小學(xué)科技小制作實(shí)例及教學(xué)指導(dǎo)引言小學(xué)階段的科技小制作是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維的重要載體。通過(guò)動(dòng)手操作探究科學(xué)原理，學(xué)生能在“做中學(xué)”“玩中學(xué)”中建立對(duì)物理、化學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域的直觀認(rèn)知，契合《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“探究與實(shí)踐”的核心素養(yǎng)要求。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，精選4類(lèi)典型科技小制作實(shí)例，從材料準(zhǔn)備、制作流程、科學(xué)原理到教學(xué)實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，為一線教師和家長(zhǎng)提供可操作的指導(dǎo)方案。一、水火箭：探索反沖力的奧秘（一）材料準(zhǔn)備廢棄飲料瓶（500ml/1.5L，建議選對(duì)稱(chēng)、無(wú)明顯凹陷的）硬卡紙（制作尾翼）剪刀、膠水（或膠帶）打氣筒（帶氣針）水、色素（可選，便于觀察水流）（二）制作步驟1.箭體組裝：將飲料瓶作為箭體，保留瓶蓋。取另一空瓶，從中間截?cái)啵瑢⑸习氩糠郑◣靠冢┑怪貌迦胫髌科靠?，用膠帶密封接口（增強(qiáng)氣密性）。2.尾翼制作：用硬卡紙剪出3-4個(gè)等腰梯形（上底2cm、下底5cm、高8cm），均勻粘貼在瓶身下部，確保對(duì)稱(chēng)（尾翼可增強(qiáng)飛行穩(wěn)定性）。3.發(fā)射準(zhǔn)備：向瓶?jī)?nèi)注入1/3體積的水（水的質(zhì)量可增加初始推力，過(guò)多則影響飛行高度），安裝瓶蓋，將氣針插入瓶蓋（若瓶蓋較軟，可先打孔再插入，確保密封）。4.發(fā)射操作：將水火箭倒置在發(fā)射架（可用支架或長(zhǎng)棍輔助固定），用打氣筒持續(xù)充氣，觀察瓶身形變，當(dāng)氣壓達(dá)到臨界值時(shí)，水火箭會(huì)因反沖力瞬間升空。（三）科學(xué)原理水火箭的飛行基于反沖運(yùn)動(dòng)：瓶?jī)?nèi)空氣被壓縮后，壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于外界大氣壓。當(dāng)氣壓推動(dòng)水從瓶口高速?lài)姵鰰r(shí)，水對(duì)瓶體產(chǎn)生反向的推力（牛頓第三定律：作用力與反作用力），使火箭獲得向上的加速度。水的質(zhì)量越大，初始反沖力越強(qiáng)；但水過(guò)多會(huì)增加火箭總質(zhì)量，需平衡推力與負(fù)載的關(guān)系。（四）教學(xué)指導(dǎo)要點(diǎn)1.分層引導(dǎo)：低年級(jí)學(xué)生可觀察“水噴出→火箭飛”的現(xiàn)象，用“推力像什么？（如氣球放氣時(shí)的推力）”引導(dǎo)聯(lián)想；中高年級(jí)可測(cè)量不同水量（1/4、1/3、1/2瓶）下的飛行高度，記錄數(shù)據(jù)并分析“水量與高度的關(guān)系”。2.安全提示：發(fā)射時(shí)需劃定安全區(qū)（至少5米內(nèi)無(wú)人），禁止學(xué)生用手觸碰充氣中的瓶體；打氣速度不宜過(guò)快，防止瓶體爆裂。3.拓展探究：引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)尾翼形狀（如三角形、流線型）、嘗試添加“降落傘”（發(fā)射后自動(dòng)打開(kāi)），探究“哪些因素會(huì)影響飛行高度？”二、簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)：電磁感應(yīng)的趣味呈現(xiàn)（一）材料準(zhǔn)備漆包線（直徑0.5mm左右，長(zhǎng)約50cm）強(qiáng)磁鐵（圓形，直徑1-2cm）5號(hào)電池（1節(jié)）銅絲（或回形針，制作支架）小刀（刮漆包線絕緣層，教師操作或指導(dǎo)下使用）（二）制作步驟1.線圈制作：將漆包線繞成約3cm直徑的圓環(huán)（繞10-15圈），兩端留出3cm作為轉(zhuǎn)軸，用膠帶固定線圈形狀。2.刮漆處理：用小刀刮去一端轉(zhuǎn)軸的全部漆層，另一端只刮去上半部分漆層（這是“換向器”的簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)，使線圈半圈通電、半圈靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)）。3.支架搭建：將銅絲彎成“∩”形支架，固定在電池兩端（正極、負(fù)極各一個(gè)），確保支架與電池接觸良好。4.組裝調(diào)試：將磁鐵放在電池下方（與線圈對(duì)齊），把線圈的轉(zhuǎn)軸放在支架上，調(diào)整位置使線圈能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。若線圈不轉(zhuǎn)，可輕推一下，或檢查漆層是否刮除到位、磁鐵極性是否正確（需與線圈電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用）。（三）科學(xué)原理電流通過(guò)漆包線時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)（安培定則：右手握住線圈，四指指向電流方向，大拇指指向磁場(chǎng)N極）。線圈磁場(chǎng)與下方永磁體的磁場(chǎng)相互作用（同名磁極相斥、異名磁極相吸），產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。由于一端轉(zhuǎn)軸只刮半層漆，線圈半圈通電受力轉(zhuǎn)動(dòng)，半圈斷電后靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)旋轉(zhuǎn)（簡(jiǎn)易直流電動(dòng)機(jī)的工作原理）。（四）教學(xué)指導(dǎo)要點(diǎn)1.概念具象化：用“小磁針”演示電流的磁效應(yīng)（奧斯特實(shí)驗(yàn)），幫助學(xué)生理解“電生磁”；用“兩個(gè)磁鐵推斥”類(lèi)比線圈與永磁體的相互作用。2.操作指導(dǎo)：刮漆時(shí)教師需示范正確姿勢(shì)（小刀遠(yuǎn)離手指，只刮漆層），低年級(jí)可由教師代刮；線圈轉(zhuǎn)軸需與支架保持水平，可借助直尺調(diào)整。3.問(wèn)題解決：若線圈不轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生排查“電池是否沒(méi)電？”“支架是否導(dǎo)電？”“磁鐵極性是否反向？”，培養(yǎng)故障排查能力。三、太陽(yáng)能小車(chē)：光能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化（一）材料準(zhǔn)備太陽(yáng)能板（小型，輸出電壓3V左右）微型電動(dòng)機(jī)（130型，與太陽(yáng)能板電壓匹配）車(chē)輪（塑料瓶蓋或玩具車(chē)輪）雪糕棍（或木板，制作車(chē)架）導(dǎo)線、熱熔膠（或膠帶）開(kāi)關(guān)（可選，控制電路通斷）（二）制作步驟1.車(chē)架搭建：將兩根雪糕棍平行固定（間距與車(chē)輪軸匹配），作為車(chē)架底座；在前端和后端分別安裝車(chē)軸（可用細(xì)鐵絲），套上車(chē)輪。2.電路連接：用導(dǎo)線將太陽(yáng)能板的正負(fù)極與電動(dòng)機(jī)連接（注意正負(fù)極方向，可通過(guò)試轉(zhuǎn)調(diào)整），若加開(kāi)關(guān)，需將開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中。3.動(dòng)力安裝：將電動(dòng)機(jī)固定在車(chē)架前端，用熱熔膠將電動(dòng)機(jī)軸與前車(chē)輪軸連接（或用橡皮筋傳動(dòng)，避免卡死）。4.調(diào)試優(yōu)化：將太陽(yáng)能板朝向光源（如臺(tái)燈、陽(yáng)光），觀察小車(chē)是否前進(jìn)。若動(dòng)力不足，可調(diào)整太陽(yáng)能板角度（與光線垂直時(shí)效率最高），或更換更大功率的電動(dòng)機(jī)（需注意電壓匹配）。（三）科學(xué)原理太陽(yáng)能板的核心是光伏效應(yīng)：當(dāng)太陽(yáng)光照射在半導(dǎo)體材料（如硅）上時(shí)，光子能量激發(fā)電子移動(dòng)，產(chǎn)生電流。電流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)車(chē)輪，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（動(dòng)能），使小車(chē)運(yùn)動(dòng)。（四）教學(xué)指導(dǎo)要點(diǎn)1.能量鏈?zhǔn)崂恚河昧鞒虉D引導(dǎo)學(xué)生分析“太陽(yáng)能→電能→機(jī)械能”的轉(zhuǎn)化路徑，結(jié)合生活中“太陽(yáng)能路燈”“光伏發(fā)電站”等實(shí)例，理解清潔能源的應(yīng)用。2.變量探究：設(shè)計(jì)“不同光源（臺(tái)燈、手電筒、陽(yáng)光）”“不同角度（0°、45°、90°）”對(duì)小車(chē)速度的影響實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生用秒表測(cè)量相同距離的行駛時(shí)間，記錄并分析數(shù)據(jù)。3.工程思維培養(yǎng)：鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)車(chē)架（如減輕重量、優(yōu)化傳動(dòng)），或給小車(chē)加裝“貨物”（如小砝碼），探究“負(fù)載與速度的關(guān)系”，理解工程設(shè)計(jì)中的“trade-off（權(quán)衡）”思想。四、浮沉子：浮力與壓強(qiáng)的游戲（一）材料準(zhǔn)備塑料瓶（帶蓋，500ml）小藥瓶（或吸管，一端封口）水、色素（可選，便于觀察）（二）制作步驟1.浮沉子制備：將小藥瓶裝入適量水（約1/3體積，可通過(guò)調(diào)試確定：能漂浮在水面，且瓶口向下時(shí)能部分進(jìn)水），蓋緊瓶蓋（或用熱熔膠密封吸管一端），確保瓶?jī)?nèi)有空氣。2.組裝調(diào)試：將塑料瓶裝滿水（留少量空氣），把浮沉子放入瓶中，蓋緊瓶蓋。擠壓塑料瓶，觀察浮沉子是否下沉；松開(kāi)手，浮沉子是否上浮。若效果不明顯，可調(diào)整小藥瓶?jī)?nèi)的水量（水多則易下沉，水少則易上?。?。（三）科學(xué)原理浮沉子的浮沉基于阿基米德原理和氣體壓強(qiáng)：擠壓塑料瓶時(shí)，瓶?jī)?nèi)水的壓強(qiáng)增大，將水壓入浮沉子內(nèi)，使浮沉子總質(zhì)量增加（排開(kāi)水的體積不變，但自身質(zhì)量增大），當(dāng)重力大于浮力時(shí)下沉；松開(kāi)手后，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，浮沉子內(nèi)的空氣將水壓出，質(zhì)量減小，浮力大于重力時(shí)上浮。（四）教學(xué)指導(dǎo)要點(diǎn)1.現(xiàn)象預(yù)測(cè)：在擠壓瓶身前，讓學(xué)生預(yù)測(cè)“浮沉子會(huì)怎樣？為什么？”，用“潛水艇的壓載水艙”類(lèi)比浮沉子的工作原理，建立模型認(rèn)知。2.定量探究：用“不同水量的小藥瓶”進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，記錄“擠壓力度（或瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化）與浮沉子下沉深度”的關(guān)系，培養(yǎng)量化觀察能力。3.安全提示：小藥瓶需無(wú)破損，避免劃傷；塑料瓶需擰緊，防止漏水導(dǎo)致學(xué)生滑倒。三、小學(xué)科技小制作的教學(xué)指導(dǎo)策略（一）分學(xué)段教學(xué)側(cè)重點(diǎn)低年級(jí)（1-2年級(jí)）：以“興趣激發(fā)”為主，選擇材料簡(jiǎn)單、步驟直觀的小制作（如浮沉子、紙飛機(jī)改進(jìn)版），通過(guò)“模仿操作+現(xiàn)象描述”培養(yǎng)動(dòng)手習(xí)慣，用“為什么會(huì)這樣？”引發(fā)好奇心。中年級(jí)（3-4年級(jí)）：側(cè)重“觀察與記錄”，引導(dǎo)學(xué)生用圖畫(huà)、表格記錄制作過(guò)程和現(xiàn)象（如記錄水火箭不同水量的飛行高度），初步分析“怎么做能更好？”，培養(yǎng)實(shí)證意識(shí)。高年級(jí)（5-6年級(jí)）：深入“原理探究與創(chuàng)新”，結(jié)合物理、化學(xué)知識(shí)解釋現(xiàn)象（如電動(dòng)機(jī)的電磁原理），鼓勵(lì)學(xué)生基于原作品進(jìn)行改進(jìn)（如給太陽(yáng)能小車(chē)加裝轉(zhuǎn)向裝置），發(fā)展工程設(shè)計(jì)能力。（二）跨學(xué)科融合設(shè)計(jì)科學(xué)+數(shù)學(xué)：在測(cè)量類(lèi)制作（如水火箭、太陽(yáng)能小車(chē)）中，融入長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量的測(cè)量，計(jì)算“平均速度”“高度變化率”等，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理能力?？茖W(xué)+語(yǔ)文：讓學(xué)生撰寫(xiě)“制作日記”或“原理說(shuō)明文”，用準(zhǔn)確的語(yǔ)言描述現(xiàn)象、解釋原理，提升科學(xué)表達(dá)能力?？茖W(xué)+藝術(shù)：在外觀設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)（如火箭的涂裝、小車(chē)的裝飾），鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用色彩、圖案進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)，體現(xiàn)技術(shù)與美學(xué)的融合。（三）多元評(píng)價(jià)方式過(guò)程性評(píng)價(jià)：關(guān)注學(xué)生的參與度（如是否主動(dòng)嘗試、解決問(wèn)題）、合作能力（小組制作中的分工協(xié)作），用“觀察記錄表”記錄學(xué)生的進(jìn)步。作品評(píng)價(jià)：從“功能性（是否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)）”“創(chuàng)新性（是否有獨(dú)特改進(jìn)）”“規(guī)范性（制作工藝、安全操作）”三方面進(jìn)行星級(jí)評(píng)價(jià)，避免單一的“成功/失敗”評(píng)判。反思性評(píng)價(jià)：引導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)“改進(jìn)方案”，思考“如果重新做，我會(huì)怎么優(yōu)化？”，培養(yǎng)元認(rèn)知能力。四、安全注意事項(xiàng)與拓展建議（一）安全操作規(guī)范1.工具使用：剪刀、小刀等尖銳工具需教師統(tǒng)一管理，使用時(shí)強(qiáng)調(diào)“三不”（不指向他人、不快速揮動(dòng)、不用力過(guò)猛）；熱熔膠槍需冷卻后觸摸，避免燙傷。2.材料安全：電池需選用正規(guī)品牌，避免漏液；熱水、酒精等易燃/高溫材料需教師操作，學(xué)生在旁觀察。3.環(huán)境安全：制作區(qū)需清理雜物，避免絆倒；發(fā)射類(lèi)項(xiàng)目（如水火箭）需遠(yuǎn)離人群、窗戶、電源等，設(shè)置安全警示線。（二）拓展與延伸1.家庭小制作：推薦“家庭版”科技小制作（如用吸管做“傳聲筒”、用易拉罐做“簡(jiǎn)易天平”），促進(jìn)家校協(xié)同，將科學(xué)探究延伸到生活中。2.科技競(jìng)賽參與：組織學(xué)生參加校級(jí)、區(qū)級(jí)科技小制作比賽，引導(dǎo)學(xué)生在原有作品基礎(chǔ)上進(jìn)行“迭代升級(jí)”（如給電動(dòng)機(jī)小車(chē)加裝傳感器），提升創(chuàng)新實(shí)踐能力。3.生活應(yīng)用聯(lián)系：結(jié)合生活中的科技產(chǎn)品（如吸塵器的電機(jī)原理、高壓鍋