青岛版（六三制）(2024)六年级上册（2024）16 改装动力小车教学设计及反思

这是一份青岛版（六三制）(2024)六年级上册（2024）16 改装动力小车教学设计及反思，文件包含26秋三年级上册语文《每课预习必背知识点》空白版pdf、26秋三年级上册语文《每课预习必背知识点》背诵版pdf等2份学案配套教学资源，其中学案共76页， 欢迎下载使用。
本课是第三单元的实践应用课、单元收官课，整合本单元摩擦、力的作用、各类能量转化全部知识点，聚焦工程实践与创新应用。教材以动力小车改装为核心任务，引导学生利用能量转化规律，将电能、机械能、磁能转化为小车的运动动力，通过改装小车动力装置、减小行驶摩擦、优化车身结构，提升小车行驶性能。本课是典型的STEM工程实践课程，实现“科学知识—探究规律—工程应用—创新优化”的闭环，既巩固单元能量转化核心知识，又培养学生的工程设计、动手创新、优化改进的综合能力，落实科学探究与工程实践的核心素养。
【学情分析】
六年级学生已经全面掌握本单元能量转化、摩擦力影响因素等知识，具备电路连接、简单装置制作、对比实验的基础能力，能够独立组装简易小车。学生对动手制作、改装玩具兴趣浓厚，乐于开展创新实践，但缺乏系统的工程设计思维，改装小车时容易盲目操作，无法结合所学知识针对性优化动力、减小阻力；在小组合作、方案设计、问题排查、成果优化方面能力不足，需要教师引导建立“设计—制作—测试—改进”的工程探究流程。
【核心素养分析】
[科学观念]
1.综合运用能量转化、摩擦力影响因素知识，知道小车动力来源于能量转化；
2.明确提升小车行驶性能的核心方法：增大动力、减小摩擦阻力；
3.建立科学知识服务工程设计、优化产品性能的认知。
[科学思维]
针对小车行驶速度慢、距离短的问题，结合单元知识分析故障原因，设计改装方案，通过测试对比优化改进，培养工程思维、辩证分析、创新优化的科学思维。
[探究实践]
完成动力小车的方案设计、动手改装、多次测试、迭代优化全过程，熟练运用能量转化、摩擦规律解决实际工程问题，规范完成实验测试和成果记录。
[态度责任]
1.养成严谨设计、反复测试、精益求精的工程实践态度；
2.乐于小组合作探究，培养团队协作、分工互助的合作意识；
3.体会科学技术对工程设计的支撑作用，激发创新创造的科学热情。
【教学重点】
结合能量转化和摩擦知识，设计并完成动力小车的改装，掌握增大动力、减小阻力的改装方法。
【教学难点】
针对性分析小车行驶问题，科学优化改装方案，实现小车行驶性能的有效提升。
【教具准备】
[教师教具]
动力小车改装示范视频、成品改装小车、多媒体课件、小车常见故障排查手册、测速测距工具。
[学生分组器材]
基础小车车身、电机、电池盒、导线、开关、光滑车轮、砂纸、轻质板材、胶带、剪刀、实验记录单。
【教学过程】
一、导入新课
[教师活动]展示普通基础小车和改装后高速动力小车，现场演示两车行驶对比，提问：为什么改装后的小车行驶更快、距离更远？我们可以利用本单元的哪些知识改装小车？引出本节课课题《改装动力小车》。
[学生活动]观察两车行驶差异，结合摩擦、能量转化知识自由猜想改装思路，激发动手改装的探究欲望。
[设计意图]通过直观对比展示，创设工程优化问题情境，快速聚焦本课工程实践核心任务。
二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展）
（一）聚焦板块
[教师活动]出示教材聚焦问题，引导学生回顾单元核心知识：摩擦力影响因素、各类能量转化规律。提问：影响小车行驶速度和距离的因素有哪些？如何利用能量转化为小车提供更强动力？如何减小小车行驶阻力？
[学生活动]小组回顾旧知，梳理核心影响因素：动力大小、摩擦阻力大小；初步构思改装思路，明确改装的两大核心方向：增大动力、减小阻力。
[设计意图]复盘单元知识，搭建理论与工程实践的桥梁，明确改装核心思路。
（二）探索板块
1.分析基础小车存在的问题
[教师活动]组织学生测试基础小车，记录小车行驶速度、行驶距离，引导学生排查问题：动力不足、车轮摩擦过大、车身过重、电路接触不良等。
[学生活动]分组测试基础小车，记录测试数据，小组讨论分析小车行驶短板，初步定位问题原因。
[设计意图]通过实测发现问题，为针对性改装提供依据，培养问题排查能力。
2.设计并实施小车改装方案
[教师活动]指导学生结合所学知识设计改装方案，明确两大改装维度，示范规范操作，强调安全注意事项：
①增大动力：优化电机装置、增加供电电量，强化电能转化为机械能的效率；
②减小阻力：更换光滑车轮、打磨车身、减轻车身重量，减小接触面摩擦力。
巡视各组改装过程，指导学生解决电路故障、车轮卡顿、车身不稳等问题。
[学生活动]小组合作绘制改装方案，分工完成小车改装，优化动力装置、减小行驶摩擦，完成改装后初步调试小车。
[设计意图]落实工程实践探究，让学生学以致用，将理论知识转化为动手实践能力。
3.改装小车对比测试
[教师活动]统一测试标准，指导学生对改装后的小车进行测速、测距，对比基础小车与改装小车的行驶数据，记录实验结果。
[学生活动]分组完成对比测试，精准记录数据，对比改装前后的性能差异，小组内分析改装效果。
[设计意图]通过定量测试验证改装方案的有效性，培养严谨的工程测试思维。
（三）研讨板块
[教师活动]出示研讨问题，组织小组汇报交流，汇总各组改装方案和测试结果，引导学生归纳最优改装方法。
研讨问题1：你的小组采用了哪些改装方法？对应的科学原理是什么？
研讨问题2：改装后小车性能提升的原因是什么？能量转化效率发生了什么变化？
研讨问题3：小车行驶中还存在哪些问题？如何进一步优化？
[学生活动]汇报改装方案和原理，如更换光滑车轮减小摩擦、优化电机提升电能转化效率；对比数据分析性能提升原因；梳理车身不稳、动力续航不足等问题，提出进一步优化思路。
[设计意图]梳理改装经验，深化知识应用，培养反思优化、创新改进的工程思维。
（四）拓展板块
[教师活动]展示竞速小车、新能源动力小车的设计方案，布置拓展任务：课后结合磁能、风能等其他能量形式，尝试设计新型动力小车，完成简易设计图纸。
[学生活动]欣赏优秀设计案例，拓宽创新思路，明确课后创新设计任务，尝试多元能量转化的小车设计。
[设计意图]激发创新思维，突破单一改装模式，延伸工程创新实践。
三、课堂小结
本节课我们结合本单元能量转化、摩擦力的全部知识，完成了动力小车的改装实践。我们知道，小车行驶的过程就是电能转化为机械能的过程，小车的行驶性能由动力大小和摩擦阻力共同决定。想要提升小车性能，一方面可以优化动力装置，提升电能向机械能的转化效率，增大行驶动力；另一方面可以通过减轻车身、更换光滑车轮、打磨接触面等方式减小摩擦力。本次改装实践，让我们学会了用科学知识解决工程问题，掌握了“发现问题—设计方案—动手实践—测试优化”的工程探究流程，体会到了能量转化科学知识在工程设计中的重要应用。
【板书设计】
改装动力小车
1.核心原理：电能 → 机械能（能量转化）
2.改装两大核心：增大动力、减小阻力
3.具体改装方法
增大动力：优化电机、稳定供电、提升能量转化效率
减小阻力：轻量化车身、光滑车轮、平整接触面
4.工程流程：发现问题→设计方案→改装实践→测试优化