教科版（2024）五年级上册（2024）6. 制作“月球小车”教案

这是一份教科版（2024）五年级上册（2024）6. 制作“月球小车”教案，文件包含第二章匀变速直线运动的研究单元检测卷试卷版基础版docx、第二章匀变速直线运动的研究单元检测卷解析版基础版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。
本课是第三单元《运动和力》核心工程实践课，是单元知识的综合应用与落地。学生整合本单元重力、弹力、摩擦力、力与运动、测力方法等所有知识，完整经历明确任务—制订方案—实施方案—测试改进—展示交流五大工程流程。教材设置明确的制作约束条件与标准化组装步骤，以模拟月球沙地行驶为真实任务，培养学生工程设计、团队协作、迭代优化的核心能力，深度契合新课标科学探究与工程技术素养要求。
二、学情分析
五年级学生已全面掌握运动和力的理论知识，具备小车拆解、组装、测力、对比实验的实操能力，有基础的小组合作经验。但学生首次接触带约束条件的完整工程任务，存在方案设计不严谨、选材不合理、组装不规范、故障排查能力弱的问题。学生擅长动手操作，但系统规划、预判问题、迭代改进的工程思维薄弱。两课时分层教学，先设计规划、再制作实操，符合学生先构思后落地的认知规律。
三、教学目标（新课标四维）
1. 科学观念
综合运用摩擦力、动力、受力平衡等知识，明白月球小车的结构设计、动力搭配、车轮选择均适配月球凹凸路面；知晓工程制作需要满足多重约束条件，理解结构、动力、环境三者的适配关系。
2. 科学思维
能结合任务要求预判制作难点，优选材料与设计方案；能根据测试现象分析小车故障原因，针对性提出改进方案，建立工程设计、实操、测试、迭代的系统化思维。
3. 探究实践
能严格按照任务约束制订科学的设计方案；能依据组装步骤规范完成车架、车轮、电机、太阳能供电系统的组装；能完成载重、计时、沙地通行测试，自主调试优化小车性能。
4. 态度责任
体会航天工程设计的严谨性与复杂性，感受科技工作者的探索精神；养成规范操作、团队协作、精益求精、敢于改进的科学品质，增强航天科技自信。
四、教学重难点
重点：掌握完整工程实践流程，按要求设计并组装月球小车，满足载重、时效、质量、成本四大约束条件。
难点：结合力学知识优化小车结构，解决沙地行驶卡顿、打滑、动力不足、载重不稳等问题，完成迭代改进。
五、教学准备
材料：车架配件、车轴、齿轮、车轮、小电动机、太阳能电池、导线、扎带、螺丝、绝缘套
工具：螺丝刀、秒表、电子秤、模拟沙地（沙坑台面）
学具：设计方案记录单、成本核算表、测试记录表
六、课时安排
2课时（每课时40分钟）
第1课时：明确工程任务、分析约束条件、小组制订设计方案
第2课时：小组组装制作、实地测试、故障调试、优化改进、交流小结
七、教学过程
第一课时：明确任务，制订方案
（一）情境导入，聚焦任务（4分钟）
1. 旧知回顾：本单元我们学习了重力、弹力、摩擦力、力的测量、力与运动的关系，掌握了小车运动的所有力学原理。
2. 情境激趣：结合玉兔号月球车工作场景，月球表面凹凸不平，对车辆结构、动力、稳定性要求极高。
3. 揭示任务：本节课开启工程实践，设计制作专属月球小车，模拟月球沙地探测行驶。
（二）解读任务，明确约束（12分钟）
师生共同梳理月球小车四大硬性要求：
1. 功能要求：可承载1块橡皮，平稳行驶；
2. 时效要求：10秒内通过模拟凹凸沙坑；
3. 质量要求：整车质量不大于100克；
4. 成本要求：材料总价不超过100元。
补充讲解完整工程五步骤：明确任务→制订方案→实施方案→测试改进→展示交流。
（三）研讨预判，设计方案（22分钟）
1. 问题预判：小组讨论沙地行驶可能出现的问题（打滑、卡顿、动力不足、载重倾斜、行驶过慢等），结合摩擦力、动力知识预设解决办法。
2. 选材规划：根据轻量化、稳行驶、低成本原则，合理选择车架、车轮、动力配件，核算材料成本。
3. 完成设计：小组绘制简易设计图，标注结构、材料、组装思路，确定最优制作方案，完成方案记录单。
（四）课时小结（2分钟）
梳理工程任务要求，完善小组设计方案，明确下节课组装制作流程与注意事项。
第二课时：实操制作，测试改进
（一）回顾方案，明确流程（3分钟）
1. 回顾小车设计方案与四大约束条件，梳理标准化组装步骤。
2. 安全提醒：规范使用螺丝刀，导线连接做好绝缘防护，避免短路、配件脱落。
（二）小组合作，组装制作（18分钟）
学生严格按照教材组装步骤分步实操，教师巡视指导：
1. 制作车架：用扎带连接车架，安装齿轮与车轴组件；
2. 安装动力结构：固定车轮、安装小电动机，保证转动顺畅；
3. 固定供电组件：安装太阳能电池支架，固定电池板；
4. 电路连接：对接太阳能电池与电动机导线，加装绝缘套，完成整车组装。
（三）全面测试，迭代优化（15分钟）
1. 基础检测：称量整车质量、核算材料成本，核查是否符合标准。
2. 实景测试：装载橡皮，在模拟沙地测试通行，秒表记录行驶时间。
3. 故障改进：针对打滑、卡顿、动力弱、超时、载重不稳等问题，结合力学知识调整结构、优化摩擦力、加固动力组件，完成迭代改进。
（四）展示交流，课堂小结（4分钟）
1. 小组展示成品，交流设计思路、制作难点、改进方法。
2. 全课小结：完整掌握工程设计制作流程，实现力学知识与工程实践的融合，体会结构适配环境、技术解决问题的科学价值。
八、作业布置
1. 完善月球小车结构，确保满足所有任务标准。
2. 梳理工程制作五步骤，记录自己的制作收获与改进反思。
3. 查阅真实月球车的结构设计优势，对比自己的小车，总结差异与提升方向。
九、板书设计
制作“月球小车”
1. 工程五步骤：明确任务→制订方案→制作组装→测试改进→展示交流
2. 任务标准：载重橡皮、≤100g、≤100元、10秒通过沙地
3. 组装流程：车架→车轴齿轮→车轮电机→太阳能电池→电路连接
4. 核心原理：利用摩擦力、动力结构，适配月球凹凸路面
十、教学反思
本课为单元综合性工程实践课，有效整合单元力学知识，完整落实新课标工程素养培养目标。学生参与制作积极性高，能基本完成小车组装与基础测试，掌握工程实践完整流程。多数学生能结合摩擦力、动力知识优化小车，但部分小组方案设计缺乏预判，组装不够精细，电路连接不规范，测试故障排查能力不足。后续教学可增加前置案例示范，细化组装难点指导，强化学生工程预判、问题分析与迭代优化能力，进一步提升学生综合实践素养。