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教科版四年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
本课是四年级上册 “运动和力” 单元的综合实践课，聚焦利用生活材料设计制作具有动力的小车。教材通过明确任务要求、引导观察小车模型、制订设计方案等环节，培养学生的工程设计思维、动手实践能力与问题解决能力，体现 “明确任务 — 方案设计 — 实践准备” 的工程学习逻辑。
学情分析
四年级学生具备一定的动手操作与观察能力，对 “设计制作” 类活动充满兴趣，但在系统的工程设计（如明确问题、制订方案、考虑材料与结构）方面缺乏经验。他们能参与小组讨论与简单设计，但在方案的科学性、可行性上需引导。
核心素养分析
科学观念 认识到可根据需求设计不同动力（橡皮筋、气球）的小车，了解小车结构（车架、车身、车轴、轮子等）及各部分作用。 科学思维 通过观察小车模型、讨论设计方案，培养观察、分析与逻辑推理能力，能从需求出发思考设计的合理性。 探究实践 能参与观察小车模型、绘制设计图、制订设计方案的活动，提升工程设计、绘图与合作交流能力。 态度责任 激发对工程设计与制作的兴趣，培养严谨的设计态度、团队合作精神与创新意识。
教学重点
观察小车模型，了解小车结构，讨论并确定小车的设计方案，绘制设计图。
教学难点
综合考虑动力方式、材料选用、加工方式与连接方式等因素，制订科学可行的小车设计方案。
教具准备
小车模型；硬纸盒、剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带、气球等材料；设计图纸；课堂练习纸。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：展示生活中不同动力的车辆（如橡皮筋动力小车模型、气球动力玩具车），提问 “同学们，这些车辆动力不同，是人们根据需求设计的。今天我们也来设计制作一辆具有动力的小车，要能在 5 秒内把两块橡皮运 1 米远，大家有信心吗？” 学生活动：观察展示的车辆，对设计制作小车产生兴趣，交流初步想法。 设计意图：以生活中不同动力车辆为切入点，引出本课设计制作小车的任务，激发学生探究欲望。
二、讲授新课 （一）聚焦：明确设计任务 教师活动：提出问题 “人们根据需要会设计各种动力的车辆来执行不同的任务。我们要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 1 米远，同时要满足车身长度不超过 25 厘米、用橡皮筋或气球作动力、只能利用提供的材料这些要求，大家清楚任务了吗？” 学生活动：认真倾听任务要求，明确设计制作的目标与限制条件。 设计意图：聚焦设计任务，让学生清楚需要解决的问题与约束条件，为后续方案设计奠定基础。 （二）探索：观察与方案制订 观察小车模型，了解小车结构 教师活动：发放小车模型，组织学生观察，引导思考小车各结构（车架、车身、车轴、轮子等）的特点和作用，填写 “小车的结构” 班级记录表。 学生活动：分组观察小车模型，讨论各结构的特点和作用（如车架支撑固定，车轴连接轮子便于转动等），并记录。 设计意图：通过观察模型，让学生认识小车基本结构及作用，为自主设计提供参考。 讨论并确定小车设计方案，绘制设计图 教师活动：引导学生从动力方式（橡皮筋或气球）、各部分所用材料、加工方式与使用工具、各部分连接方式等角度讨论设计方案；指导学生绘制设计图，标注主要部分的尺寸，确保方案清晰可行。 学生活动：小组讨论，确定动力方式（如选择橡皮筋动力）、材料选用（用硬纸盒做车身，吸管做车轴等）、加工与连接方式；绘制设计图，标注关键尺寸。 设计意图：培养学生的工程设计思维，让学生在讨论与绘图中完善设计方案，提升设计能力。 （三）研讨：设计方案的可行性 教师活动：组织各小组展示设计方案，提问 “你们组的设计方案是怎样的？动力方式选的什么？各部分材料和连接方式是怎样考虑的？方案是否可行？” 学生活动：小组代表展示设计图，介绍方案内容，其他小组提出疑问或建议，共同探讨方案的可行性（如橡皮筋的固定是否牢固，车身重量是否合适等）。 设计意图：通过研讨，完善设计方案，培养学生的交流与批判性思维能力。 （四）拓展：材料的进一步思考 教师活动：提问 “除了提供的材料，生活中还有哪些材料可以用于制作小车？为什么？” 学生活动：小组讨论，列举生活中可利用的材料（如塑料瓶做车身，竹签做车轴等），并说明选择原因（如轻便、易加工等）。 设计意图：拓展学生的材料认知，培养创新思维与资源利用意识。
三、课堂练习 选择题 我们设计制作的小车车身长度不能超过（）厘米。 A. 20 B. 25 C. 30 答案：B 小车的动力可以选择（）。 A. 橡皮筋或气球 B. 电动机 C. 人力推 答案：A 设计小车时，不需要考虑（）。 A. 动力方式 B. 材料选用 C. 小车的颜色是否好看 答案：C 判断题 设计制作小车时，只要能完成任务，车身长度可以超过 25 厘米。（） 答案：× 观察小车模型有助于我们设计自己的小车。（） 答案：√ 设计方案只需要考虑动力方式，不需要考虑材料。（） 答案：×
四、课堂小结 同学们，今天我们明确了要设计制作一辆能在 5 秒内运两块橡皮 1 米远的小车，车身不超过 25 厘米，用橡皮筋或气球作动力。我们观察了小车模型，知道了车架、车轴等结构的作用。还分组讨论制订了设计方案，画了设计图。大家都积极思考，接下来就可以准备制作啦。
板书设计
设计制作小车（一） 任务要求： 5 秒内运两块橡皮 1 米远 车身≤25 厘米 橡皮筋或气球作动力 小车结构：车架、车身、车轴、轮子等 设计步骤：观察模型→讨论方案→绘制设计图
教学反思
成功之处 学生能积极参与小车模型观察与设计方案制订活动，对设计制作小车充满兴趣；通过小组讨论与绘图，多数小组能形成较清晰的设计方案，工程设计思维得到初步培养。 不足之处 部分小组在设计方案时，对材料的加工与连接方式考虑不够细致，导致方案可行性不足；个别学生在小组讨论中参与度不高，依赖他人想法。 教学建议 后续教学中，加强对设计方案细节的指导，让学生更全面考虑材料加工与连接的可行性；采用小组分工等方式，确保每位学生都能参与到设计讨论中，提升合作与自主思考能力。
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3.7《设计制作小车（一）》
（教科版）四年级
上
3.7《设计制作小车（一）》
同学们，这些车辆动力不同，是人们根据需求设计的。今天我们也来设计制作一辆具有动力的小车，要能在 5 秒内把两块橡皮运 1 米远，大家有信心吗？
人们根据需要会设计各种动力的车辆来执行不同的任务。我们也设计一辆具有动力的小车来完成任务吧！
探究新知
观察展示的车辆，对设计制作小车产生兴趣，交流初步想法。
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。
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。
1.观察小车模型，了解小车的结构。
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。
课堂练习
我们设计制作的小车车身长度不能超过（ ）厘米。
A. 20
B. 25
C. 30
小车的动力可以选择（ ）。
A. 橡皮筋或气球
B. 电动机
C. 人力推
设计小车时，不需要考虑（ ）。
A. 动力方式
B. 材料选用
C. 小车的颜色是否好看
A
C
B
课堂练习
判断题
设计制作小车时，只要能完成任务，车身长度可以超过 25 厘米。（ ）
观察小车模型有助于我们设计自己的小车。（ ）
设计方案只需要考虑动力方式，不需要考虑材料。（ ）
×
√
×
同学们，今天我们明确了要设计制作一辆能在 5 秒内运两块橡皮 1 米远的小车，车身不超过 25 厘米，用橡皮筋或气球作动力。我们观察了小车模型，知道了车架、车轴等结构的作用。还分组讨论制订了设计方案，画了设计图。大家都积极思考，接下来就可以准备制作啦。
设计制作小车（一）
任务要求：
5 秒内运两块橡皮 1 米远
车身≤25 厘米
橡皮筋或气球作动力
小车结构：车架、车身、车轴、轮子等
设计步骤：观察模型→讨论方案→绘制设计图
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