2022版科学四年级上册第三单元《运动和力》四上3-7《设计制作小车（一）》

四上《运动和力》单元教学设7.设计制作小车（一）【教材简析】通过前面6节课的学习，学生已经知道运动的小车与其受到的动力、摩擦力的关系，知道根据需要如何减小或增大摩擦力，认识到了运动的物体具有能量，这些能量可以不同的形式来储存。本节课将围绕设计制作小车展开，这既是对之前所学知识和技能的归纳和总结，又进一步培养科学素养，发展对工程设计的认识、理解和应用。明确问题板块首先让学生明白了本堂课的任务：利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。同时让学生明确了制作小车的三点要求：1.车身长度不超过25厘米；2.用橡皮筋或气球做动力；3.只能利用提供的材料。也让学生了解了设计制作的一般流程。制定方案板块安排了两个主要的活动，第一个活动是观察小车模型了解小车各部分的结构和作用，通过观察学生知道小车的结构包括车架、车身、车轴、轮子，它们各有各的特点和作用；第二个活动是通过讨论确定小车的设计方案并绘制设计图。【学情分析】学生具有丰富的想象空间，对许多事物充满着好奇，也十分热衷去制作一些新奇的物品，这都是开展设计的有利基础。但要把想象变为实际的作品，要面对的困难是很多的，因此，教学中不仅要引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做得到”的产品，还要让他们能持续围绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。【教学目标】科学观念：通过对设计制作活动一般方法的学习，经过设计环节的自主探究，需要了解的设计制作原理含：工程设计中需要运用相关的科学概念来解决问题；工程设计具有一定的执行程序。科学思维：用发散和聚合思维的方式参与技术设计项目，能够了解和领悟技术工程的一般方法。探究实践：在教师引导下，能根据任务要求和材料条件进行设计，绘制设计图；在设计讨论活动中，能倾听他人的想法，并与之交流；能对自己的想法和结果进行反思,做出自我评价和调整。态度责任：发展对工程设计和动手制作的兴趣，激发创新精神；能够接纳他人的观点，不断完善自己的设计制作；体会到制作的关键在于设计；认识到人们不断改进设计以满足不断增加的需求；意识到科学技术的发展会给人类和社会发展带来好处。【教学重难点】重点：按照要求和材料条件进行设计，绘制设计图。难点：绘制、修改下车的设计图。【教学准备】教师：学生实验材料一套、班级记录表、相关PPT（含设计制作流程）、一些做好的小车图片或模型。小组：硬纸盒、安全剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带、气球【教学过程】课前谈话：出示单元目录，交流探讨已学课文的核心内容，顺势引出设计制作小车的教学活动。一、明确任务（预设5分钟）材料准备：各种车的图片课、课件、制作小车的材料等.课件出示各种车的图片，提问：这些车分别有什么用途？他们各有什么特点？（预设：学生可能会从有四个车轮、车身、需要动力等方面考虑）.揭示课题，提出任务：我们也要设计一辆具有动力的小车（板书课题）我们今天要利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。.明确要求：我们来看看设计的小车有什么要求。（课件出示要求并认识老师所提供的材料）.我们一起来看看工程师是怎样设计小车的。（课件出示设计制作的一般流程）本节课我们将完成明确问题、制定方案两个流程。【设计意图】单元导入是对所学知识的整理反思，为设计制作小车活动做好必要的铺垫。明确教学内容，并出示制作小车任务要求，做到学生心中目标，心中有基础。然后引导学生了解设计制作活动的一般流程，让学生心中有数，引导学生参与一个完整高效的设计制作小车活动。材料准备：小车每组1辆、记录表、硬纸盒、安全剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带、气球（一）观察小车模型（预设5分钟）L要想设计一辆小车，我们首先要了解小车的结构，老师给每组同学准备了一辆小车，请同学们认真观察并思考小车包括哪几部分？每一部分的特点和作用是什么？（课件出示问题）.学生分组观察，并记录。.学生分组汇报，教师把学生的想法记录在班级记录表上。【设计意图】设计制作小车既是制作活动，同时也是实物建模的过程。观察现有小车可以了解小车的基本结构和功能，学生会以此为基础，迁移和同化自己的设计小车思路，夯实已有基础，为后续设计积淀基本经验。（二）确定小车设计方案（预设8分钟）材料准备：课件、橡皮筋动力小车、记录单.在设计小车时，我们要考虑哪些方面的内容？（教师根据学生的回答适时出示课件）.提问：怎样安装橡皮筋和气球？.提问：怎样增大小车的动力？如何延长动力作用与小车的时间？.提问：用橡皮筋做动力时如何解决小车打滑的问题？.小组讨论设计方案，完成活动手册中的材料选择，合理分工，并在材料箱中选出所需的材料。.提问：怎样安装车轮让车轮可以转动？（引导学生发现轮轴可以用吸管做轴套与车身连接，让轮子可以自由转动。轮子必须能自由转动的同时，所有轮子必须能平衡着地）.合理的分工是设计小车的重要前提，你们是怎样分工的？（小组交流分工情况，教师评价）【设计意图】设计是工程的核心环节，而对于制作可能存在的问题进行梳理是必要的，而且考虑得越周到，越有利于设计的顺利进行。本单元已经体验过气球、橡皮筋小车，自己制作时心中就有一定底气，但是具体到自制还有不少问题需要梳理剖析。用班级研讨的方式，集思广益，可以更好地促进团队设计得更快更好地完成。.确定了设计方案，在制作小车前工程师们还必须要绘制小车的设计图，请大家发挥小组的智慧把小车的设计图画在活动手册上，要求画三幅图：正面看图、侧面看图和上面看图。画好了可以进行修改，让你的设计的小车更合理、更科学、更美观。.学生分组绘制小车设计图。.展示、交流设计方案。提问：这组的设计方案，哪些方面值得你学习的？你对他们组的设计方案有什么建议？.小组修改设计方案。【设计意图】设计图的绘制是学生思维设计的反映，画设计图有一定的技巧，也需要一定的绘画基本功，这需要合适地引导。通过组员、小组的设计方案之间思维碰撞，再对设计图纸进行修正和细化，实验图纸才能有效生成。、课堂小结（预设2分钟）.通过本节课的学习你有什么收获？.教师小结。【设计意图】设计小车是综合应用所学知识的一个跨学科项目，对学生的要求较高，而参与式项目活动的开展，学生会有不少思考和想法。老师可以以此了解学生的学习情况，了解学情，未雨绸缪。四、板书设计7.设计制作小车（一）流程：明确问题一制定方案一实施方案一评估与改进车架：支撑固定小车车身：美观载人车轴：固定传动【疑难解答】L如何调动学生的设计思维？设计是一门大学门，需要综合调动设计人的知识库，既要会发散性思维，也要会聚合性思维，还要会集思广益。小学生的设计制作活动，尤其是课堂上的设计制作活动面向的是全体学生，又要有可操作性，因此建议使用简约而不简单的项目，用简单的材料制作不简单的小车具有很好的适用性。学生的设计思维主要是基于制作任务开始，明确挑