四年級(jí)科學(xué)自制小車教學(xué)指導(dǎo)方案一、引言自制小車活動(dòng)是小學(xué)科學(xué)課程中一項(xiàng)極具魅力的實(shí)踐項(xiàng)目，它不僅能夠?qū)⒊橄蟮目茖W(xué)概念轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的動(dòng)手體驗(yàn)，還能有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。本方案旨在為四年級(jí)科學(xué)教師提供一份專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)且具有實(shí)操性的教學(xué)指導(dǎo)，幫助學(xué)生在親身體驗(yàn)中理解力與運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單原理，感受工程設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，享受創(chuàng)造的樂(lè)趣。二、教學(xué)目標(biāo)（一）科學(xué)知識(shí)與概念1.初步了解小車的基本構(gòu)造（車身、車輪、車軸等）。2.認(rèn)識(shí)到力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，了解常見(jiàn)的動(dòng)力來(lái)源（如拉力、推力、重力、彈力等，本活動(dòng)可側(cè)重于橡皮筋彈力或氣球反沖力）。3.初步感知摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響。4.了解簡(jiǎn)單機(jī)械（如輪軸）在小車上的應(yīng)用。（二）科學(xué)探究與實(shí)踐能力1.經(jīng)歷“設(shè)計(jì)-制作-測(cè)試-改進(jìn)”的工程實(shí)踐過(guò)程。2.學(xué)習(xí)運(yùn)用多種材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的工具操作和手工制作。3.培養(yǎng)觀察、比較、分析和歸納的能力，能對(duì)小車的性能進(jìn)行簡(jiǎn)單評(píng)估并提出改進(jìn)建議。4.發(fā)展初步的設(shè)計(jì)思維和創(chuàng)新意識(shí)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.激發(fā)對(duì)科學(xué)探究的興趣和熱情，體驗(yàn)動(dòng)手制作的樂(lè)趣和成功的喜悅。2.培養(yǎng)合作與分享的精神，樂(lè)于與他人交流自己的想法和成果。3.養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、認(rèn)真負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度，勇于面對(duì)困難并積極尋求解決方案。4.增強(qiáng)愛(ài)護(hù)環(huán)境、廢物利用的意識(shí)（鼓勵(lì)使用廢舊材料）。三、教學(xué)準(zhǔn)備（一）教師準(zhǔn)備1.教學(xué)課件（PPT）：包含小車圖片、構(gòu)造分解、不同動(dòng)力類型的小車視頻、制作步驟提示、安全注意事項(xiàng)等。2.演示用成品小車：準(zhǔn)備幾輛不同設(shè)計(jì)、不同動(dòng)力類型的自制小車作為示例，激發(fā)學(xué)生靈感。3.材料樣品展示：展示可供選擇的各類材料，如車身材料、車輪材料、軸材料、動(dòng)力裝置材料等。4.工具：剪刀（兒童安全型）、美工刀（教師用）、尺子、鉛筆、橡皮、膠帶座、熱熔膠槍（教師用或在教師指導(dǎo)下學(xué)生使用）。5.評(píng)價(jià)表：用于記錄學(xué)生的參與情況、合作表現(xiàn)、作品創(chuàng)意等。6.場(chǎng)地布置：清理出足夠的桌面操作空間，地面測(cè)試區(qū)域可鋪設(shè)硬紙板或塑料布。（二）學(xué)生準(zhǔn)備（可提前一周布置）1.車身材料：紙盒（如牛奶盒、牙膏盒、快遞盒）、塑料瓶、泡沫板等。2.車輪材料：瓶蓋（飲料瓶、罐頭瓶）、光盤、廢舊玩具車輪、圓形硬紙片等。3.車軸材料：竹簽、細(xì)木棒、吸管（較硬的）、鐵絲（需教師協(xié)助處理尖銳部分）、雪糕棒等。4.連接與固定材料：雙面膠、透明膠帶、繩子、橡皮筋、回形針等。5.動(dòng)力材料：橡皮筋、氣球、小風(fēng)車（可選）等。6.工具：剪刀（兒童安全型）、尺子、鉛筆、橡皮。*安全提示：強(qiáng)調(diào)剪刀等工具的正確、安全使用方法，禁止用尖銳物品打鬧。*四、教學(xué)過(guò)程（建議3課時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整）第一課時(shí)：激趣導(dǎo)入與設(shè)計(jì)構(gòu)思1.情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣（約10分鐘）*提問(wèn)：“同學(xué)們，我們生活中見(jiàn)過(guò)各種各樣的車，它們有什么作用？是怎樣動(dòng)起來(lái)的呢？”*展示：播放不同類型車輛（汽車、自行車、火車、玩具車）的圖片或短視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察它們的共同特征（都有輪子）和不同的動(dòng)力方式。*引出主題：“今天我們也要來(lái)當(dāng)小小工程師，親手設(shè)計(jì)制作一輛屬于自己的小車，讓它動(dòng)起來(lái)！”展示教師制作的示范小車，并進(jìn)行簡(jiǎn)單演示。2.頭腦風(fēng)暴，認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)（約15分鐘）*引導(dǎo)學(xué)生思考：“要制作一輛小車，我們需要哪些基本部分呢？”（車身、車輪、車軸）*討論：*車身有什么作用？（裝載、固定其他部件）*車輪和車軸是怎樣配合讓車子滾動(dòng)起來(lái)的？（輪軸原理的初步感知）*我們的小車用什么來(lái)做動(dòng)力，讓它自己跑起來(lái)呢？（引導(dǎo)學(xué)生思考，如用手推（但我們要的是“自己”跑）、橡皮筋、氣球等。本方案以橡皮筋彈力車或氣球反沖力車為例進(jìn)行后續(xù)指導(dǎo)）*怎樣讓小車跑得更穩(wěn)、更遠(yuǎn)？（輪子要圓、車軸要正、減少輪子與車身的摩擦等）3.設(shè)計(jì)方案，繪制草圖（約20分鐘）*分組討論（2-4人一組）：鼓勵(lì)學(xué)生小組內(nèi)討論，確定小車的設(shè)計(jì)方案。*關(guān)鍵設(shè)計(jì)點(diǎn)：*用什么材料做車身？做成什么形狀？*用什么做車輪和車軸？準(zhǔn)備裝幾個(gè)輪子？（建議四輪或三輪，更穩(wěn)定）*選擇哪種動(dòng)力方式？（如橡皮筋：如何固定橡皮筋，如何纏繞提供動(dòng)力；氣球：如何固定氣球，如何充氣提供動(dòng)力）*繪制設(shè)計(jì)圖：發(fā)給學(xué)生設(shè)計(jì)草圖表格（包含小車名稱、材料清單、正面圖、側(cè)面圖、動(dòng)力方式說(shuō)明等欄目），指導(dǎo)學(xué)生將自己的想法畫下來(lái)，并標(biāo)注所用材料。教師巡回指導(dǎo)，對(duì)不合理的設(shè)計(jì)及時(shí)提出建議。第二課時(shí)：動(dòng)手制作與初步調(diào)試1.回顧設(shè)計(jì)，明確步驟（約5分鐘）*小組分享：邀請(qǐng)1-2個(gè)小組簡(jiǎn)要介紹他們的設(shè)計(jì)方案和所需材料。*教師強(qiáng)調(diào)：制作過(guò)程中要注意安全，遇到困難可以小組討論或向老師求助；要節(jié)約材料，盡量利用廢舊物品。2.分組制作，教師指導(dǎo)（約30分鐘）*學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)圖開(kāi)始制作，教師巡回指導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn)：*車身制作：如何將紙盒等材料裁剪、折疊、拼接成穩(wěn)固的車身。*車輪與車軸安裝：這是制作的難點(diǎn)。*方法一（吸管+竹簽/細(xì)木棒）：在車身兩側(cè)適當(dāng)位置固定吸管（作為軸套），將竹簽穿過(guò)吸管作為車軸，兩端安裝車輪。注意車輪要能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，車軸不能太松或太緊。*方法二（打孔+細(xì)木棒）：在車身兩側(cè)直接打孔，穿入車軸。*動(dòng)力裝置安裝：*橡皮筋動(dòng)力：在車軸上固定一個(gè)小短棒或纏繞橡皮筋，車身前端或后端固定橡皮筋的另一端。演示如何纏繞橡皮筋儲(chǔ)存動(dòng)力。*氣球動(dòng)力：將氣球口套在一根短吸管上，用膠帶纏緊，再將吸管固定在車身后部或頂部。*鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，遇到問(wèn)題先自行思考解決，培養(yǎng)其解決問(wèn)題的能力。教師提供必要的技術(shù)支持，如使用熱熔膠槍（教師操作或在嚴(yán)密監(jiān)督下進(jìn)行）。3.初步測(cè)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（約10分鐘）*當(dāng)大部分小組完成初步制作后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試。*提問(wèn)：“我們的小車能動(dòng)起來(lái)嗎？它跑起來(lái)怎么樣？（是否筆直、是否平穩(wěn)、能跑多遠(yuǎn)）”*記錄：引導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄小車存在的問(wèn)題，如“輪子掉了”、“跑不直”、“動(dòng)力不足”、“車身散架了”等。第二課時(shí)：優(yōu)化改進(jìn)與功能完善1.問(wèn)題反饋與討論改進(jìn)（約15分鐘）*小組匯報(bào)：各小組分享上節(jié)課制作和測(cè)試中遇到的問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)。*集體研討：針對(duì)共性問(wèn)題（如輪子不轉(zhuǎn)、車身不穩(wěn)、動(dòng)力不足）進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生思考改進(jìn)方法。*輪子不轉(zhuǎn)/卡頓：檢查車軸是否彎曲、車輪孔是否太大或太小、軸套是否太緊?？梢酝磕ㄉ倭肯灮蚍试硭ㄈ绻牧显试S）減小摩擦。*跑不直：檢查車軸是否平行、左右車輪大小是否一致、重量是否均衡。*動(dòng)力不足：橡皮筋是否夠粗夠長(zhǎng)、纏繞圈數(shù)是否足夠；氣球是否夠大、是否漏氣。*車身不穩(wěn)/散架：結(jié)構(gòu)是否對(duì)稱、連接是否牢固，適當(dāng)增加配重或加固連接點(diǎn)。2.深化制作與優(yōu)化調(diào)整（約25分鐘）*學(xué)生根據(jù)討論結(jié)果和自身小車的具體情況，對(duì)小車進(jìn)行修改和完善。*教師重點(diǎn)關(guān)注有困難的小組，提供針對(duì)性指導(dǎo)。*鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行多次測(cè)試和調(diào)整，體驗(yàn)“設(shè)計(jì)-制作-測(cè)試-改進(jìn)”的循環(huán)過(guò)程。*引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié)，如車身的美觀性、裝飾等（但以功能實(shí)現(xiàn)為主）。3.功能測(cè)試與記錄數(shù)據(jù)（約5分鐘）*學(xué)生對(duì)改進(jìn)后的小車進(jìn)行再次測(cè)試。*簡(jiǎn)單記錄：如“我們的小車能跑起來(lái)了！”“比剛才跑得遠(yuǎn)了/直了?！钡谌n時(shí)：成果展示與總結(jié)拓展1.小車“拉力賽”/“障礙賽”（約20分鐘）*設(shè)置賽道：在地面用膠帶貼出簡(jiǎn)易賽道（直線賽道、或包含簡(jiǎn)單彎道/障礙物的賽道）。*分組展示：各小組依次展示自己的小車，介紹小車的名稱、特點(diǎn)、使用的動(dòng)力方式以及制作過(guò)程中的小故事或心得體會(huì)。*進(jìn)行比賽：可以比誰(shuí)的小車跑得遠(yuǎn)（同一起點(diǎn)，直線距離）、跑得直（偏離賽道程度）或載重能力（如能承載多少個(gè)小硬幣）等。強(qiáng)調(diào)友誼第一，比賽第二，重點(diǎn)在于參與和體驗(yàn)。*觀察與學(xué)習(xí)：引導(dǎo)學(xué)生觀察其他小組的優(yōu)秀設(shè)計(jì)和創(chuàng)意，互相學(xué)習(xí)。2.交流評(píng)價(jià)與經(jīng)驗(yàn)分享（約15分鐘）*學(xué)生自評(píng)與互評(píng)：從創(chuàng)意、結(jié)構(gòu)、功能、合作等方面進(jìn)行。*教師評(píng)價(jià)：肯定學(xué)生的積極參與、大膽創(chuàng)新和解決問(wèn)題的努力，對(duì)各小組的作品亮點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，也指出可進(jìn)一步改進(jìn)之處。*引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：通過(guò)這次活動(dòng)，學(xué)到了什么科學(xué)知識(shí)？有什么收獲和感受？遇到了什么困難，是怎樣解決的？3.課堂小結(jié)與拓展延伸（約5分鐘）*總結(jié)：再次強(qiáng)調(diào)小車的基本結(jié)構(gòu)、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、工程設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。*拓展：*“我們今天制作的小車還能怎樣改進(jìn)，讓它跑得更快、更遠(yuǎn)、功能更多呢？”（如安裝剎車、轉(zhuǎn)向裝置、美觀的外殼等）*“除了橡皮筋和氣球，還有哪些方法可以讓小車動(dòng)起來(lái)？”（如風(fēng)力、磁力、重力小車等）鼓勵(lì)學(xué)生課后繼續(xù)探究。*布置：將自制小車帶回家，向家人展示和介紹，并嘗試進(jìn)一步改進(jìn)。五、教學(xué)評(píng)價(jià)采用過(guò)程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式：1.過(guò)程性評(píng)價(jià)（占比60%）*參與度：是否積極參與討論、設(shè)計(jì)、制作、測(cè)試等各個(gè)環(huán)節(jié)。*合作精神：在小組活動(dòng)中是否樂(lè)于與他人合作、分享ideas、互相幫助。*探究能力：是否能主動(dòng)思考問(wèn)題、嘗試解決問(wèn)題、對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。*安全與規(guī)范：是否遵守安全規(guī)則，正確使用工具，保持桌面整潔。2.結(jié)果性評(píng)價(jià)（占比40%）*設(shè)計(jì)創(chuàng)意：設(shè)計(jì)方案是否有新意，是否具有可行性。*作品完成度：小車是否結(jié)構(gòu)完整、牢固，能否實(shí)現(xiàn)基本的運(yùn)動(dòng)功能。*功能實(shí)現(xiàn)：根據(jù)預(yù)設(shè)目標(biāo)（如能否跑起來(lái)、跑的距離、穩(wěn)定性等）進(jìn)行評(píng)估。*評(píng)價(jià)方式可采用觀察記錄表、學(xué)生作品評(píng)分表、小組互評(píng)表等多種形式。*六、常見(jiàn)問(wèn)題與解決策略*問(wèn)題1：車輪不圓或車軸安裝不正，導(dǎo)致小車跑偏或顛簸。*解決：選擇圓形的材料做輪子；安裝車軸時(shí)，確保兩側(cè)對(duì)稱，車軸與車身保持垂直。*問(wèn)題2：車軸與車身摩擦力過(guò)大，導(dǎo)致輪子轉(zhuǎn)動(dòng)困難。*解決：車軸盡量選用光滑的材料；車身固定車軸的部分（如吸管）孔徑略大于車軸直徑；可在摩擦部位涂抹少量潤(rùn)滑油（如凡士林，慎用）或肥皂水。*問(wèn)題3：橡皮筋動(dòng)力不足或容易脫落。*解決：選擇彈性較好的橡皮筋；適當(dāng)增加橡皮筋的數(shù)量或纏繞圈數(shù)；將橡皮筋兩端牢固地固定在車身和車軸上（可使用打結(jié)、膠帶纏繞、或在車軸上粘一小段吸管/木塊擋住橡皮筋）。*問(wèn)題4：氣球漏氣或噴氣方向不穩(wěn)定。*解決：確保氣球口與吸管連接緊密，可用寬膠帶多纏繞幾圈；將吸管固定牢固，指向車后方。*問(wèn)題5：車身結(jié)構(gòu)不牢固，容易散架。*解決：選擇硬度合適的材料做車身；關(guān)鍵連接部位多用膠帶加固或采用交叉粘貼的方式；車身重心要低且居中。七、拓展延伸1.動(dòng)力探究：鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的動(dòng)力方式，如制作風(fēng)力小車（用小風(fēng)扇或風(fēng)車）、重力小車（利用重物下落）、磁力小車等。2.功能升級(jí)：挑戰(zhàn)給小車增加轉(zhuǎn)向、剎車、載貨、發(fā)光等功能。3.