五年级上册科学教案-4.8 设计制作小赛车 教科版

第八课 设计制作小车
【标题】教科版小学五年级上册科学第四单元第八课《设计制作小赛车》
【设计思想】
目前，新技术、新媒体的应用，已对学生的学习方式，教师的教学方式产生了深远的影响。因此本节课我将科学学科教学与信息技术进行整合，实现了“三改变”。第一，改变教师教的工具。利用翻转课堂的学习形式，让学生课前观看微视频，学习虚拟搭建软件的使用；不局限于教材中几种不同用途车的介绍，而是充分利用互联网强大的搜索功能，和海量信息储存量，让学生在课前登录互联网了解更多不同用途的新型车，打开学生的眼界。第二，改变学生学的工具。在课堂上引进平板电脑，让学生运用课前学习的虚拟搭建类软件，设计气球驱动和皮筋驱动的小车，然后通过电子书包的屏幕投影功能，展示、交流，解决设计、制作中的问题。同时在拓展环节，将我校创客课程设计的智能小车引进课堂，让学生体会到新科技带给我们的好处，从而激发学生设计、制作的兴趣，培养他们的创新意识严谨的科学精神。第三，改变课堂中的评价工具。利用电子书包系统的投票功能，让学生推荐本组内比较合理的设计方案，实现生生互评。
【教材分析】
本课是教科版小学五年级上册科学第四单元的最后一课，是学生在前面学习的基础上进行知识整理和运用的一课，重点指导学生设计制作小赛车，体验技术设计的一般流程。教材上有三个大活动，第一，了解一些根据需要而设计生产的新型车辆，重点关注工程师是怎样设计真正的赛车的；第二，具体地对学生设计小赛车进行指导；第三，制作和展示小赛车。
在科学常规课堂中我们的处理方法是课内分析结构，讲设计，画设计图，学生课外制作小车。但课外学生在制作活动中遇到的困难，就没有办法获得教师的指导了。因此，我们利用翻转课堂的学习形式，将教材中了解新型车辆的内容，在课前让学生根据导学单自学，然后让学生当堂拿出设计图，“照图施工”，制作、测试小车，教师在课堂上针对学生出现的问题进行及时指导，提高了学生课堂学习的效率。
【学情分析】
学生在本单元已经单独研究橡皮筋驱动的小车和气球驱动的小车，通过实验、数据分析，了解到橡皮筋扭动圈数越多，小车跑得越远；气球吹得越大，小车跑得越远。同时学生在前面七课的学习中还体会和认识了弹力、反冲力、摩擦力等科学知识。所以学生完成第八课设计制作小赛车的知识储备是有的，重点是综合运用所学的科学知识和技能，思考设计方案，完成小车的制作和测试。
但是让五年级用笔和纸画出的具有空间感、便于操作的设计图，还是有难度的。我将虚拟搭建类设计软件引进课堂，在课前学生通过观看微视频，学习软件使用方法；在课堂中利用软件操作简便的特点，让学生设计出便于操作的三维立体图，解决了学生画图难的问题。
【教学目标】
1、知道技术设计的一般程序；知道利用力的知识，对模型进行改进，实现跑得尽可能远的目的。
2、会根据任务需求，使用虚拟搭建类软件完成设计图；会在云空间分享收集、整理的资料；能根据设计图，完成模型的建立和改进，实现设计方案的优化；能利用电子书包系统完成作品的展示、成果的分享。
3、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；发展对技术设计和动手制作的兴趣，激发创新精神；尊重自己和他人的劳动成果。
【教学重点】
会使用虚拟搭建软件完成小车设计图，能“照图施工”，完成制作和改进小车，让它跑得更远，体会技术设计的一般流程。
【教学准备】
学生准备：利用互联网搜索不同用途的车。
课前自学乐高虚拟搭建软件的使用方法
教师准备：平板学习终端、乐高虚拟搭建软件
学生学习交流平台
（武汉教育云学生、教师个人空间、天闻电子书包平台）
乐高积木、气球（圆球状）、皮筋若干根
导学任务单

【教学过程】
【课前学习】
学生根据导学单和教师空间中的资源包，在家开展前期自学。
导学任务单
学习主题：小小设计师资格考核任务
学习目的：
1、通过网络，查阅资料，了解人们根据不同需要设计的各种不同类型的车。
2、通过微课学习，会使用乐高虚拟搭建软件完成小车的设计图。
学习准备：
1、教师在个人空间上传学习资源包。
2、学生到教师空间下载资源包，完成导学任务。
学习任务：
任务一——资料收集：
1、通过网络，收集资料，了解当今世界，人们根据不同需要设计制作的各种新型的车辆。重点关注F1赛车的设计要求，动力、车辆的结构特点。
任务二——预热设计：
在教师空间里下载本次学习的资源包，获取学习资源。
通过微课，学习如何安装乐高虚拟搭建软件，如何利用这个虚拟搭建软件设计我的小车，了解设计时的顺序是从搭建车身开始，然后是驱动部分、车轴，车轮。
思考： 如果要设计一辆以橡皮筋或者气球驱动的小赛车，怎样增大小车的动力？
用橡皮筋驱动轮子来带动小车前进，怎样克服轮子摩擦力过大或过小无法移动的问题？
用气球作动力，怎样减轻小车的重量？
任务三——精彩分享：
在云空间展示你收集的各种新型车辆的资源。积极参与软件学习的话题，可以提出自己学习中遇到的问题，也可以谈谈自己学习的感受。
【课中学习】
教学过程
时间
学科整合点
一、翻转课堂，前情回顾。
1、创设情境，展示课前学习成果。
1）师：同学们，今天我请来了一位特约嘉宾，你看，他来了（播放《汽车总动员》的电影片头剪辑麦昆出场片段）这位麦昆先生，想在你们中招募一位设计师。
2）介绍课前学生学习的内容。
根据任务单，大家登录互联网，了解了许多不同用途新型车辆的设计特点；观看微视频，学习了虚拟搭建软件的使用方法。
（打开教师空间，点击学生空间链接）
请一名学生介绍自己收集的新型用途车辆的特点。
（点击软件学习的研讨版块，浏览学生的评论）
指出学生在学习中遇到的问题：在设计时，我们应该按怎样的顺序进行？请一名学生解答。
2、师：通过课前自学，大家都完成了考核任务，顺利拿到了“设计师资格证”。谁能成为麦昆先生的设计师呢？他向大家发布了一项任务，谁能完成它，谁就会被聘为他的专属设计师。
二、动手实践，体验设计流程。
1、明确任务，了解要求。
1）师：请看大屏幕
（PPT出现“任务：设计制作小赛车，材料：乐高积木，动力：用橡皮筋或气球作动力，要求：行驶路程要尽量长,外形美观）
2）（教师出示“橡皮筋小车研究室”和“气球小车研究室”标牌。）
小组内商量，确定本组设计什么动力的小赛车。然后根据老师的规划，研究同一类问题的小组集中坐在一起。
2、利用乐高虚拟搭建软件，完成小赛车三维立体设计图。
问：在设计之前，我们要思考一下，设计这样的一辆赛车，需要考虑哪些因素？
（教师根据学生回答，点击PPT中小车模型，出示相关因素）
小设计师们准备好了吗？打开设计软件，首先个人完成自己的设计，然后小组内互相观摩，推荐一个你们认为比较合理的设计方案，向全班展示。
2）学生在平板电脑学习端设计自己的小赛车。
（教师利用屏幕投影，展示学生的设计图。）
4’
31’
通过互联网收集整理信息。
云平台的分享、交流。
通过微视频学习软件的操作。
利用抢答器，实现研究小组的选择。
通过LDD软件来设计小赛车搭建方案。
教学过程
时间
学科整合点
3）汇报展示优秀方案。
3、根据优化的设计图，完成模型搭建和测试。
1）师：按照这些方案，制作出来的小车能达到我们预期的效果吗？
2）师：让我们按图施工，制作一辆与设计方案一样的小赛车，测试它能行驶多远的路程，把数据记在老师推送给你们的记录表中。
在活动过程前有几点建议给大家。（PPT展示提示：分工合作；如果作品在测试中进行了调整，设计图也要修改；活动时间为10分钟）
3）学生分组制作模型，并测试、记录数据。（教师将记录表推动给每位学生）
4、上传测试数据和作品照片，展示、评估学习成果。
1）展示学生制作、测试成果。（利用电子书包，上传学生照片、记录表）
2）汇报：
师：气球小车组最远的成绩是多少？
皮筋小车组最远的成绩是多少？
3）投票选出外形最美的小车
（教师给学生颁发“小小设计师”和“最美外形奖”奖章）
5、自主归纳，总结设计流程。
1）师：回顾我们课前和课中的学习，我们在了解了任务要求后又经历了哪些过程，最终制作出我们的小赛车？
2）学生归纳总结。
（PPT展示：明确要求、设计分析、方案设计、制作和测试）
3）教师梳理：这就是我们技术设计的一般流程，在我们身边各种车辆都是遵循这个流程设计、生产出来的。
三、课堂拓展，感受新科技带来乐趣。
师：今天老师还带来了一辆不一样的小车（展示智能小车），让我们一起去看看它可以干什么吧！
学生现场介绍、演示超声波感应小车。
师：这些小车太“聪明”了，让我们把掌声送给这些同学。有兴趣的同学也可以在课后，加入创客社团，和他们一起开展智能小车的研究。
5’
利用电子书包的屏幕投影功能实现学生设计方案的展示。
通过电子书包的推送功能，向学生发布数据记录表。
通过电子书包的拍照、上传和屏幕投影功能展示学生测试制作的成果。
结合学校创客课程，展示智能想小车。
【板书设计】
设计制作小车
设计流程：
明确要求——设计分析——方案设计——制作、测试和评估
附表：
我设计的玩具小车测试数据记录表
组别
动力
行驶距离（厘米）