察数据，分析数据变化，得出结论。
科学态度
1. 培养耐心、细致的科学态度，认真对待每一次测试和改进。
2. 树立团队合作精神，与同学共同协作完成测试任务。
3. 增强创新意识和实践能力，勇于尝试新的测试方法和改进策略。
二、教学重难点
重点：
1. 理解测试的目的和意义。
2. 掌握基本的测试方法和步骤。
3. 学会根据测试结果提出改进方案。
难点：
1. 如何设计有效的测试方案，确保测试的全面性和准确性。
2. 如何分析测试结果，准确找出产品或设计中的问题。
3. 如何将改进方案转化为实际操作，实现产品或设计的优化。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师展示一个简单的小车模型，并提问：“同学们，你们知道这个小车模型是用来做什么的吗？”学生回答后，教师继续提问：“那么，我们如何知道这个小车模型是否跑得快、是否稳定呢？”引导学生思考测试的重要性。接着，教师演示一次小车的运行，但故意让小车出现一些问题，如跑偏、速度慢等。然后提问：“同学们，你们发现了什么问题？我们应该怎么做才能改进这个小车模型呢？” 通过情境导入，激发学生的学习兴趣和好奇心，让他们认识到测试与改进的重要性。同时，通过演示小车模型的运行，让学生直观地看到测试过程中可能出现的问题，为后续探究活动打下基础。
（二）探究活动 （一）探究活动一：设计测试方案 1. 学生分组讨论，为小车模型设计一份测试方案。 2. 测试方案应包括测试目的、测试方法、测试步骤、所需材料和预期结果等内容。 3. 小组代表向全班汇报测试方案，其他同学提出意见和建议。 （二）探究活动二：实施测试 1. 学生按照测试方案进行实际操作，对小车模型进行测试。 2. 在测试过程中，学生应认真观察小车的运行情况，记录测试数据。 3. 测试结束后，小组内讨论测试结果，分析数据变化，找出问题所在。 （三）探究活动三：分析测试结果 1. 学生根据测试数据进行分析，找出小车模型存在的问题。 2. 小组内讨论可能的原因和解决方案。 3. 制作一张测试结果分析表，包括测试项目、测试结果、问题分析和改进建议等内容。 （四）探究活动四：提出改进方案 1. 学生根据分析结果提出具体的改进方案。 2. 小组内讨论改进方案的可行性和有效性。 3. 制作一张改进方案表，包括改进项目、改进方法、所需材料和预期效果等内容。 （五）探究活动五：实施改进并再次测试 1. 学生按照改进方案对小车模型进行改进。 2. 改进完成后，再次对小车模型进行测试，验证改进效果。 3. 记录改进后的测试数据，并与改进前的数据进行对比。 （六）探究活动六：总结与反思 1. 学生回顾整个测试与改进过程，总结经验和教训。 2. 小组内讨论测试与改进过程中遇到的困难和解决方法。 3. 撰写一篇测试与改进过程总结报告，包括测试目的、测试方法、测试结果、问题分析、改进方案和改进效果等内容。 通过设计测试方案的活动，培养学生的逻辑思维和科学探究能力。同时，通过小组讨论和汇报，提高学生的表达能力和团队合作精神。 通过实施测试的活动，让学生亲身体验测试过程，掌握基本的测试方法和步骤。同时，通过观察和记录数据，培养学生的观察能力和数据分析能力。 通过分析测试结果的活动，培养学生的批判性思维和解决问题的能力。同时，通过制作分析结果表，帮助学生清晰地呈现测试过程和结果，为后续改进提供依据。 通过提出改进方案的活动，培养学生的创新意识和实践能力。同时，通过讨论和改进方案表的制作，帮助学生将改进方案转化为实际操作步骤，为后续改进打下基础。 通过实施改进并再次测试的活动，让学生亲身体验改进过程，理解测试与改进之间的循环关系。同时，通过对比改进前后的数据，培养学生的数据对比和分析能力。 通过总结与反思的活动，帮助学生巩固所学知识，提升科学探究能力。同时，通过撰写总结报告，培养学生的写作能力和总结归纳能力。
（三）生活应用 教师引导学生思考测试与改进在日常生活中的应用。例如，我们可以测试家里的电器是否正常运行，如果发现问题，可以进行维修或更换；在学习上，我们可以通过测试来检查自己的学习成果，如果发现不足，可以进行针对性的复习和提高。然后，让学生分组讨论并分享自己在生活中遇到的测试与改进的例子。 通过生活应用的活动，让学生认识到测试与改进在日常生活中的重要性和普遍性。同时，通过分享和讨论，拓宽学生的视野，增强他们的实践能力和创新意识。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课所学的内容，包括测试的目的和意义、基本的测试方法和步骤、如何根据测试结果提出改进方案等。然后，让学生尝试用自己的话总结一下本节课的收获和体会。 通过知识总结的活动，帮助学生巩固所学知识，加深对测试与改进的理解。同时，通过学生的总结和体会，教师可以了解学生的学习情况和存在的问题，为后续教学提供依据。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 测试是评估______的重要手段。
答案：产品或设计性能
2. 在测试过程中，我们需要认真观察并记录______。
答案：测试数据
3. 根据测试结果，我们可以提出具体的______。
答案：改进方案
4. 测试与改进之间是一个______的过程。
答案：不断循环
5. 在生活中，我们可以通过测试来检查______。
答案：自己的学习成果或家里的电器等
（二）判断题
1.测试只需要进行一次就可以得出准确的结论。（）
答案：错
2.在测试过程中，我们可以随意更改测试方案。（）
答案：错
改进方案提出后，我们需要立即实施并进行再次测试。（）
答案：对
（三）选择题
1. 下列哪项不属于测试的目的？（）
A. 评估产品或设计性能
B. 找出产品或设计中的不足
C. 随意玩弄产品或设计
答案：C
在测试过程中，我们需要使用（）来记录数据。
A. 眼睛观察
B. 耳朵听声音
C. 专门的测试工具和设备
答案：C
下列哪项不是改进方案的内容？（）
A. 改进项目
B. 改进方法
C. 改进后的娱乐活动
答案：C
（四）简答题
1. 请简述测试的基本步骤。
答案：测试的基本步骤包括设计测试方案、实施测试、分析结果和提出改进方案。
在测试过程中，我们需要注意哪些问题？
答案：在测试过程中，我们需要注意测试方案的全面性和准确性，确保测试能够真实反映产品或设计的性能；同时，要认真观察并记录测试数据，避免遗漏或错误；最后，要对测试结果进行客观分析，找出问题所在并提出合理的改进建议。
3. 请举一个生活中测试与改进的例子。
答案：例如，家里的灯泡不亮了，我们可以通过测试来检查是否是灯泡坏了还是电路出了问题。如果是灯泡坏了，我们可以更换一个新的灯泡；如果是电路出了问题，我们可以请电工进行维修。这就是一个生活中测试与改进的例子。
五、板书设计
测试与改进 一、测试的目的和意义： 评估产品或设计性能 找出不足并提出改进 二、基本的测试方法和步骤 ： 设计测试方案 实施测试 分析结果 提出改进方案 三、生活中的应用 ： 电器测试与维修 学习成果检查与复习
六、教学反思
本节课通过情境导入、探究活动和总结反思等环节，让学生充分体验了测试与改进的过程，理解了测试的目的和意义，掌握了基本的测试方法和步骤，并学会了如何根据测试结果提出改进方案。在教学过程中，我注重培养学生的逻辑思维、批判性思维和创新能力，鼓励他们积极参与讨论和分享自己的见解。
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【大单元教学设计】人教鄂教版三年级下册第六单元《动力小车》单元教学规划+课时教案（含2课时）+课时练习（含答案）
教材版本 人教鄂教版 单元（或主题）名称 动力小车
单元主题 本单元以《动力小车》为主题，旨在通过一系列实践活动，引导学生探索小车动力来源、设计与制作动力装置，以及测试与改进小车性能的过程。通过这一单元的学习，学生能够深入理解力与运动的关系，体验科学、技术与工程的融合。
课标要求 核心概念： 本单元聚焦《标准（2022年版）》中的“物质的运动与相互作用”这一核心概念，特别是“力是改变物体运动状态的原因”。 学习内容： 1. 知道工程设计的基本步骤，包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。 2. 针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完成指定的任务。 3. 对自己或他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议并说明理由。 4. 在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。 学业要求： 学生能够利用橡皮筋产生的弹力、气球反冲产生的力等，给小车装上动力装置，并围绕任务进行思考、设计，选择恰当的材料与工具进行制作。同时，学生应能够对自己或他人的设计提出改进建议，并在制作过程中进行相应的测试和调整。
教材分析 本单元是人教鄂教版三年级下册的第六单元，属于技术工程领域。教材通过展示几个没有动力装置的小车，引出了本课的研究任务：给没有动力装置的小车装上动力。教材设计了两个主要活动：一是设计与制作动力小车，二是测试与改进动力小车。这两个活动紧密围绕课标要求，引导学生经历发现问题、分析问题、解决问题的科学探究过程。
学情分析 三年级学生对科学充满好奇，喜欢动手实践。他们已经具备了一定的观察、实验和推理能力，但对于力与运动的关系、工程设计的基本步骤等概念还缺乏深入的理解。因此，在教学过程中，教师应注重激发学生的探究兴趣，引导他们通过实践活动逐步建构这些概念。
单元目标 科学观念： 学生能够理解力是改变物体运动状态的原因，知道不同动力装置（如橡皮筋、气球等）可以产生不同的动力效果。 科学思维： 学生能够运用逻辑思维和批判性思维，分析动力小车的设计方案，提出改进建议，并说明理由。 科学探究： 学生能够经历发现问题、分析问题、解决问题的科学探究过程，学会使用简单的材料和工具制作动力小车，并进行测试与调整。 科学态度： 学生能够保持对科学探究的热情和好奇心，乐于与他人合作，勇于提出自己的想法并尝试解决问题。
单元结构化活动 1. 导入新课：教师展示动力小车的图片和视频，激发学生的学习兴趣。 2. 讲授动力小车原理：教师讲解动力小车的基本原理，包括动力来源、传动装置等。 3. 分组设计与制作动力小车：学生分组进行动力小车的设计与制作活动，教师提供必要的指导和帮助。 4. 测试与调整动力小车：学生将制作好的动力小车进行测试，观察并记录小车的运行情况，根据测试结果进行调整和改进。 5. 分享与交流：各组学生向全班同学展示自己的动力小车，分享制作过程中的心得和经验，互相学习。 6. 总结与反思：教师对本次教学活动进行总结，引导学生思考如何在今后的学习中更好地运用动力小车原理。
达成评价 1. 过程评价：观察学生在设计与制作动力小车过程中的表现，包括动手能力、创新能力、团队协作能力等。 2. 作品评价：评价学生制作的动力小车的性能，如速度、稳定性等，以及作品的创意和实用性。 3. 测试评价：根据学生对动力小车的测试结果和调整方案，评价学生对力与运动关系的理解程度以及解决问题的能力。 4. 交流评价：观察学生在分享与交流环节中的表现，如表达能力、倾听能力等，评价学生的沟通能力和团队协作精神。
第18课《设计与制作》教学设计
一、教学目标：
科学观念
1. 学生能够理解设计和制作的基本流程，认识到设计是解决问题的过程，制作是将设计转化为实物或模型的过程。
2. 学生能够识别并理解设计和制作过程中需要考虑的各种因素，如功能、材料、成本、美观等。
科学思维
1. 培养学生的创新思维，鼓励学生提出多种设计方案，并能够从多个角度评估和优化设计方案。
2. 锻炼学生的批判性思维，使学生能够分析设计中的不足，提出改进意见。
科学探究
1. 学生能够经历从问题识别到方案设计、制作模型、测试评估的完整科学探究过程。
2. 培养学生动手实践的能力，通过实际操作来验证和改进设计方案。
科学态度
1. 激发学生对科学探究的兴趣和热情，培养学生乐于探究、勇于尝试的科学态度。
2. 培养学生的团队合作精神，使学生在设计和制作过程中学会协作与交流。
二、教学重难点
教学重点
1. 理解和掌握设计与制作的基本流程。
2. 能够识别并考虑设计和制作过程中的各种因素。
3. 经历完整的科学探究过程，培养创新思维和实践能力。
教学难点
1. 如何引导学生提出创新且可行的设计方案。
2. 如何在设计和制作过程中有效培养学生的批判性思维和动手实践能力。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 老师首先向学生们展示了一个简单而有趣的小发明——一个自制的小风车。随着微风的吹拂，小风车缓缓转动，引起了学生们极大的兴趣和好奇心。老师趁机引导学生们思考：“大家想不想也动手制作一个属于自己的小发明呢？”学生们纷纷点头，眼中闪烁着期待的光芒。 通过这次《设计与制作》的学习活动，不仅让学生们掌握一些基本的科学原理和制作技巧，更重要的是激发他们的创造力和动手能力。在活动中，学生们将分组进行，从设计草图、选择材料到动手制作，每一个环节都需要他们亲自参与和完成。
（二）探究活动 探究活动一：问题识别与需求分析 1. 教师引导学生思考自己在学习或生活中遇到的问题，如书包太重、课桌高度不合适等。 2. 学生分组讨论，选择一个或几个问题作为设计主题。 3. 小组内成员共同分析问题的原因和影响，明确设计目标。 探究活动二：方案设计 1. 教师介绍方案设计的基本步骤，包括绘制草图、列出所需材料、制定制作计划等。 2. 学生分组进行方案设计，绘制草图并列出所需材料和制作步骤。 3. 小组内成员相互讨论，对设计方案进行评估和优化。 探究活动三：模型制作 1. 教师提供必要的材料和工具，如纸张、剪刀、胶水等。 2. 学生根据设计方案开始制作模型，教师巡回指导，及时解决学生遇到的问题。 3. 小组内成员相互协作，共同完成模型制作。 探究活动四：测试评估 1. 教师引导学生制定测试方案，明确测试标准和测试方法。 2. 学生对制作的模型进行测试，记录测试数据和观察结果。 3. 小组内成员共同分析测试数据，评估模型的性能和效果。 探究活动五：优化设计 1. 教师引导学生根据测试评估的结果，对设计方案进行优化。 2. 学生分组讨论，提出改进方案，并绘制新的草图。 3. 小组内成员对改进方案进行评估和优化，确定最终设计方案。 探究活动六：展示与交流 1. 教师组织学生进行成果展示，每个小组派代表介绍自己的设计方案、制作过程和测试评估结果。 2. 其他小组对展示的成果进行提问和评价，提出改进意见。 3. 教师对展示的成果进行总结和点评，鼓励学生继续探究和创新。 通过问题识别与需求分析，培养学生发现问题和提出问题的能力，为后续的设计活动奠定基础。 通过方案设计活动，培养学生的创新思维和规划能力，使学生能够提出多种设计方案，并学会从多个角度评估和优化设计方案。 通过模型制作活动，培养学生的动手实践能力和团队合作精神，使学生能够将设计方案转化为实物或模型，为后续的测试评估提供基础。 通过测试评估活动，培养学生的批判性思维和数据分析能力，使学生能够识别设计中的不足，提出改进意见，为后续的优化设计提供依据。 通过优化设计活动，进一步培养学生的创新思维和批判性思维，使学生能够不断完善设计方案，提高设计的可行性和实用性。 通过展示与交流活动，培养学生的表达能力和沟通能力，使学生能够分享自己的设计成果和经验，同时从他人的设计中汲取灵感和启示，促进相互学习和共同进步。
（三）生活应用 教师引导学生思考如何将所学的设计与制作知识应用到日常生活中，如设计一款实用的学习用品、制作一个环保小发明等。学生分组讨论，提出自己的设计方案，并尝试制作模型或原型。 通过生活应用活动，使学生认识到设计与制作在日常生活中的应用价值，培养学生的创新意识和实践能力，使学生能够运用所学知识解决实际问题。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括设计与制作的基本流程、需要考虑的因素、科学探究过程等。学生分组讨论，总结本节课的学习收获和体会。 通过知识总结活动，帮助学生巩固所学知识，加深对设计与制作的理解和应用能力，同时培养学生的总结和反思能力。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 设计与制作的基本流程包括______、______、______和______。
答案：问题识别、方案设计、模型制作、测试评估
2. 在设计过程中，我们需要考虑的因素包括功能、______、______和______等。 答案：材料、成本、美观
3. 设计与制作活动可以培养我们的______思维和______能力。
答案：创新、实践
在测试评估阶段，我们需要制定______和______。
答案：测试方案、测试标准
（二）、判断题
1. 设计与制作只需要考虑功能因素，不需要考虑美观和成本。（ ）
答案：×
2. 在设计过程中，我们可以随意更改设计方案，不需要进行优化。（ ）
答案：×
3. 测试评估是设计与制作过程中不可或缺的一环，它有助于我们发现设计中的不足并提出改进意见。（ ）
答案：√
（三）、选择题
1. 下列哪一项不属于设计与制作的基本流程？（ ）
A. 问题识别 B. 方案设计 C. 制作计划 D. 测试评估
答案：C
2. 在设计过程中，我们首先需要做什么？（ ）
A. 绘制草图 B. 列出所需材料 C. 识别问题 D. 制定制作计划
答案：C
3. 下列哪一项不是设计与制作活动可以培养的能力？（ ）
A. 创新思维 B. 批判性思维 C. 沟通能力 D. 计算能力
答案：D
（三）、简答题
1. 请简要描述设计与制作的基本流程。
答案：设计与制作的基本流程包括问题识别、方案设计、模型制作和测试评估。首先，我们需要识别需要解决的问题或需求；其次，根据问题或需求提出设计方案，并绘制草图、列出所需材料等；然后，根据设计方案制作模型或原型；最后，对模型或原型进行测试评估，评估其性能和效果。
在设计与制作过程中，我们需要考虑哪些因素？
答案：在设计与制作过程中，我们需要考虑功能、材料、成本和美观等因素。功能是指产品或模型需要满足的需求或解决的问题；材料是指制作产品或模型所需的原材料；成本是指制作产品或模型所需的费用；美观是指产品或模型的外观设计和视觉效果。
3. 请举一个例子说明设计与制作在日常生活中的应用。
答案：设计与制作在日常生活中的应用非常广泛，例如我们可以设计一款实用的学习用品——多功能笔筒。这款笔筒可以设计成具有多个隔层，可以分类放置不同的文具；同时，还可以在笔筒上设计一个小型书架，方便放置书籍或笔记本。通过设计与制作这款多功能笔筒，我们可以更好地满足学习和办公的需求，提高学习和工作的效率。
五、板书设计
《设计与制作》 一、问题识别与需求分析：遇到的问题 设计主题 明确设计目标 二、方案设计：介绍方案设计 进行方案设计 评估和优化。 三、模型制作：材料和工具 制作模型 四、测试评估：制定测试方案 进行测试 分析测试数据 五、优化设计：提出改进方案 六、展示与交流：成果展示 提出改进意见 总结和点评
六、教学反思
本节课通过情境导入、探究活动、生活应用和知识总结等环节，引导学生经历了从问题识别到方案设计、模型制作、测试评估的完整科学探究过程。在教学过程中，我注重培养学生的创新思维和实践能力，鼓励学生提出多种设计方案，并学会从多个角度评估和优化设计方案。同时，我也注重培养学生的批判性思维和团队合作精神，使学生在设计和制作过程中学会协作与交流。
第19课《测试与改进》教学设计
教学目标：
科学观念
1. 理解测试是评估产品或设计性能的重要手段。
2. 认识到通过测试可以发现产品或设计中的不足，并需要进行改进。
3. 掌握基本的测试方法和改进策略。
科学思维
1. 能够运用逻辑思维分析测试结果，找出产品或设计中的问题。
2. 培养批判性思维，对测试结果进行客观评价，并提出合理的改进建议。
3. 学会在测试与改进过程中不断迭代和优化思维。
科学探究
1. 经历完整的测试与改进过程，包括设计测试方案、实施测试、分析结果和提出改进方案。
2. 学会使用简单的测试工具和设备进行科学探究。
3. 在探究过程中，能够记录观察数据，分析数据变化，得出结论。
科学态度
1. 培养耐心、细致的科学态度，认真对待每一次测试和改进。
2. 树立团队合作精神，与同学共同协作完成测试任务。
3. 增强创新意识和实践能力，勇于尝试新的测试方法和改进策略。
二、教学重难点
重点：
1. 理解测试的目的和意义。
2. 掌握基本的测试方法和步骤。
3. 学会根据测试结果提出改进方案。
难点：
1. 如何设计有效的测试方案，确保测试的全面性和准确性。
2. 如何分析测试结果，准确找出产品或设计中的问题。
3. 如何将改进方案转化为实际操作，实现产品或设计的优化。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 教师展示一个简单的小车模型，并提问：“同学们，你们知道这个小车模型是用来做什么的吗？”学生回答后，教师继续提问：“那么，我们如何知道这个小车模型是否跑得快、是否稳定呢？”引导学生思考测试的重要性。接着，教师演示一次小车的运行，但故意让小车出现一些问题，如跑偏、速度慢等。然后提问：“同学们，你们发现了什么问题？我们应该怎么做才能改进这个小车模型呢？” 通过情境导入，激发学生的学习兴趣和好奇心，让他们认识到测试与改进的重要性。同时，通过演示小车模型的运行，让学生直观地看到测试过程中可能出现的问题，为后续探究活动打下基础。
（二）探究活动 （一）探究活动一：设计测试方案 1. 学生分组讨论，为小车模型设计一份测试方案。 2. 测试方案应包括测试目的、测试方法、测试步骤、所需材料和预期结果等内容。 3. 小组代表向全班汇报测试方案，其他同学提出意见和建议。 （二）探究活动二：实施测试 1. 学生按照测试方案进行实际操作，对小车模型进行测试。 2. 在测试过程中，学生应认真观察小车的运行情况，记录测试数据。 3. 测试结束后，小组内讨论测试结果，分析数据变化，找出问题所在。 （三）探究活动三：分析测试结果 1. 学生根据测试数据进行分析，找出小车模型存在的问题。 2. 小组内讨论可能的原因和解决方案。 3. 制作一张测试结果分析表，包括测试项目、测试结果、问题分析和改进建议等内容。 （四）探究活动四：提出改进方案 1. 学生根据分析结果提出具体的改进方案。 2. 小组内讨论改进方案的可行性和有效性。 3. 制作一张改进方案表，包括改进项目、改进方法、所需材料和预期效果等内容。 （五）探究活动五：实施改进并再次测试 1. 学生按照改进方案对小车模型进行改进。 2. 改进完成后，再次对小车模型进行测试，验证改进效果。 3. 记录改进后的测试数据，并与改进前的数据进行对比。 （六）探究活动六：总结与反思 1. 学生回顾整个测试与改进过程，总结经验和教训。 2. 小组内讨论测试与改进过程中遇到的困难和解决方法。 3. 撰写一篇测试与改进过程总结报告，包括测试目的、测试方法、测试结果、问题分析、改进方案和改进效果等内容。 通过设计测试方案的活动，培养学生的逻辑思维和科学探究能力。同时，通过小组讨论和汇报，提高学生的表达能力和团队合作精神。 通过实施测试的活动，让学生亲身体验测试过程，掌握基本的测试方法和步骤。同时，通过观察和记录数据，培养学生的观察能力和数据分析能力。 通过分析测试结果的活动，培养学生的批判性思维和解决问题的能力。同时，通过制作分析结果表，帮助学生清晰地呈现测试过程和结果，为后续改进提供依据。 通过提出改进方案的活动，培养学生的创新意识和实践能力。同时，通过讨论和改进方案表的制作，帮助学生将改进方案转化为实际操作步骤，为后续改进打下基础。 通过实施改进并再次测试的活动，让学生亲身体验改进过程，理解测试与改进之间的循环关系。同时，通过对比改进前后的数据，培养学生的数据对比和分析能力。 通过总结与反思的活动，帮助学生巩固所学知识，提升科学探究能力。同时，通过撰写总结报告，培养学生的写作能力和总结归纳能力。
（三）生活应用 教师引导学生思考测试与改进在日常生活中的应用。例如，我们可以测试家里的电器是否正常运行，如果发现问题，可以进行维修或更换；在学习上，我们可以通过测试来检查自己的学习成果，如果发现不足，可以进行针对性的复习和提高。然后，让学生分组讨论并分享自己在生活中遇到的测试与改进的例子。 通过生活应用的活动，让学生认识到测试与改进在日常生活中的重要性和普遍性。同时，通过分享和讨论，拓宽学生的视野，增强他们的实践能力和创新意识。
（四）知识总结 教师引导学生回顾本节课所学的内容，包括测试的目的和意义、基本的测试方法和步骤、如何根据测试结果提出改进方案等。然后，让学生尝试用自己的话总结一下本节课的收获和体会。 通过知识总结的活动，帮助学生巩固所学知识，加深对测试与改进的理解。同时，通过学生的总结和体会，教师可以了解学生的学习情况和存在的问题，为后续教学提供依据。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 测试是评估______的重要手段。
答案：产品或设计性能
2. 在测试过程中，我们需要认真观察并记录______。
答案：测试数据
3. 根据测试结果，我们可以提出具体的______。
答案：改进方案
4. 测试与改进之间是一个______的过程。
答案：不断循环
5. 在生活中，我们可以通过测试来检查______。
答案：自己的学习成果或家里的电器等
（二）判断题
1.测试只需要进行一次就可以得出准确的结论。（）
答案：错
2.在测试过程中，我们可以随意更改测试方案。（）
答案：错
改进方案提出后，我们需要立即实施并进行再次测试。（）
答案：对
（三）选择题
1. 下列哪项不属于测试的目的？（）
A. 评估产品或设计性能
B. 找出产品或设计中的不足
C. 随意玩弄产品或设计
答案：C
在测试过程中，我们需要使用（）来记录数据。
A. 眼睛观察
B. 耳朵听声音
C. 专门的测试工具和设备
答案：C
下列哪项不是改进方案的内容？（）
A. 改进项目
B. 改进方法
C. 改进后的娱乐活动
答案：C
（四）简答题
1. 请简述测试的基本步骤。
答案：测试的基本步骤包括设计测试方案、实施测试、分析结果和提出改进方案。
在测试过程中，我们需要注意哪些问题？
答案：在测试过程中，我们需要注意测试方案的全面性和准确性，确保测试能够真实反映产品或设计的性能；同时，要认真观察并记录测试数据，避免遗漏或错误；最后，要对测试结果进行客观分析，找出问题所在并提出合理的改进建议。
3. 请举一个生活中测试与改进的例子。
答案：例如，家里的灯泡不亮了，我们可以通过测试来检查是否是灯泡坏了还是电路出了问题。如果是灯泡坏了，我们可以更换一个新的灯泡；如果是电路出了问题，我们可以请电工进行维修。这就是一个生活中测试与改进的例子。
五、板书设计
测试与改进 一、测试的目的和意义： 评估产品或设计性能 找出不足并提出改进 二、基本的测试方法和步骤 ： 设计测试方案 实施测试 分析结果 提出改进方案 三、生活中的应用 ： 电器测试与维修 学习成果检查与复习
六、教学反思
本节课通过情境导入、探究活动和总结反思等环节，让学生充分体验了测试与改进的过程，理解了测试的目的和意义，掌握了基本的测试方法和步骤，并学会了如何根据测试结果提出改进方案。在教学过程中，我注重培养学生的逻辑思维、批判性思维和创新能力，鼓励他们积极参与讨论和分享自己的见解。
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