4.8《设计制作小赛车》教案（含作业设计）

8.设计制作小赛车
【教材简析】
《设计制作小赛车》是教科版小学五年级上册第四单元的最后一课，是工程技术类的综合实践课程，同时和当下的STEM课程的教学理念也有许多相通之处。在本课的教学设计中，可基于STEM教学理念展开教学：根据学生认知特点，选取学生身边熟悉且易得的材料为研究对象，让学生整合自己科学、数学、技术及工程四方面的知识，以小组合作的形式，在课内初步完成小赛车的设计与制作，在制作过程中进行设计的再修改，技术的再改进，体验设计和制作的艰辛过程，并在此过程中指导学生应用他们所学的知识和技能，在探究过程中引导学生对物体运动进行感知和思考，以此达成本课的教学目标。
教材中有三大块教学活动：（1）了解工程师是怎样设计真正的赛车；（2）具体地对学生设计小赛车进行指导；（3）制作和展示小赛车。以往我们对这些课的处理方法是课内讲一讲，学生课外做一做，以自主实践为主，但课外真正做的学生少之又少，参与率不高。因此，我们可计划安排2课时进行教学：第1课时可安排小赛车的设计并对设计方案进行初步改进与制作；第2课时可安排小赛车的比赛并对方案进一步改进。通过这样的课程安排让学生真正体验了自己的劳动成果，在设计制作改进小赛车的过程中，重要的是让学生学会学习和解决问题的方法，而不是单纯的学会知识。
【学情分析】
本课的教学对象为五年级的学生，经过2年多的科学学习，大多数学生已具备初步探究及合作能力。同时，在本单元前几节课的学习中，已经初步认识了重力、弹力和摩擦力，知道力有大小和方向，力的大小是可以测量的等科学知识，为本课的实践探究活动打下良好的基础。
本课的内容是让学生在前面学习的基础上进行知识整理和运用，鼓励学生运用已有知识和经验大胆想象，创造性制作小赛车。对于制作并进行赛车比赛，是学生非常感兴趣的一件事情，特别是部分男生早已玩过以电为动力的小赛车。这就可以肯定学生对这节课的学习兴趣、活动兴趣都很浓厚，学习积极性一定会相当高。但他们玩的是买来现成就做好的赛车，对于设计可能并不感兴趣，而设计恰恰是赛车是否能跑远的关键，也是本课教学的关键。因此，本课教学重点就放在指导学生认识、经历、掌握设计的一般过程，让学生学会学习和解决问题的方法，而不是单纯的教会知识，从而培养学生的科学素养和科学能力。
【教学目标】
科学概念目标
1.技术设计需要一定的程序。
2.体会到反冲力、弹力和重力等各种力与运动的关系。
科学探究目标
1.根据已有材料，设计并制作小赛车。
2.能通过多次调试，改进制作的小赛车。
科学态度目标
1.体验小组合作和不怕困难的精神。
2.尊重自己和他人的劳动成果。
3.发展对技术设计和动手制作的兴趣，养成参与探究的兴趣，激发创新精神。
科学、技术、社会与环境目标
关心科技新产品、新事物，意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。
【教学重难点】
重点：根据已有材料，设计并制作小赛车。
难点：通过多次调试并不断改进小赛车。
【教学准备】
教师自己准备：教师自己做的小车或学生做的小车。
学生自己准备：制作小车的材料和工具。
【教学过程】
第一课时
一、揭示课题（预设3分钟）
1.出示各种车的图片，提问：谁能介绍下这些车各有什么特点？
（预设：卡丁车的速度很快。太阳能汽车利用太阳能电池板获取电能。月球车很轻，轮胎很大等。）
2.工程师们会根据不同需要根据设计图制作出不同类型，不同用途的车辆，这也是设计程序的第一步：明白设计什么，用途是什么。今天你们想不想当一回小工程师，也来设计制作一辆赛车？（板书：设计制作小赛车）
二、了解赛车及设计理念（预设10分钟）
1.谁能说说真正的赛车主要比什么呢？（预设：速度）
2.对，赛车主要比的是速度，真正的赛车时速要达到300千米以上，同时还要尽量做到平稳、安全。让我们先来了解下工程师为了追求速度和平稳的特点是怎样来设计赛车的。
3.提问：仔细观察这些赛车，它们有哪些相同的设计都是为了达到这些要求？（预设：快速：发动机力量大；流线型车身，减少阻力。安全：车身宽，重心低；轮胎很宽，花纹很粗，增大摩擦，避免打滑。）
4.这也是设计程序中的接下来的两步：（1）收集想法，研究会遇到什么问题，能不能解决。（2）选出最好的想法，进行设计。（板书：收集 设计）
三、设计制作小赛车（预设27分钟）
1.接下来，我们也来设计一辆属于我们的小赛车吧！请看我们的设计任务：
（1）车身长不能超过25厘米；
（2）用橡皮筋或气球作动力；
（3）行驶路程要尽量长。
2.本次设计制作小赛车的活动中，我们还将评选出三项奖项。（详见表格中的评价标准）
评价标准
奖项
标准
最佳设计奖
赛车的设计图纸清晰、各部件说明详尽
最佳研究奖
整个研究过程记录清晰、详实、完整
最远距离奖
小赛车的行驶距离最远
2.分小组进行头脑风暴，讨论小赛车模型的设计方案，将小组达成的方案填写在活动记录的第一个记录表：设计我们的小赛车。（课堂作业本54页）
设计我们的小赛车
动 力 材 料
车 体 材 料
设
计
草图
可能遇到的问题
解决问题的方法
3.设计图的温馨提示：可分步绘制设计图，并在其上面用文字说明制作过程。为方便其它组成员理解该设计方案，请标明序号。
4.各小组上台交流赛车的设计方案。
5.听了各个小组的汇报，对你们的设计是否有新的启发？再想一想，我们的小赛车哪些地方可以改进得更好？
6.优秀的工程设计师就是这样，除了在设计程序的最后，还需要思考设计方案还能做哪些改进。教师出示工程师设计的一般程序。这就是工程师设计的一般程序。（板书：改进）
7.接下来就请各位小工程师们在课后查阅相关资料继续设计并改进你们的方案，觉得自己的设计方案已经比较完善的小组可以开始利用你们的材料制作小赛车了。没有完成赛车制作的小组，请课后继续完成，下节课带上你们的小赛车，我们将进行赛车比赛。
第二课时
一、小赛车比赛（预设20分钟）
[材料准备：每一小组完成的小赛车、卷尺]
1.大家的小赛车都已经制作完毕，接下来我们就去操场比一比，看看哪辆小赛车跑的又直又远，并思考为什么比赛结果会不同？
2.小赛车比赛：测量各组赛车行驶的最远距离。
二、介绍交流小赛车（预设18分钟）
1.选取距离较远的小组先进行交流。出示可以从以下几方面来交流：设计想法是怎样形成的？遇到了什么问题？怎么解决的？在小车上应用了哪些科学知识和技术？小赛车的特点是什么？想告诉大家的其他事情。
2.跑的距离最远的小赛车，它有什么特点？我们还能帮助它进一步改进吗？
3.跑的距离最近的小赛车，有哪些不足之处，该怎样改正呢？
4.接下来每个小组再一次对自己的小赛车进行改进并调试。同时完成你们作业本中的反思和改进。
反思和改进
其他同学的赛车值得学习之处
我们制作的赛车
产生哪些新问题
怎么改进
需要哪些帮助
5.完成反思和改进的小组可派代表参观各组的小赛车和研究小赛车的设计记录单。
6.小组之间根据教师的评价标准进行打分，每项满分为10分。通过“小组评价成绩+教师评价成绩”评选出每个项目的最佳小组，并将各组成绩记录在小组单元实践活动的成绩中。
三、教师总结（预设2分钟）
同学们，在现代生产中设计已变得必不可少、越来越重要了。我们只有善于思考，乐于探究，大胆尝试、不断改进，我们的设计就有可能成为一项新的发明！课后，同学们可以继续再改进自己的小赛车，争取成为一项新的发明！（板书：再改进 成品 ）
【板书设计】
8.设计制作小赛车
收集 设计 改进 制作 成品
【作业设计】
1.一辆赛车5秒行驶了30米，如果想让赛车5秒行驶60米，不合适的办法是（ ）
A.增加载重量 B.把车身变成流线型 C.换一个力量较大的发动机
2.为了让气球小车行驶的距离更长，可以选择哪个方式进行改进？（ ）
A.增加车轮的花纹数量
B.用大气球或者多个气球作为动力源
C.增加车身的重量