四年級科學小車設(shè)計與制作教學方案一、課程概述本課程旨在引導四年級學生通過親自動手設(shè)計與制作一輛簡易小車，初步接觸和理解與運動、力相關(guān)的基礎(chǔ)科學概念，如摩擦力、動力、重心等。通過項目式學習的方式，激發(fā)學生對科學探究的興趣，培養(yǎng)其觀察能力、動手實踐能力、創(chuàng)新思維能力以及合作與交流能力。課程強調(diào)過程體驗，鼓勵學生在“做中學”、“玩中學”，體驗從創(chuàng)意構(gòu)思到實際解決問題的完整過程。二、教學目標（一）知識與技能1.認識小車的基本組成部分（車身、車輪、軸、動力裝置等）。2.初步了解影響小車運動的簡單因素，如動力大小、摩擦力、車輪數(shù)量與位置等。3.學習使用常見的工具和材料進行簡單的設(shè)計與制作。4.能夠?qū)ψ约褐谱鞯男≤囘M行簡單的測試、調(diào)試和改進。（二）過程與方法1.經(jīng)歷“設(shè)計-制作-測試-改進”的項目探究過程，體驗科學探究的基本方法。2.學習運用畫圖等方式表達自己的設(shè)計ideas。3.在小組活動中學會與他人合作，共同解決問題。（三）情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)對科學探究和動手制作的興趣與熱情。2.培養(yǎng)認真細致、堅持不懈、勇于嘗試和樂于改進的科學態(tài)度。3.增強節(jié)約材料、注意安全的意識。4.體驗成功的喜悅，增強自信心。三、教學對象小學四年級學生四、教學時長建議3-4課時（每課時40分鐘，可根據(jù)實際情況調(diào)整，部分制作過程可延伸至課外）五、教學準備（一）教師準備1.PPT課件：包含各種小車圖片、視頻（如不同類型的車、奇特的小車）、小車基本構(gòu)造圖解、制作步驟提示、安全注意事項等。2.示范材料與工具：*各種可供參考的小車模型（成品或半成品）。*各類制作材料樣品：如紙盒、塑料瓶、瓶蓋、輪子（玩具車輪、瓶蓋、光盤等）、軸（竹簽、細木棒、吸管、筆芯等）、動力材料（橡皮筋、氣球、小彈簧等）、連接材料（膠水、雙面膠、膠帶、繩子、回形針等）。*常用工具：剪刀、美工刀（教師用或在教師指導下學生使用）、尺子、鉛筆、橡皮。3.場地布置：學生分組就座，確保有足夠的操作空間。可設(shè)置“材料角”供學生自由選取材料。4.安全提示卡。（二）學生準備（可提前一周布置）1.材料（鼓勵學生利用廢舊物品，種類不限，以下為建議清單，學生可自主選擇和補充）：*車身：小紙盒（如牙膏盒、藥盒）、塑料瓶（如礦泉水瓶）、泡沫塊等。*車輪：玩具小車的輪子、瓶蓋（塑料瓶、飲料瓶）、光盤、卷軸等。*軸：細木棒、竹簽、吸管（較硬的）、用完的筆芯、鐵絲（需成人協(xié)助處理尖銳部分）等。*動力裝置：橡皮筋、氣球、小彈簧（可選）。*連接與固定材料：透明膠帶、雙面膠、熱熔膠槍（教師協(xié)助或指定學生使用）、繩子、回形針、訂書機等。*裝飾材料（可選）：彩紙、顏料、彩筆、貼紙等。2.工具（學生自備，或小組共用）：剪刀（圓頭安全剪刀）、尺子、鉛筆、橡皮。3.記錄本或練習本（用于畫設(shè)計圖、記錄問題與改進方法）。溫馨提示：*材料準備倡導開放性和安全性，鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意。*提醒學生注意材料的安全性，避免使用尖銳、易碎或有毒的材料。*可以讓學生以小組為單位共同準備部分材料，培養(yǎng)合作意識和責任分工。六、教學過程第一階段：激發(fā)興趣，明確任務(wù)（建議1課時）（一）情境導入，激發(fā)興趣（約10分鐘）1.教師提問：“同學們，我們生活中能見到各種各樣的車，它們是怎樣動起來的？它們有什么共同的特點？”（引導學生思考車的基本構(gòu)造和動力來源）。2.展示圖片或短視頻：各種奇特的小車（如太陽能小車、風力小車、橡皮筋小車、氣球小車），激發(fā)學生的好奇心和創(chuàng)作欲望。3.提出挑戰(zhàn)：“今天，我們也來當一回小小工程師，利用我們身邊的材料，設(shè)計并制作一輛屬于自己的小賽車，讓它能夠自己跑起來，好不好？”（二）認識小車，啟發(fā)思路（約15分鐘）1.討論小車的基本組成：教師引導學生觀察示范小車或圖片，討論一輛能跑起來的小車至少需要哪些部分？（車身、車輪、軸、讓它動起來的動力）。2.介紹動力方式：重點介紹適合小學生制作的動力方式，如橡皮筋動力（利用橡皮筋的彈力）、氣球動力（利用反沖力）。可以現(xiàn)場簡單演示橡皮筋拉伸后釋放、氣球充氣后釋放的現(xiàn)象。3.思考影響小車運動的因素：車輪是否順滑？車身是否平穩(wěn)？動力是否足夠？（不展開深入講解，僅作為引導學生后續(xù)思考的引子）。（三）設(shè)計方案，繪制草圖（約15分鐘）1.教師引導：“在動手制作之前，我們最好先畫一張設(shè)計圖，想想我們的小車用什么材料做車身，用什么做輪子和軸，用什么做動力，怎么把它們連接起來?！?.發(fā)放設(shè)計方案表（或讓學生在記錄本上繪制），內(nèi)容可包括：小車名稱、我的設(shè)計圖（正面圖、側(cè)面圖）、所需材料清單、動力方式、可能遇到的困難及解決辦法（初步設(shè)想）。3.學生分組或獨立思考并繪制設(shè)計草圖，教師巡視指導，鼓勵創(chuàng)意，幫助學生將想法具體化。提醒學生考慮材料的可行性。第二階段：動手實踐，制作小車（建議1-2課時，可根據(jù)學生制作速度調(diào)整）（一）材料選取與安全提示（約5分鐘）1.學生根據(jù)設(shè)計方案選取所需材料，教師提醒學生材料的合理利用和節(jié)約。2.強調(diào)安全：使用剪刀時注意安全，不要對著自己和他人；不使用尖銳或危險的工具和材料；熱熔膠槍（若使用）需在教師指導下進行，避免燙傷。（二）分組合作，精心制作（約30分鐘）1.學生根據(jù)設(shè)計圖開始制作小車?？梢元毩⑼瓿桑部梢孕〗M合作（建議2-3人一組，明確分工）。2.教師巡回指導：*關(guān)注學生的制作過程，對遇到困難的學生給予啟發(fā)和幫助，而不是直接告知答案。例如，輪子怎么固定在軸上？軸怎么固定在車身上才能讓輪子靈活轉(zhuǎn)動？橡皮筋怎么安裝才能提供動力？*鼓勵學生大膽嘗試，允許學生在制作過程中修改和完善設(shè)計方案。*提醒學生注意結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和輪子轉(zhuǎn)動的靈活性。*及時表揚有創(chuàng)意的設(shè)計和認真細致的態(tài)度。（三）初步調(diào)試，解決問題（約5分鐘）1.大部分學生完成基本制作后，引導學生進行初步調(diào)試，看看輪子是否能轉(zhuǎn)，車身是否平穩(wěn)。2.對于未完成的學生，可允許其利用課外時間繼續(xù)完成，或在下一課時繼續(xù)。第三階段：測試改進，科學探究（建議1課時）（一）測試小車，記錄現(xiàn)象（約15分鐘）1.設(shè)置測試賽道：在地面或桌面上用膠帶貼出簡易賽道（直線）。2.明確測試要求：學生將自己的小車放在起點，釋放動力，觀察小車是否能前進，記錄小車行駛的距離、是否走直線、行駛過程中是否平穩(wěn)等。3.學生分組或輪流進行測試，教師提醒學生認真觀察，記錄自己小車的優(yōu)點和不足。（二）分析問題，改進優(yōu)化（約20分鐘）1.小組討論：“我們的小車跑得怎么樣？有沒有達到預期效果？為什么？”引導學生分析小車在測試中出現(xiàn)的問題，如：跑不遠（動力不足？摩擦力太大？）、跑偏（輪子不在一條直線上？軸安裝不正？）、車身晃動（重心不穩(wěn)？）、輪子掉了（固定不牢？）。2.針對性改進：學生根據(jù)分析結(jié)果，對自己的小車進行調(diào)整和改進。教師鼓勵學生思考改進方法，例如：*輪子不轉(zhuǎn)或卡頓：檢查軸和輪子的連接處，添加潤滑油（如鉛筆灰）減少摩擦。*動力不足：更換彈性更好的橡皮筋、增加橡皮筋的根數(shù)、把氣球吹得更大一些。*跑偏：調(diào)整輪子的位置，確保左右輪軸平行。3.再次測試：改進后進行再次測試，體驗改進帶來的變化。（三）總結(jié)經(jīng)驗，分享心得（約5分鐘）邀請幾位學生分享自己小車制作過程中遇到的最大困難以及是如何解決的，或者分享自己最滿意的設(shè)計。第四階段：展示交流，拓展延伸（建議1課時）（一）小車展示與“賽車”活動（約20分鐘）1.舉辦“我們的小車發(fā)布會”：學生將自己的小車放在展示區(qū)，可以給小車取名字，貼上標簽（注明制作者、動力方式）。2.組織小型競賽（可選，根據(jù)場地和時間）：*直線競速賽：比誰的小車跑得直、跑得遠。*創(chuàng)意設(shè)計獎：評選最具創(chuàng)意的小車（外觀、材料、設(shè)計等）。*最佳毅力獎：表彰在改進過程中表現(xiàn)突出的學生。3.學生輪流介紹自己的小車，演示其行駛效果。（二）交流評價，共同提高（約15分鐘）1.學生互評：從創(chuàng)意、美觀、功能（能否行駛）、結(jié)構(gòu)（是否穩(wěn)固）等方面對他人的小車給予評價和建議（以鼓勵為主）。2.教師總結(jié)：肯定學生的積極參與和精彩創(chuàng)意，總結(jié)本次活動中學生們遇到的共性問題和解決方法，回顧小車制作中涉及的簡單科學原理（如力能使物體運動、摩擦力的影響等）。強調(diào)科學探究中“設(shè)計-制作-測試-改進”的重要過程。（三）拓展延伸，持續(xù)探究（約5分鐘）1.鼓勵學生課后繼續(xù)改進自己的小車，思考如何讓它跑得更快、更遠、更穩(wěn)，或者設(shè)計一輛有特殊功能的小車（如能爬坡的、能載物的）。2.引導學生思考生活中還有哪些東西運用了類似的原理。七、教學評價1.過程性評價：關(guān)注學生在設(shè)計、制作、測試、改進等各個環(huán)節(jié)的參與度、積極性、合作精神、解決問題的能力以及安全意識。2.成果性評價：對學生完成的小車作品從創(chuàng)意性、功能性（能否運動）、結(jié)構(gòu)合理性、美觀性等方面進行評價。3.發(fā)展性評價：鼓勵學生在原有基礎(chǔ)上的進步，重點表揚學生的創(chuàng)新思維和實踐能力的提升。4.評價主體多元化：結(jié)合學生自評、小組互評和教師評價。八、教學注意事項1.安全性第一：始終將學生安全放在首位，課前務(wù)必強調(diào)安全注意事項，課中加強巡視和指導。2.材料的開放性：鼓勵學生利用多種材料，特別是廢舊材料，培養(yǎng)環(huán)保意識和創(chuàng)新能力。教師提供的材料僅為補充。3.尊重個性差異：允許學生作品存在差異，不追求統(tǒng)一標準，鼓勵大膽嘗試和創(chuàng)新。對能力不同的學生提出不同層次的要求。4.強調(diào)探究過程：注重引導學生體驗“做科學”的過程，而不僅僅是得到一個完美的作品。鼓勵學生在失敗中學習，勇于嘗試和改進。5.鼓勵