《设计制作小车（一）》作业设计方案-2023-2024学年科学苏教版

《设计制作小车（一）》作业设计方案第一课时一、设计背景：小车是一个常见的机械装置，它可以在地面上移动并承载一定负载物品。通过设计制作小车，可以让学生了解机械结构、动力传输、控制系统等基础知识，并培养他们的动手能力和创造力。二、设计目标：1.了解小车的基本结构和工作原理；2.学习使用电机、轮子、齿轮等零部件搭建小车的底盘；3.掌握控制小车运动的方法，例如遥控、编程等；4.提高学生的合作能力和解决问题的能力。三、设计内容：1.学生自行搜集相关资料，了解小车的基本结构和原理；2.划分小组，每组4-5人，共同设计制作一辆小车；3.使用Arduino控制板、电机、轮子、齿轮等材料，搭建小车的底盘；4.学生根据不同需求选择不同的控制方式，如红外遥控、蓝牙遥控、编程控制等；5.进行调试测试，优化小车性能；6.展示比赛，评选最优秀小车。四、设计步骤：1.分组：根据班级人数划分小组，每组4-5人，确保每个学生有参与的机会。2.研究资料：学生自行搜集有关小车设计制作的资料，包括结构原理、控制方法等。3.设计方案：每组根据资料设计小车的结构和控制方式，并绘制草图或模型。4.采购材料：根据设计方案购买所需材料，包括Arduino控制板、电机、蓝牙模块等。5.搭建底盘：学生按设计方案使用工具搭建小车的底盘，保证结构牢固。6.加装控制系统：根据选择的控制方式，安装相应的电路和传感器。7.测试调试：对小车进行测试，调整电机速度、方向等参数，优化小车性能。8.展示比赛：每组展示他们设计制作的小车，比赛评选最优秀者。五、教师角色：1.指导学生搜集研究资料，引导他们合理设计小车；2.监督学生在搭建过程中遵守安全规范，保证每个人都参与其中；3.协助学生解决问题，提供必要的技术支持；4.主持比赛，评选最佳小车，并给予奖励。六、评价方法：1.小车性能：包括速度、稳定性、转向灵活性等；2.创新性：小车设计是否独特，是否有新颖的思路；3.合作能力：小组成员之间的协作和分工是否合理；4.解决问题能力：在制作过程中是否能够及时解决出现的问题。七、拓展应用：1.可以设计比赛赛道，让小车进行竞速比赛；2.可以尝试使用不同材料和零部件，探索小车的更多可能性；3.可以结合编程，让小车做更多复杂的动作和任务。通过设计制作小车的作业，可以培养学生的动手能力和创造力，激发他们对机械设计的兴趣，为未来的科技创新打下基础。同时，也可以加强学生之间的合作与交流，培养他们解决问题的能力和团队精神。希望每个学生都能在这个过程中收获成长和快乐。第二课时一、任务概述本次作业要求学生设计并制作一个小车模型，通过搭建各种简单电路以及编程控制，实现小车的运动、转向等功能。通过这个实践性的项目，学生能够加深对电路原理和编程技术的理解，培养动手能力和解决问题的能力。二、作业要求1.设计一个小车模型，包括车身、四个轮子、电路板和传感器等部件。2.搭建电路，包括电源、电机、传感器等，实现小车运动、转向等基本功能。3.利用编程软件对小车进行控制，实现不同运动模式的切换。4.撰写实验报告，包括设计思路、实验过程、遇到的问题及解决方法等内容。三、作业流程1.第一周：确定设计方案，包括小车外形、电路连接方式和编程控制方法。2.第二周：制作小车模型，搭建电路并进行初步测试。3.第三周：完善电路连接，完成编程控制，并进行功能测试。4.第四周：撰写实验报告，总结经验教训。四、评分标准1.小车设计创意性（20%）：包括外形设计、功能设计等。2.电路连接稳定性（30%）：包括电路连接方式、线路布局等。3.编程控制实现程度（30%）：包括控制功能完整性、编程逻辑等。4.实验报告撰写质量（20%）：包括内容全面性、结构合理性等。五、参考资料1.《Arduino小车制作指南》2.《树莓派小车制作教程》3.《Scratch编程入门教程》六、总结通过本