科学五年级上册（2024）6. 制作“月球小车”优秀学案设计

这是一份科学五年级上册（2024）6. 制作“月球小车”优秀学案设计，共100页。学案主要包含了课堂导入，回顾旧知，聚焦工程任务，制订方案，实施方案，测试和改进，展示与交流，课堂小结 + 板书梳理，课后作业等内容，欢迎下载使用。
无声试讲逐字稿
（提示：逐字稿仅为参考，自己的发挥和创新思路才是最重要的）
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一、课堂导入（对应 PPT 封面页）
师：同学们，上一节课我们完整探究了摩擦力的大小和影响因素，大家还记得摩擦力会怎么改变小车的运动状态吗？ 生：车轮滚动摩擦力小，锁死滑动摩擦力大；接触面越粗糙、小车越重，摩擦力越大。 师：掌握了力、摩擦力、弹力这些知识，今天我们就要把理论变成实践，一起动手制作月球小车。大家看屏幕上这辆太阳能月球小车模型，它和真实玉兔月球车一样，能在凹凸不平的模拟月面行驶。这节课我们会完整走完工程设计的全部流程，从明确任务、设计方案、动手组装，到测试改进，最终完成属于我们自己的月球小车。板书课题：6 制作 “月球小车”。 （出示副标题：教科版五年级上册《工具与技术》）
二、回顾旧知，聚焦工程任务
师：在设计小车之前，我们先来梳理前面学过三种会影响小车运动的力。
第一种弹力：大家看这个橡皮筋小车，拉伸橡皮筋后松开，弹力带动车轮转动，让小车前进。但是月球上没有稳定的弹力储存环境，没法长期依靠弹力行驶。
第二种重力：把小车放在斜面，重力让小车向下滑，可月球车需要平地前进，重力无法作为持续动力。
第三种摩擦力：车轮花纹、轻重、滚动 / 滑动，都会改变摩擦力，月球表面沙土松软，我们必须增大车轮摩擦力，防止小车打滑陷住。 师：所以综合来看，弹力、重力都不适合月球环境，真实月球车依靠太阳能供电，我们今天的模型也采用太阳能电机驱动。现在我们正式明确本次工程制作的全部任务要求。
环节 1：明确任务（绿色按钮页面）
师：请大家齐读屏幕上的制作任务，读完小组讨论每条限制条件。 全班齐读： 设计和制作一辆 “月球小车”，该小车模型能载重 1 块橡皮，穿过凹凸不平的沙地（模拟月球表面）。 ①材料价格不超 100 元； ②整体质量不大于 100 克； ③能载重 1 块橡皮，10 秒内通过测试沙坑。 师：我来逐条拆解任务红线，所有小组都不能违反： 第一，成本限制：桌上所有材料总价加起来不能超过 100 元，大家后面填材料清单时要计算总价； 第二，重量限制：整辆车不含橡皮，总重量必须≤100g，太重会增大摩擦力，容易卡在沙土里； 第三，功能测试：装上一块橡皮模拟探测设备，在凹凸沙地上匀速行驶，全程用时不能超过 10 秒。 师：再看桌面上的全套备选材料，分为车架、太阳能板、电机、防滑车轮、齿轮、螺丝工具几大类，等下小组要按需挑选，不能随意浪费材料。 师：完成一项完整工程，需要固定的五大步骤，我们一起来看流程图。
师：（指着流程图讲解）做科技工程一共有五步，环环相扣： 第一步：明确任务 —— 搞清楚制作标准、限制条件； 第二步：制订方案 —— 画图、选材料、预判问题； 第三步：实施方案 —— 分工动手组装小车； 第四步：测试与改进 —— 沙地上试车，找出打滑、卡顿问题调整； 第五步：展示与交流 —— 各组上台介绍设计思路，互相点评优化。 师：接下来我们进入第二步，制订月球小车制作方案。
三、制订方案（蓝色按钮页面）
（一）讨论小车设计要点
师：现在各小组 4 人讨论 3 分钟，思考两个核心问题：
月球沙地松软，车轮要怎么设计，才能避免打滑、陷车？
怎样搭配材料，控制总重量在 100g 以内，同时控制总价不超 100 元？ （学生小组讨论，教师巡视指导） 师：时间到，哪个小组分享你们的想法？ 生 1：车轮选花纹深、接触面粗糙的大轮子，增大摩擦力，不会打滑；车架选轻薄塑料减轻重量。 生 2：太阳能板选小号，重量更轻，减少整车重量；齿轮选标准小型齿轮，便宜不超预算。 师：大家思考得非常全面，针对月面打滑、超重、超预算三个难题，我们确定设计核心：深纹防滑大车轮、轻量化车架、小型太阳能供电系统。
（二）绘制月球小车设计图
师：确定思路后，必须先画标准设计图，不能直接动手拼装。屏幕上给了两点绘图规范，大家画图时严格遵守：
多角度绘图：正面、侧面、俯视都简单画出，完整画出太阳能板、支撑杆、电动机、四个车轮、车架全部结构；
标注细节：每个零件旁边写清名称，标注大致尺寸，方便后面对照图纸选材组装。 师：给大家看真实月球车线稿参考，它宽大防滑车轮、顶部太阳能板的结构，都可以借鉴到我们的模型里。
（三）填写材料清单，核算重量与价格
师：图纸画完，小组填写这份材料清单，表格里给了每种材料的重量、单价。挑选材料后，在表格填写数量，最后算出总质量、总价，核对是否符合任务限制。 师：提醒大家：螺丝、扎带、剪刀等工具免费不计入总价，但是太阳能板、电机、车轮都会占用预算和重量，挑选时精简，不选用多余配件。 （学生画图、填写材料清单，教师巡回纠错，纠正超重、超预算选材）
四、实施方案（紫色按钮页面，动手组装环节）
师：方案审核通过，我们进入第三步实施方案，按照 4 个标准步骤组装月球小车，同时记住组装注意事项。
组装步骤分步讲解
步骤 1：搭建车架、安装齿轮
师：第一步，取出塑料多孔车架，用扎带固定车轴，将齿轮对齐卡在车轴两端，齿轮咬合要紧密。大家思考气泡里的问题：为什么不用重力、弹力驱动月球小车？ 生：月球没有稳定斜面，重力没法持续驱动；弹力橡皮筋会老化，不能长期工作，太阳能可以持续吸收光能发电。 师：回答准确，月球昼夜温差大、无大气，弹力、重力驱动都无法长期稳定工作，太阳能是最优动力。
步骤 2：安装车轮与电动机
师：第二步，把深纹防滑车轮固定在车轴两头，车轮不能左右晃动；用扎带把小电机牢牢固定在车架尾部，电机齿轮和车轴齿轮互相咬合，保证动力能传递到车轮。
步骤 3：固定太阳能电池板支架
师：第三步，组装黄色支撑杆，用螺丝把两根太阳能板固定在支架顶端，支架竖直安装，保证光照能充分照到电池板。
步骤 4：连接电路，做好绝缘
师：第四步，区分太阳能板两根导线、电机两根导线，一一对应连接，接头套上绝缘套，防止导线接触短路，短路会让小车完全无法行驶。
组装统一注意事项
师：组装全程牢记 5 条规则，避免制作失败：
齿轮、车轮对齐车轴，固定牢固，行驶不打滑脱落；
扎带、螺丝松紧适中，不压碎塑料车架、电机外壳；
分清导线正负极，必须套绝缘套，杜绝短路；
优先太阳能驱动，放弃弹力、重力结构，适配月球环境；
组装完成先用手轻推小车，观察车轮转动是否顺畅，卡顿立刻调整齿轮位置。 （学生分组动手组装，教师巡回协助接线、固定零件，纠正组装错误）
五、测试和改进（绿色按钮页面）
师：各组组装完成，现在我们来到第四步：测试与改进。大家带自己的小车到前方模拟沙坑场地，严格按照任务标准测试：
称重：先放电子秤称量整车，超过 100 克的小组，拆除多余零件减重；
承重测试：小车车架中间平放 1 块橡皮，保证行驶中橡皮不掉落；
沙地通行计时：打开太阳能板光源，计时员计时，观察小车是否 10 秒内完整通过凹凸沙坑。 师：测试中会出现两类常见问题，对应改进方法： 问题 1：车轮打滑、原地空转 —— 更换花纹更深的粗糙车轮，增大摩擦力； 问题 2：小车太重、行驶缓慢 —— 拆掉多余支架、小号太阳能板减重； 问题 3：齿轮卡顿走不动 —— 重新对齐齿轮咬合位置，调整车轴松紧。 （学生分组轮流测试，记录问题，回工位修改调整小车）
六、展示与交流
师：全部小组完成测试改进后，我们进入工程最后一步展示交流。每组派一名代表上台，拿着小车、设计图介绍三点内容：
小组选材思路，如何控制重量、总价符合要求；
车轮防滑设计，利用摩擦力的科学原理；
测试时遇到的问题，以及你们的改进办法。 台下同学认真倾听，每组展示结束后可以举手点评，提出优化建议。
七、课堂小结 + 板书梳理
师：这节课我们完整走完了制作月球小车五大工程流程，结合板书梳理核心知识点：
板书内容
制作月球小车
一、动力选择：人力 / 弹力 / 重力不适合月球 → 太阳能电力驱动 二、工程五步法：明确任务→制订方案→实施方案→测试改进→展示交流 三、硬性制作要求：总重≤100g、材料总价≤100 元、载重橡皮、10 秒通过沙地 四、组装核心要点：防滑深纹车轮、齿轮对齐、规范绝缘接线 师：这节课我们把之前学习的摩擦力、动力知识全部用到实践中，明白了工程制作要先定标准、设计规划，再动手制作，做完还要测试优化，这是所有科技制作通用的科学方法。
八、课后作业
师：课后作业大家记好：回家再次完整测试自己的月球小车，对照课堂三条任务标准自查，记录小车还有哪些可以优化的地方，下节课带来分享你的改进方案。今天课到此结束，各组整理回收全部制作材料。
详细介绍一下如何设计月球小车的方案
制作月球小车需要用到哪些工具和材料？
如何测试和改进月球小车？