科学五年级上册（2024）第三单元 运动和力6. 制作“月球小车”教案

这是一份科学五年级上册（2024）第三单元 运动和力6. 制作“月球小车”教案，共7页。教案主要包含了教材分析，核心素养目标，教学重难点，教学方法，教学过程，作业设计，结语，板书设计等内容，欢迎下载使用。
本课是教科版小学科学五年级上册第三单元《运动和力》第6课内容，属于新课标工程技术实践类核心课程内容。本单元前期学生已系统学习摩擦力、反冲力、弹力、重力等基础力学知识，掌握了力可以改变物体运动状态的核心规律。
课本原文：月球表面没有空气，昼夜温差极大，布满环形山、碎石和凹凸不平的月壤，环境特殊且复杂。人类探索月球需要专用的月球小车，适配月球特殊环境、平稳行驶、完成探测任务。我们可以利用所学的运动和力的知识，设计并制作一辆简易月球小车。
本课核心是依托力学知识，落地工程设计与制作流程，将理论知识转化为实物创作。区别于普通小车制作，本课聚焦月球特殊环境，针对性解决颠簸、阻力、动力适配等问题，是对单元知识的综合运用、拓展提升，同时培养学生工程思维、动手实践与迭代优化能力，契合新课标科学探究与工程实践的核心要求。
二、核心素养目标
1. 科学观念
学生能够巩固摩擦力、弹力、反冲力等力学知识，明确月球特殊环境对小车结构、动力、行驶性能的特殊要求，知道工程设计需要贴合实际环境与使用需求。
2. 科学探究
能按照明确问题、设计方案、动手制作、测试调试、迭代改进的完整流程开展探究实践，熟练使用基础材料制作简易月球小车，精准记录测试数据，分析行驶问题并优化改进。
3. 科学思维
能结合月球环境特点，对比地球小车与月球小车的设计差异，运用发散思维设计方案，借助聚合思维筛选最优方案，形成“发现问题—分析原因—解决问题”的工程思维逻辑。
4. 态度责任
感受航天工程的严谨性与创新性，树立科学服务于科技探索的意识，养成小组合作、大胆尝试、精益求精、不怕失败的探究品质。
三、教学重难点
1. 教学重点
掌握工程设计制作的完整流程，结合月球环境特点完成月球小车的设计与制作，熟练运用力学知识支撑作品设计。
2. 教学难点
精准分析小车行驶故障问题，结合月球复杂路况，针对性完成小车结构、动力系统的迭代优化，让小车适配凹凸路面、行驶平稳顺畅。
四、教学方法
本节课采用差异化融合教学方法，适配不同层次学生学习需求，方案具体可落地：
1. 情境导入法：通过月球探测实景视频、月球环境图文资料创设情境，直观激发学生探究兴趣，明确制作任务。
2. 分层探究法：基础层学生完成标准小车制作与基础测试；提高层学生优化车身、车轮结构，适配颠簸路面；拓展层学生创新动力方式、改进减震结构，实现作品升级。
3. 示范实操法：教师针对组装难点、工具使用、常见故障进行分步示范，降低学生操作难度。
4. 合作研讨法：以4人小组为单位，分工完成设计、制作、测试、记录任务，通过组内研讨、组间互评优化作品。
5. 迭代评价法：结合过程性评价与终结性评价，针对设计合理性、制作完成度、改进效果进行分层评价。
五、教学过程（40分钟）
（一）情境导入，明确任务（5分钟）
1. 教师实操与讲解：播放月球表面实景视频，展示环形山、碎石路面、松软月壤的环境特点，结合课本原文导入新课。
教师话术：同学们，前面我们学习了运动和力的相关知识，知道力可以让物体运动、改变物体运动快慢。大家观察视频，想一想，月球和地球的路面、环境有什么不同？
2. 学生互动步骤：第一步，学生独立观察思考1分钟；第二步，随机抽取3名学生发言；第三步，教师汇总学生答案，补充课本核心知识点。
教师话术：大家说得很全面，课本中明确提到“月球表面没有空气，昼夜温差极大，布满环形山、碎石和凹凸不平的月壤，环境特殊且复杂”。普通的地面小车无法在月球正常行驶，今天我们就运用本单元所学知识，一起制作一辆可以适配月球环境的简易“月球小车”。
3. 板书课题，明确本节课核心任务：设计并制作简易月球小车，测试并优化小车行驶性能。
（二）新知研讨，梳理设计要点（8分钟）
1. 教师提问引导，分层研讨设计要求
教师话术：结合月球的特殊环境，大家思考，我们的月球小车需要满足哪些条件才能正常行驶？小组内轻声讨论2分钟。
2. 小组讨论操作步骤：第一步，4人小组分工，1人记录、3人发言研讨；第二步，围绕路面颠簸、月壤松软、动力稳定三个核心问题梳理设计要点；第三步，每组汇总1-2个核心设计思路。
3. 全班汇总，教师总结核心设计标准，同步对接课本要求
教师话术：结合大家的讨论和课本制作要求，我们统一月球小车的设计要点：第一，车轮要宽大，减小对月壤的压力，防止陷车；第二，车身稳固、重心偏低，适配颠簸路面，不易翻车；第三，动力充足、阻力较小，保证持续行驶；第四，结构简单、便于调试修改。
4. 分层任务布置：基础任务完成标准小车制作；提升任务优化车轮、车身结构；拓展任务创新动力装置，提升小车适配性。
（三）示范指导，动手制作小车（15分钟）
1. 材料工具介绍：统一出示制作材料（车身卡纸、车轮、车轴、橡皮筋、吸管、胶带、剪刀等），讲解每种材料的用途与使用注意事项。
教师话术：请大家检查桌面材料，剪刀尖锐，使用时注意安全，禁止打闹；胶带粘贴要牢固，避免车身松散；车轴安装要灵活，减少摩擦力阻碍运动。
2. 教师分步示范制作流程（核心可实施步骤）
第一步，制作车身：选取硬质卡纸裁剪长方形车身，保证车身平整坚固，重心居中偏低，避免行驶侧翻。
第二步，安装车轴套管：将两根吸管平行粘贴在车身底部，保证间距均匀、水平对齐，确保车轴转动顺畅。
第三步，组装车轮车轴：将车轴穿入吸管，两端固定车轮，检查车轮是否转动灵活、无卡顿、无偏移。
第四步，安装动力装置：利用橡皮筋作为动力，将橡皮筋一端固定在车身前端，另一端缠绕在后车轴上，通过弹力驱动小车行驶。
3. 学生分层制作，教师巡回指导
基础层学生：严格按照示范步骤完成标准组装，保证小车可以正常行驶。教师重点指导车轴安装、动力固定的基础操作。
提高层学生：在标准组装基础上，更换宽大车轮、加固车身，调整车身重心，适配凹凸路面。教师重点指导结构优化技巧。
拓展层学生：自主尝试调整橡皮筋缠绕圈数、增加简易减震结构，优化动力输出，提升小车行驶稳定性。教师重点指导创新调试思路。
4. 互动答疑话术：制作过程中，大家遇到卡顿、翻车、不走直线等问题，先小组讨论分析原因，无法解决的举手提问，老师带领大家共同解决。
（四）测试调试，迭代优化作品（9分钟）
1. 统一测试场景：教师搭建模拟月球路面，铺设皱纹纸模拟松软月壤，摆放轻微障碍物模拟环形山、碎石路面。
2. 标准化测试步骤：第一步，小组将小车放置在测试起点；第二步，统一松开小车，自然驱动行驶；第三步，记录行驶距离、是否跑偏、是否翻车、是否陷车等问题；第四步，根据测试记录分析故障原因。
3. 常见问题针对性指导（具体可实施优化方案）
问题一：小车行驶卡顿、动力不足。优化方法：调整车轴松紧度，减少摩擦力；增加橡皮筋缠绕圈数，提升动力。
问题二：小车跑偏、不走直线。优化方法：调整两根车轴平行度，校正车轮位置，保证左右车轮对称。
问题三：颠簸路面翻车、陷车。优化方法：更换宽大车轮，降低车身高度，加固车身结构，降低重心。
4. 小组互评环节：每组展示测试成果，其他小组点评优点与可优化之处，教师总结点评，肯定分层创作成果。
（五）课堂小结（3分钟）
教师话术：本节课我们依据月球特殊环境，运用摩擦力、弹力等力学知识，完成了月球小车的设计、制作、测试与优化，完整体验了工程技术的探究流程。大家不仅巩固了单元知识，更学会了从实际需求出发设计作品、发现问题、迭代改进。航天工程中的月球车、火星车，都是通过无数次调试优化才完成太空探测任务，希望大家保持勇于探究、精益求精的科学精神。
六、作业设计（差异化分层）
1. 基础作业：整理本节课小车制作步骤与测试问题，完善实验记录单，熟练掌握月球小车的设计原理。
2. 提升作业：结合课堂调试经验，回家后二次优化自己的月球小车，提升小车在颠簸、松软路面的行驶稳定性。
3. 拓展作业：查阅真实月球车的结构与设计特点，对比自己制作的简易小车，找出差异，写下3条可改进的创新思路。
七、结语
本节课依托新课标工程实践育人要求，立足单元力学核心知识，聚焦月球特殊探测环境，引导学生完整经历工程设计、动手制作、测试迭代的探究过程。通过分层教学、差异化任务设计，兼顾不同层次学生的学习需求，有效落实科学观念、探究能力、科学思维与态度责任的核心素养培养目标，让学生在动手实践中体会科学与航天工程的紧密联系，提升创新实践与问题解决能力。
八、板书设计（简练规范）
制作“月球小车”
1. 月球环境：无空气、温差大、路面凹凸、月壤松软
2. 设计要点：稳车身、宽车轮、足动力、小阻力
3. 制作流程：设计→组装→测试→调试→优化
4. 核心原理：弹力驱动、摩擦力控速、重心稳车身