任务二 电动玩具我设计-教学设计

任务二电动玩具我设计-教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析《任务二电动玩具我设计》是小学四年级科学课程中“电和磁”单元的重要组成部分。该内容紧承学生对简单电路的认识，通过设计电动玩具这一实践活动，让学生运用所学电路知识，发挥创意，培养动手操作能力和问题解决能力。课程与课本紧密关联，围绕电能转化为机械能的核心概念，引导学生探索电机工作原理，并结合生活实际，强调安全用电意识。通过此教学设计，学生不仅能巩固电学基础知识，还能激发其对科学技术的兴趣，提高综合科学素养。二、核心素养目标分析《任务二电动玩具我设计》课程以培养学生核心素养为导向，紧密结合课本内容，旨在提升学生的科学素养、创新能力、实践操作能力及合作交流能力。通过本节课的学习，学生将能够：深入理解电学基础知识，培养科学探究精神，形成科学态度与价值观；在设计与制作电动玩具的过程中，锻炼创新设计思维，提高解决实际问题的能力；通过动手实践，加强工程技术意识，提升实际操作技能；在小组合作中，增强团队协作意识，培养有效沟通与分享成果的能力。此外，注重安全意识与环保意识的培养，引导学生将科学知识应用于生活，激发其对科学技术的长期兴趣，为学生的终身学习和全面发展奠定坚实基础。三、教学难点与重点1.教学重点

（1）电动玩具的工作原理：学生需理解电机如何将电能转化为机械能，包括电流通过线圈产生磁场，磁场与永磁体相互作用产生力矩，进而驱动电机旋转。

（2）简单电路的应用：学生应掌握如何使用电池、导线、开关等元件组成一个闭合电路，并能够将电机和电池盒等元件有效连接，使电动玩具能够工作。

（3）设计思维与创造：学生需要学习如何将创意转化为具体的电动玩具设计，包括选择合适的材料、规划电路布局以及解决设计过程中遇到的问题。

举例：在讲解电动玩具的工作原理时，可以使用图示和实物模型来直观展示电机内部结构及其工作过程，强调电流、磁场和机械运动之间的关系。

2.教学难点

（1）电路连接的实际操作：学生在实际操作中可能会遇到连接不牢固、电路断路或短路等问题，需要掌握正确的连接方法和故障排除技巧。

（2）电机与电路的匹配：学生需要理解电机所需的电压和电流，以及如何选择合适的电池和导线，以确保电动玩具能够有效工作。

（3）创意设计的实现：学生可能拥有丰富创意，但将其转化为具体设计时可能缺乏实现途径，需要学习如何进行设计迭代和优化。

举例：针对电路连接的实际操作难点，教师可以提供详细的步骤说明和示范视频，同时组织学生进行小组讨论和互助学习，共同解决连接中遇到的问题。对于电机与电路的匹配问题，可以通过实验让学生观察不同电池和导线配置下电机的工作状态，从而理解匹配的重要性。至于创意设计的实现，教师可以引导学生进行头脑风暴，鼓励他们画出设计草图，并通过小组合作和教师指导来不断完善设计。四、教学资源（1）软硬件资源

-电池、导线、开关、小型电机等电路元件

-多种材料和工具，如塑料片、木棒、胶水、剪刀等

-电动玩具模型或样品

-电路实验箱或面包板

-测量工具，如电压表、电流表

（2）课程平台

-教室内多媒体教学设备

-实验操作台

-小组合作学习区

（3）信息化资源

-电子教案和PPT

-电动玩具设计与制作的教学视频

-电子版的电路图和设计图样

（4）教学手段

-讲授与示范

-实物展示与操作

-小组合作探究

-个别辅导与反馈

-学生作品展示与评价

-实践活动与反思讨论五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电动玩具设计的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道电动玩具是如何工作的吗？它们与我们的生活有什么关系？”

展示一些电动玩具的图片或视频片段，让学生初步感受电动玩具的魅力。

简短介绍电动玩具的基本概念和设计的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电动玩具基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电动玩具的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解电动玩具的定义，包括其主要组成元素如电机、电路等。

详细介绍电动玩具的电路组成部分和功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

通过实例，让学生更好地理解电动玩具的实际应用和工作原理。

3.电动玩具案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电动玩具的设计特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电动玩具案例进行分析。

详细介绍每个案例的设计背景、创新点和意义，让学生全面了解电动玩具设计的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活的影响，以及如何应用所学的电路知识解决设计中的问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个电动玩具设计主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的设计思路、可能遇到的挑战以及解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对电动玩具设计的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括设计思路、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调电动玩具设计的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括电动玩具的工作原理、设计思路和案例分析等。

强调电动玩具设计在现实生活中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用电路知识。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于电动玩具设计的短文或报告，以巩固学习效果。六、学生学习效果1.知识与技能：

-学生掌握了电动玩具的基本工作原理，如电机如何将电能转化为机械能，以及电流、磁场和机械运动之间的关系。

-学生能够运用所学的电路知识，设计和制作简单的电动玩具，包括正确连接电池、导线、开关和电机等元件。

-学生通过实践操作，提高了动手能力和问题解决能力，能够识别和解决电路连接中的常见问题，如断路、短路等。

-学生掌握了安全使用工具和材料的方法，养成了良好的实验操作习惯。

2.过程与方法：

-学生通过小组合作的方式，学会了如何进行有效沟通和协作，共同完成电动玩具的设计与制作。

-学生在案例分析中，学会了分析问题、提炼关键信息的能力，并能将理论知识与实际情境相结合。

-学生通过课堂展示和点评，提高了表达能力和批判性思维，能够接受和给予有建设性的反馈。

3.情感态度与价值观：

-学生对电动玩具设计产生了浓厚的兴趣，激发了对科学技术的探索欲望，培养了创新意识和科学精神。

-学生在设计过程中，体会到了科学知识在实际生活中的应用价值，增强了学以致用的意识。

-学生在小组合作和课堂互动中，培养了团队协作精神，学会了尊重他人意见，形成了积极向上的学习态度。

4.创新与实践：

-学生在设计电动玩具时，能够发挥自己的想象力和创造力，提出独特的设计方案，并勇于尝试不同的材料和工艺。

-学生在实践中不断尝试和优化设计，体会到了设计迭代的重要性，培养了持续改进和精益求精的品质。

5.课后延伸：

-学生通过课后作业的撰写，加深了对电动玩具设计知识的理解，能够将所学内容以文字形式进行总结和表达。

-学生对电动玩具的未来发展趋势保持关注，愿意在课后继续探索相关领域的新技术、新材料和新设计理念。七、板书设计①电动玩具工作原理

-电流通过线圈产生磁场

-磁场与永磁体相互作用产生力矩

-电机旋转驱动玩具运动

②电路设计要点

-电池、导线、开关的正确连接

-电路的闭合与断开

-电机与电池的匹配

③设计思维与创新

-创意构思与草图绘制

-材料选择与工艺考虑

-设计迭代与优化

板书设计采用图文结合的方式，通过简洁的图示和关键词，直观展示电动玩具的工作原理和电路设计要点。同时，强调设计思维与创新的重要性，激发学生对创新设计的兴趣。整体板书条理清晰，重点突出，易于学生理解和记忆。八、重点题型整理1.简答题：请解释电动玩具中的电机是如何将电能转化为机械能的？

答案：电动玩具中的电机通过电流在线圈中产生磁场，这个磁场与电机中的永磁体相互作用，产生力矩，从而驱动电机旋转。旋转的电机通过齿轮或其他传动装置将动力传递给玩具的各个部分，实现电能到机械能的转化。

2.应用题：如果你要制作一个简单的电动小车，你会如何设计电路？请画出电路图并简要说明。

答案：

-电路图：（图示电池、开关、电机和导线的连接方式）

-说明：电路由一个电池提供电能，通过开关控制电流的通断，电流流经电机，使电机转动，从而驱动小车前进。

3.设计题：设计一个能够进行简单动作的电动玩具，并说明你的设计思路和所用材料。

答案：

-设计思路：设计一个能够挥动手臂的机器人玩具，通过电机驱动手臂的上下运动。

-所用材料：小型电机、塑料手臂、电池、导线、开关、胶水、螺丝等。

-说明：电机固定在玩具的背部，通过齿轮和传动带与塑料手臂连接。当电路闭合，电机转动，带动齿轮和传动带，使手臂挥动。

4.分析题：分析以下电动玩具设计中的潜在问题，并提出改进方案。

玩具：一辆使用AA电池的电动小车，小车在行驶时电池容易脱落。

答案：

-潜在问题：电池盒固定不牢固，导致电池在行驶过程中脱落。

-改进方案：使用具有锁定功能的电池盒，确保电池在行驶过程中不会脱落。或者设计一个电池仓盖，通过螺丝或其他固定装置将电池盒牢固地固定在小车上。

5.论述题：论述在电动玩具设计中，如何确