四年級(jí)科學(xué)創(chuàng)新小車(chē)設(shè)計(jì)課程方案一、課程名稱(chēng)“小小工程師：我的創(chuàng)意動(dòng)力小車(chē)”——四年級(jí)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐課程二、課程背景與目標(biāo)在小學(xué)科學(xué)教育中，動(dòng)手實(shí)踐與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)是不可或缺的環(huán)節(jié)。本課程旨在通過(guò)引導(dǎo)四年級(jí)學(xué)生親歷“觀察-設(shè)計(jì)-制作-測(cè)試-改進(jìn)”的完整過(guò)程，探究小車(chē)的基本構(gòu)造與動(dòng)力原理，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心與探究欲，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新思維以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。我們期望學(xué)生不僅僅是完成一個(gè)作品，更能在過(guò)程中體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，理解“失敗是成功之母”的道理，初步建立工程設(shè)計(jì)的基本概念。三、授課對(duì)象小學(xué)四年級(jí)學(xué)生四、課時(shí)安排建議總課時(shí)為4-5課時(shí)（每課時(shí)40分鐘，可根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況靈活調(diào)整）五、授課教師科學(xué)教師或科技輔導(dǎo)員六、課程目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.認(rèn)識(shí)常見(jiàn)車(chē)輛的基本結(jié)構(gòu)（如車(chē)身、車(chē)輪、軸等），了解其主要功能。2.初步探究幾種簡(jiǎn)單的動(dòng)力方式（如彈性勢(shì)能、反沖力等）在小車(chē)上的應(yīng)用原理。3.學(xué)習(xí)使用常見(jiàn)的工具和材料（如剪刀、膠水、雙面膠、廢舊瓶蓋、光盤(pán)、紙盒、橡皮筋、氣球等）進(jìn)行簡(jiǎn)單的模型制作。4.能夠?qū)ψ约夯蛩酥谱鞯男≤?chē)進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果提出改進(jìn)建議。（二）過(guò)程與方法1.通過(guò)觀察、討論、思考，經(jīng)歷提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案的過(guò)程。2.在動(dòng)手制作中，體驗(yàn)合作與分工，學(xué)習(xí)基本的工藝技能。3.通過(guò)測(cè)試與改進(jìn)，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力和批判性思維。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1.激發(fā)對(duì)科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)的興趣，體驗(yàn)動(dòng)手制作的樂(lè)趣和成就感。2.培養(yǎng)節(jié)約資源、變廢為寶的環(huán)保意識(shí)（鼓勵(lì)使用廢舊材料）。3.養(yǎng)成樂(lè)于合作、勇于嘗試、不怕失敗、積極改進(jìn)的科學(xué)態(tài)度。4.增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，敢于提出自己的獨(dú)特想法并付諸實(shí)踐。七、課程重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）課程重點(diǎn)1.理解小車(chē)的基本構(gòu)造與各部分的作用。2.探究并運(yùn)用一種或多種簡(jiǎn)單的動(dòng)力方式驅(qū)動(dòng)小車(chē)。3.引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷完整的設(shè)計(jì)與制作流程。（二）課程難點(diǎn)1.將抽象的設(shè)計(jì)想法轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)物模型。2.解決小車(chē)制作過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題（如輪子不轉(zhuǎn)動(dòng)、動(dòng)力不足、車(chē)身不穩(wěn)等）。3.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目的的測(cè)試與有效的改進(jìn)。八、課程準(zhǔn)備（一）教師準(zhǔn)備1.教學(xué)課件（PPT）：包含各種車(chē)輛圖片、小車(chē)結(jié)構(gòu)分解圖、不同動(dòng)力方式的示意圖、優(yōu)秀學(xué)生作品案例、安全注意事項(xiàng)等。2.教具：幾種不同類(lèi)型的玩具小車(chē)（如回力車(chē)、慣性車(chē)、發(fā)條車(chē)）、可拆卸的小車(chē)模型（用于展示結(jié)構(gòu)）、各種可能用到的材料樣品。3.材料包（教師演示用）：與學(xué)生所用材料相似，用于示范。4.場(chǎng)地布置：確保學(xué)生有足夠的操作空間，桌面整潔，可準(zhǔn)備幾張大的展示板或墻面用于張貼學(xué)生設(shè)計(jì)圖和作品。5.安全提示：強(qiáng)調(diào)工具使用安全、材料安全。（二）學(xué)生準(zhǔn)備（可提前一周通知）1.基礎(chǔ)材料（學(xué)?？山y(tǒng)一提供或?qū)W生自備）：*車(chē)身：小紙盒（如牙膏盒、藥盒）、塑料瓶蓋、光盤(pán)（做輪子）、細(xì)木棒或竹簽（做車(chē)軸）。*連接與固定：雙面膠、透明膠帶、熱熔膠槍?zhuān)ń處煵僮骰蛟诮處熤笇?dǎo)下使用）。*工具：兒童安全剪刀、小尺子、鉛筆、橡皮。2.動(dòng)力材料（可選，鼓勵(lì)創(chuàng)新）：橡皮筋、氣球、小風(fēng)車(chē)等。3.裝飾材料（可選）：彩紙、彩筆、貼紙等。4.記錄本：用于繪制設(shè)計(jì)草圖、記錄測(cè)試數(shù)據(jù)和改進(jìn)想法。九、課程實(shí)施過(guò)程第一課時(shí)：奇妙的小車(chē)世界——激發(fā)興趣，認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣（約10分鐘）1.問(wèn)題引入：“同學(xué)們，我們生活中能見(jiàn)到各種各樣的車(chē)，它們能把我們從一個(gè)地方送到另一個(gè)地方，你們知道車(chē)是怎樣動(dòng)起來(lái)的嗎？它們都有哪些共同的部分呢？”2.圖片/視頻欣賞：展示不同類(lèi)型的車(chē)輛圖片或短視頻（如自行車(chē)、汽車(chē)、火車(chē)、甚至一些奇特的概念車(chē)），引導(dǎo)學(xué)生觀察它們的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。3.引出主題：“今天，我們也要成為小小工程師，設(shè)計(jì)和制作一輛屬于我們自己的‘創(chuàng)新動(dòng)力小車(chē)’！”（二）探究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)（約20分鐘）1.觀察與討論：分發(fā)簡(jiǎn)單的玩具小車(chē)或模型，讓學(xué)生分組觀察、觸摸、拆卸（如果允許），討論：“這輛小車(chē)由哪幾個(gè)部分組成？每個(gè)部分有什么作用？”2.歸納總結(jié)：師生共同總結(jié)小車(chē)的基本結(jié)構(gòu)：車(chē)身（承載）、車(chē)輪（滾動(dòng)）、車(chē)軸（連接車(chē)輪與車(chē)身，傳遞動(dòng)力）。引導(dǎo)學(xué)生思考：“輪子為什么是圓的？”（減少摩擦力，更容易滾動(dòng)）。3.動(dòng)力初探：“這些小車(chē)是靠什么力量動(dòng)起來(lái)的呢？”（人力推/拉、電力、燃油等）。簡(jiǎn)單介紹“力”是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。（三）設(shè)計(jì)暢想，初步規(guī)劃（約10分鐘）1.頭腦風(fēng)暴：“如果讓你來(lái)設(shè)計(jì)一輛小車(chē)，你希望它是什么樣子的？用什么做動(dòng)力呢？”鼓勵(lì)學(xué)生大膽暢想，不設(shè)限制。2.繪制草圖：“請(qǐng)大家在記錄本上，畫(huà)出你心目中的小車(chē)草圖，并標(biāo)注出它有哪些部分?！辈粡?qiáng)求畫(huà)得像，重點(diǎn)是把想法表達(dá)出來(lái)。3.分享交流：邀請(qǐng)幾位學(xué)生展示自己的草圖，簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)想法。（四）課堂小結(jié)（約5分鐘）總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的小車(chē)結(jié)構(gòu)知識(shí)，預(yù)告下節(jié)課將學(xué)習(xí)小車(chē)的動(dòng)力，并開(kāi)始準(zhǔn)備制作材料。第二課時(shí)：動(dòng)力的奧秘——探究原理，設(shè)計(jì)方案（一）復(fù)習(xí)回顧，引入動(dòng)力（約5分鐘）1.回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的小車(chē)基本結(jié)構(gòu)。2.聚焦動(dòng)力：“有了車(chē)身、車(chē)輪和車(chē)軸，小車(chē)就能自己跑起來(lái)嗎？還需要什么？”（動(dòng)力）3.體驗(yàn)動(dòng)力：讓學(xué)生用手推桌子、拉書(shū)本，感受“力”的作用。（二）實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)動(dòng)力（約25分鐘）1.常見(jiàn)動(dòng)力方式介紹：教師演示或引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)幾種簡(jiǎn)單的動(dòng)力：*拉力/推力：直接用手推或拉小車(chē)。*彈性勢(shì)能：演示拉伸的橡皮筋能帶動(dòng)小車(chē)前進(jìn)（簡(jiǎn)單組裝一個(gè)橡皮筋動(dòng)力小車(chē)模型）。提問(wèn)：“橡皮筋被拉長(zhǎng)時(shí)，好像‘儲(chǔ)存’了一種力量，松手后這種力量就釋放出來(lái)了，這是什么力量呢？”（簡(jiǎn)單介紹彈性勢(shì)能）。*反沖力：演示吹足氣的氣球松手后會(huì)“飛”出去，或者將氣球固定在小車(chē)上，觀察氣球放氣時(shí)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)。提問(wèn)：“氣球?yàn)槭裁磿?huì)動(dòng)？小車(chē)為什么會(huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)？”（簡(jiǎn)單介紹反沖力）。2.討論與選擇：“這些動(dòng)力方式各有什么特點(diǎn)？如果我們要用身邊的材料制作小車(chē)，你會(huì)選擇哪種或哪幾種動(dòng)力方式？為什么？”（三）完善設(shè)計(jì)，制定方案（約10分鐘）1.小組討論：學(xué)生可以獨(dú)立或2-3人一組合作，根據(jù)對(duì)動(dòng)力的認(rèn)識(shí)，修改和完善自己的小車(chē)設(shè)計(jì)草圖。明確：*用什么材料做車(chē)身、車(chē)輪、車(chē)軸？*選擇哪種動(dòng)力方式？如何安裝？*車(chē)身如何設(shè)計(jì)更穩(wěn)定、更美觀？2.填寫(xiě)設(shè)計(jì)方案：引導(dǎo)學(xué)生在記錄本上填寫(xiě)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案，包括材料清單、動(dòng)力方式、大致步驟。（四）課堂小結(jié)與材料準(zhǔn)備提醒（約5分鐘）強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)方案的重要性，提醒學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備或檢查下節(jié)課所需的制作材料。第三、四課時(shí)：我的小車(chē)誕生記——?jiǎng)邮种谱鳎献魈骄浚ㄒ唬┟鞔_要求，安全提示（約5分鐘）1.強(qiáng)調(diào)安全使用工具（如剪刀尖不能對(duì)著人，熱熔膠槍注意防燙）。2.提醒學(xué)生合理利用材料，保持桌面整潔。3.鼓勵(lì)小組內(nèi)成員分工合作，遇到問(wèn)題先自行討論解決，再向老師求助。（二）動(dòng)手實(shí)踐，教師指導(dǎo)（約30分鐘）1.制作車(chē)身：根據(jù)設(shè)計(jì)圖，利用紙盒、瓶蓋等材料制作并固定車(chē)身。2.安裝車(chē)輪與車(chē)軸：這是制作的難點(diǎn)之一。引導(dǎo)學(xué)生思考如何將車(chē)輪（光盤(pán)、瓶蓋）牢固地固定在車(chē)軸（木棒、竹簽）上，以及如何將車(chē)軸平穩(wěn)地安裝在車(chē)身上，確保車(chē)輪能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。教師巡回指導(dǎo)，對(duì)有困難的小組提供幫助。3.安裝動(dòng)力裝置：根據(jù)選擇的動(dòng)力方式（橡皮筋或氣球）進(jìn)行安裝。*橡皮筋動(dòng)力：指導(dǎo)學(xué)生如何將橡皮筋固定在車(chē)身和車(chē)軸上，如何纏繞橡皮筋儲(chǔ)存能量。*氣球動(dòng)力：指導(dǎo)學(xué)生如何將氣球口固定在一根吸管上，再將吸管固定在車(chē)身上。4.初步調(diào)試：完成基本組裝后，進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試，看看輪子是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，動(dòng)力裝置是否能正常工作。（三）遇到問(wèn)題，思考改進(jìn)（貫穿制作過(guò)程）1.鼓勵(lì)學(xué)生記錄制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題：“我的小車(chē)為什么跑不遠(yuǎn)？”“輪子為什么總是掉？”“車(chē)身為什么會(huì)歪？”2.引導(dǎo)學(xué)生思考解決辦法，鼓勵(lì)他們嘗試不同的材料或連接方式。（四）作品雛形展示（約5分鐘）邀請(qǐng)學(xué)生展示自己的小車(chē)雛形，分享制作過(guò)程中的心得和遇到的困難。第四/五課時(shí)：小車(chē)挑戰(zhàn)賽——測(cè)試改進(jìn)，展示交流（一）測(cè)試賽道，制定規(guī)則（約5分鐘）1.設(shè)置測(cè)試區(qū)：在地面用膠帶粘貼出簡(jiǎn)易的“賽道”或起點(diǎn)線。2.明確測(cè)試項(xiàng)目：如“小車(chē)跑直線”、“小車(chē)跑遠(yuǎn)”、“載物能力”（可選）等。3.記錄與觀察：學(xué)生記錄自己小車(chē)的測(cè)試結(jié)果（如跑了多遠(yuǎn)，是否偏離方向）。（二）小車(chē)挑戰(zhàn)賽，實(shí)踐檢驗(yàn)（約20分鐘）1.分組測(cè)試：學(xué)生輪流在測(cè)試區(qū)展示自己的小車(chē)，進(jìn)行動(dòng)力測(cè)試。2.觀察與評(píng)價(jià)：其他學(xué)生觀察，看看哪些小車(chē)跑得遠(yuǎn)、跑得穩(wěn)，哪些小車(chē)設(shè)計(jì)有創(chuàng)意。3.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再次改進(jìn)：根據(jù)測(cè)試結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析小車(chē)存在的不足，并進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整和改進(jìn)?！叭绻胱屝≤?chē)跑得更遠(yuǎn)，可以怎樣改進(jìn)？”（如調(diào)整橡皮筋的松緊、氣球的大小、車(chē)身的重量、輪子的潤(rùn)滑等）。這是培養(yǎng)學(xué)生迭代思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（三）作品完善與裝飾（約10分鐘）1.鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己的小車(chē)進(jìn)行美化裝飾，使其更具個(gè)性。2.完善設(shè)計(jì)方案和記錄本，填寫(xiě)最終的改進(jìn)措施和成果。（四）成果展示與交流評(píng)價(jià)（約15分鐘）1.“小小工程師”發(fā)布會(huì)：每組推選代表（或個(gè)人）上臺(tái)展示自己的小車(chē)，介紹設(shè)計(jì)理念、使用的動(dòng)力方式、制作過(guò)程中的創(chuàng)新點(diǎn)以及改進(jìn)歷程。2.同伴互評(píng)與教師點(diǎn)評(píng)：從創(chuàng)意性、功能性（能跑起來(lái)）、美觀性、合作精神、改進(jìn)能力等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。強(qiáng)調(diào)過(guò)程的參與和努力，而非僅僅是結(jié)果。3.頒發(fā)“創(chuàng)意之星”、“巧手之星”、“堅(jiān)持之星”等特色獎(jiǎng)項(xiàng)，鼓勵(lì)所有學(xué)生的參與和付出。（五）課程總結(jié)與拓展（約5分鐘）1.回顧與收獲：師生共同回顧整個(gè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生分享最大的收獲和感想。2.知識(shí)拓展：“我們今天用了橡皮筋和氣球做動(dòng)力，你還知道哪些更強(qiáng)大的動(dòng)力？”（引導(dǎo)學(xué)生思考汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)、火車(chē)的動(dòng)力等，激發(fā)持續(xù)探究的興趣）。3.作品留存與展示：優(yōu)秀作品可以在教室或?qū)W?？萍冀沁M(jìn)行展示。十、教學(xué)評(píng)價(jià)本課程采用過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式：1.過(guò)程性評(píng)價(jià)（60%）：*參與度：課堂參與討論、積極思考、動(dòng)手實(shí)踐的表現(xiàn)。*合作精神：在小組活動(dòng)中是否能與他人有效合作、互相幫助。*設(shè)計(jì)與記錄：設(shè)計(jì)草圖的完整性、記錄本的使用情況（記錄問(wèn)題、想法）。*探究與改進(jìn)：面對(duì)問(wèn)題時(shí)的解決意愿和嘗試。2.總結(jié)性評(píng)價(jià)（40%）：*作品完成度：小車(chē)是否能基本完成預(yù)設(shè)功能（如能動(dòng)起來(lái)）。*創(chuàng)意與特色：設(shè)計(jì)上的新穎性、材料運(yùn)用的巧妙性。*展示與表達(dá)：能否清晰表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思路和制作過(guò)程。評(píng)價(jià)主體多元化，包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)和同伴互評(píng)。十一、課程延伸與拓展1.家庭項(xiàng)目：鼓勵(lì)學(xué)生和家長(zhǎng)一起，利用更多環(huán)保材料制作更復(fù)雜或功能更強(qiáng)大的小車(chē)。2.主題探究：圍繞“車(chē)的歷史”、“未來(lái)的交通工具”等主題進(jìn)行拓展閱讀或手抄報(bào)制作。3.校級(jí)科技節(jié)：將優(yōu)秀作品推薦參加校級(jí)科技展覽或比賽。十二、注意事項(xiàng)1.安全第一：始終強(qiáng)調(diào)安全使用工具和材料，避免使用尖銳、有毒或易碎材料。熱熔膠槍?xiě)?yīng)由教師操作或在教師嚴(yán)密監(jiān)控下使用。2.鼓勵(lì)創(chuàng)新：尊重學(xué)生的奇思妙想，不局限于固定的材料和方法，鼓勵(lì)他們大膽嘗試。3.允許失?。阂龑?dǎo)學(xué)生正確看待制作過(guò)程中的失敗，將失敗視為學(xué)習(xí)和改進(jìn)的機(jī)會(huì)。4.因材施教：關(guān)注不同學(xué)生的發(fā)展水平，對(duì)能力較強(qiáng)的學(xué)生提出更高的挑戰(zhàn)，對(duì)有困難的學(xué)生給