8 設(shè)計制作小車（二） 教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級上冊教科版

8設(shè)計制作小車（二）教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年科學(xué)四年級上冊教科版主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容教材章節(jié)：8設(shè)計制作小車（二）

內(nèi)容：本節(jié)課將圍繞科學(xué)四年級上冊教科版中“設(shè)計制作小車（二）”這一章節(jié)展開，重點學(xué)習(xí)如何利用所學(xué)知識改進和優(yōu)化小車的設(shè)計，提高其性能。內(nèi)容包括小車動力系統(tǒng)的改進、傳動裝置的設(shè)計、車身的加固以及測試與評估等方面。通過實際操作和小組合作，培養(yǎng)學(xué)生動手實踐、創(chuàng)新思維和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，通過設(shè)計制作小車的過程，提升學(xué)生的觀察、分析、實驗操作和問題解決能力。增強學(xué)生的工程思維，學(xué)會運用科學(xué)原理解決實際問題。同時，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和創(chuàng)新意識，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的興趣和探索欲望。重點難點及解決辦法重點：

1.重點在于小車動力系統(tǒng)的改進，包括動力源的選擇和功率的調(diào)節(jié)，學(xué)生需要理解不同動力源的特點及其適用性。

2.重點在于傳動裝置的設(shè)計，學(xué)生需掌握齒輪比的計算和傳動效率的提升方法。

難點：

1.難點在于如何將理論應(yīng)用于實踐，將設(shè)計的小車變?yōu)閷嶋H可運行的作品。

2.難點在于測試與評估階段，如何準確評估小車的性能和改進空間。

解決辦法：

1.通過案例分析和小組討論，幫助學(xué)生理解動力源和傳動裝置的設(shè)計原理。

2.實施實驗操作指導(dǎo)，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)如何調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計。

3.引導(dǎo)學(xué)生進行多次測試和評估，通過對比分析找出改進點，提高小車的性能。學(xué)具準備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源準備1.教材：確保每位學(xué)生都有《科學(xué)四年級上冊教科版》教材，以便參考相關(guān)章節(jié)內(nèi)容。

2.輔助材料：準備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生直觀理解小車設(shè)計原理。

3.實驗器材：準備小車制作所需的材料，如齒輪、鏈條、電池等，并確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，方便學(xué)生合作交流；布置實驗操作臺，確保實驗順利進行。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

詳細內(nèi)容：教師通過展示不同類型的小車圖片，引導(dǎo)學(xué)生回顧上節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提出問題：“如何設(shè)計一個性能更優(yōu)的小車？”激發(fā)學(xué)生的興趣，引出本節(jié)課的主題。

2.新課講授（用時10分鐘）

（1）動力系統(tǒng)改進：教師介紹不同動力源的特點，如電池、橡皮筋等，并講解如何根據(jù)需求選擇合適的動力源。

（2）傳動裝置設(shè)計：講解齒輪比的計算方法，以及如何通過調(diào)整齒輪比來提高傳動效率。

（3）車身加固：介紹不同材料的特點，如塑料、木材等，并講解如何根據(jù)實際情況選擇合適的材料進行車身加固。

3.實踐活動（用時20分鐘）

（1）學(xué)生分組討論：每組選擇一種動力源，設(shè)計并制作一輛小車。

（2）實驗操作：學(xué)生按照設(shè)計，組裝小車，并進行初步測試。

（3）調(diào)整與優(yōu)化：根據(jù)測試結(jié)果，學(xué)生調(diào)整設(shè)計，優(yōu)化小車性能。

4.學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

（1）動力源選擇：例如，學(xué)生討論為什么選擇電池作為動力源，以及電池的優(yōu)缺點。

（2）齒輪比計算：例如，學(xué)生討論如何根據(jù)小車速度和動力源功率計算合適的齒輪比。

（3）材料選擇：例如，學(xué)生討論為什么選擇塑料作為車身材料，以及塑料的優(yōu)缺點。

5.總結(jié)回顧（用時5分鐘）

內(nèi)容：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)重點和難點，如動力系統(tǒng)改進、傳動裝置設(shè)計和車身加固。舉例說明學(xué)生在實踐活動中的優(yōu)秀表現(xiàn)，如成功改進小車性能、合理選擇材料等。同時，教師鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探索和改進小車設(shè)計，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

總用時：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-小車歷史與發(fā)展：介紹小車的起源、發(fā)展歷程以及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如玩具、模型、競賽等，讓學(xué)生了解小車的文化背景和科技意義。

-不同動力源的比較：收集各種動力源（如電池、汽油、太陽能等）的性能參數(shù)和優(yōu)缺點，讓學(xué)生對比分析，為設(shè)計選擇合適的動力源提供參考。

-傳動裝置的類型與原理：介紹常見的傳動裝置類型（如齒輪、鏈條、皮帶等）及其工作原理，以及如何根據(jù)實際需求選擇合適的傳動裝置。

-小車設(shè)計競賽案例：收集國內(nèi)外小車設(shè)計競賽的優(yōu)秀案例，讓學(xué)生了解競賽規(guī)則和評價標(biāo)準，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和競爭意識。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以查閱相關(guān)書籍或資料，了解小車的歷史與發(fā)展，撰寫一篇關(guān)于小車發(fā)展的研究報告。

-學(xué)生可以分組進行實驗，比較不同動力源的性能，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析不同動力源的優(yōu)缺點。

-學(xué)生可以設(shè)計并制作不同類型的小車模型，如太陽能小車、電動車等，通過實踐加深對傳動裝置原理的理解。

-組織學(xué)生參加校內(nèi)或校外的科技制作競賽，讓學(xué)生在實際操作中提升動手能力和創(chuàng)新思維。

-鼓勵學(xué)生參與社區(qū)或?qū)W校的科學(xué)展覽，展示自己的小車設(shè)計作品，與其他同學(xué)交流學(xué)習(xí)心得。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，觀看小車設(shè)計相關(guān)的視頻教程，學(xué)習(xí)專業(yè)的制作技巧和設(shè)計理念。

-邀請專業(yè)人士或工程師來校進行講座，分享小車設(shè)計的經(jīng)驗和心得，為學(xué)生提供更廣闊的視野。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-觀察學(xué)生在課堂上的參與度，如是否積極回答問題、是否認真聽講、是否主動參與討論等。

-評價學(xué)生的課堂紀律，如是否遵守課堂規(guī)則、是否尊重他人發(fā)言等。

-通過學(xué)生的課堂互動，評估學(xué)生的合作能力和團隊精神。

2.小組討論成果展示：

-評估學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括是否能夠提出有建設(shè)性的意見、是否能夠傾聽他人觀點、是否能夠有效溝通和協(xié)作。

-檢查小組展示的內(nèi)容是否準確反映了討論的成果，如小車設(shè)計方案的合理性、實驗數(shù)據(jù)的準確性等。

-評價學(xué)生的表達能力，包括是否能夠清晰、準確地傳達信息。

3.隨堂測試：

-通過隨堂測試，評估學(xué)生對本節(jié)課重點知識的掌握程度，如動力源的選擇、傳動裝置的設(shè)計、車身加固的方法等。

-分析學(xué)生的答題情況，找出共性問題，及時調(diào)整教學(xué)策略。

-評價學(xué)生的解題思路和方法，如是否能夠靈活運用所學(xué)知識解決問題。

4.學(xué)生自評與互評：

-引導(dǎo)學(xué)生進行自我評價，反思自己在小車設(shè)計過程中的表現(xiàn)，如設(shè)計方案的可行性、實驗操作的準確性等。

-組織學(xué)生之間進行互評，鼓勵學(xué)生提出建設(shè)性的意見和建議，促進相互學(xué)習(xí)和成長。

5.教師評價與反饋：

-針對學(xué)生的課堂表現(xiàn)，給予正面鼓勵和具體指導(dǎo)，如“你的設(shè)計很有創(chuàng)意，可以嘗試進一步優(yōu)化傳動裝置”。

-對于學(xué)生在討論和展示中的不足，給予耐心指導(dǎo)，如“在討論時，可以更注重傾聽他人的意見，這樣有助于提高團隊效率”。

-通過隨堂測試和自評互評，針對學(xué)生的具體問題，提供個性化的反饋，如“你的實驗數(shù)據(jù)記錄很詳細，但在分析時可以更加深入”。

-對于學(xué)生在設(shè)計制作過程中的創(chuàng)新點和改進措施，給予高度評價，鼓勵學(xué)生持續(xù)探索和實踐。

-定期與學(xué)生和家長溝通，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和進展，共同關(guān)注學(xué)生的成長。重點題型整理1.設(shè)計小車動力系統(tǒng)

題型：根據(jù)小車的用途和性能要求，選擇合適的動力源。

例題：假設(shè)設(shè)計一款用于校園巡邏的小車，需要它能夠持續(xù)工作4小時，且在平坦路面上行駛速度為5公里/小時，請選擇合適的動力源，并說明理由。

答案：可以選擇電池作為動力源。理由是電池具有體積小、重量輕、易于攜帶等優(yōu)點，且能夠提供穩(wěn)定的電流輸出，適合長時間工作。

2.計算齒輪比

題型：根據(jù)小車的速度要求和動力源輸出，計算合適的齒輪比。

例題：設(shè)計一款小車，其動力源輸出轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分鐘，要求小車在平坦路面上行駛速度為10公里/小時，請計算合適的齒輪比。

答案：首先，將速度單位轉(zhuǎn)換為米/秒，即10公里/小時=10,000米/3600秒≈2.78米/秒。然后，根據(jù)轉(zhuǎn)速和速度的關(guān)系，計算齒輪比：齒輪比=動力源輸出轉(zhuǎn)速/小車行駛速度=1500轉(zhuǎn)/分鐘/2.78米/秒≈540轉(zhuǎn)/米。因此，齒輪比應(yīng)為540:1。

3.選擇傳動裝置

題型：根據(jù)小車的結(jié)構(gòu)特點和性能要求，選擇合適的傳動裝置。

例題：設(shè)計一款小型遙控小車，要求它能夠在各種地形上行駛，請選擇合適的傳動裝置，并說明理由。

答案：可以選擇鏈條傳動。理由是鏈條傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高、適應(yīng)性強等優(yōu)點，適合在復(fù)雜地形上行駛的小型遙控小車。

4.設(shè)計車身加固方案

題型：根據(jù)小車的用途和承受力要求，設(shè)計車身加固方案。

例題：設(shè)計一款用于運輸重物的貨車，要求車身能夠承受一定的沖擊和壓力，請設(shè)計車身加固方案。

答案：可以在車身關(guān)鍵部位增加加強筋，提高車身的剛性和抗沖擊能力。同時，使用高強度材料制作車身，如鋁合金或高強度鋼，以提高車身的整體強度。

5.評估小車性能

題型：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，評估小車的性能。

例題：對設(shè)計的小車進行測試，記錄以下數(shù)據(jù)：空載行駛速度5公里/小時，滿載行駛速度4公里/小時，空載續(xù)航時間6小時，滿載續(xù)航時間4小時。請評估小車的性能。

答案：小車的性能表現(xiàn)良好?？蛰d行駛速度較快，滿載時速度略有下降，但仍在可接受范圍內(nèi)。續(xù)航時間在空載和滿載條件下均能滿足使用需求。建議進一步優(yōu)化動力系統(tǒng)和傳動裝置，以提高小車的整體性能。板書設(shè)計①小車動力系統(tǒng)設(shè)計

-動力源類型：電池、橡皮筋、汽油等

-動力源選擇依據(jù)：使用時間、速度、地形等

-動力源優(yōu)缺點分析

②傳動裝置設(shè)計

-傳動裝置類型：齒輪、鏈條、皮帶等

-齒輪比計算方法：動力源轉(zhuǎn)速/小車行駛速度

-傳動裝置選擇依據(jù)：傳動效率、適應(yīng)地形等

③車身加固方案

-加固材料：塑料、木材、鋁合金等

-加固部位：