8設計制作小車（二）教學設計-2024-2025學年科學四年級上冊湘科版課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內容分析親愛的小朋友們，今天我們要一起走進“設計制作小車（二）”這個有趣的科學世界。這節課，我們將繼續在湘科版四年級上冊的科學課本中探索，學習如何讓我們的設計更加完美。上節課我們學習了小車的結構，這節課，我們將重點放在如何讓小車跑得更快、更穩。這些知識不僅有趣，而且能讓我們在動手實踐中，感受到科學的魅力。讓我們一起期待，這節課的精彩吧！二、核心素養目標在本節課“設計制作小車（二）”中，我們旨在培養學生的科學探究精神、工程實踐能力和創新思維。學生將通過實際操作，學習如何觀察、分析問題，并運用科學原理解決問題，從而提升他們的科學思維和創新能力。同時，通過團隊合作，學生將學會溝通、協作，培養團隊精神和社會責任感。這樣的學習過程，有助于學生形成對科學的熱愛和對技術的尊重，為未來的學習和生活打下堅實的基礎。三、教學難點與重點1.教學重點

-重點一：小車動力系統的設計與優化

學生需要理解并應用輪軸、齒輪等簡單機械原理，設計出能夠有效驅動小車的前進系統。例如，通過比較不同齒輪大小對速度和扭矩的影響，學生將學會如何選擇合適的齒輪組合。

-重點二：小車穩定性與轉向機制

學生需要掌握如何調整車架和輪胎的平衡，以及如何設計轉向機構，確保小車在行駛過程中的穩定性。例如，通過實驗，學生將學習到增加車重或調整重心位置對穩定性的影響。

2.教學難點

-難點一：力學原理在實際設計中的應用

學生可能難以將抽象的力學原理（如摩擦力、慣性）應用到具體的小車設計中。例如，學生可能不知道如何通過增加摩擦力來提高小車的抓地力。

-難點二：團隊合作與溝通

在小組合作完成小車設計時，學生可能面臨意見分歧和溝通不暢的問題。例如，學生在討論如何分配任務和解決問題時，可能會遇到協作上的困難。

-難點三：創新思維的培養

學生可能難以跳出傳統思維模式，提出創新的設計方案。例如，在討論如何提高小車性能時，學生可能只想到簡單的改進，而忽略了更復雜的創新設計。四、教學資源-軟硬件資源：齒輪組、輪軸、輪胎、車架、螺絲刀、扳手、電池盒、電動機、計時器、電子秤

-課程平臺：湘科版科學課程教材、教學課件

-信息化資源：科學實驗視頻、在線科學教育平臺、力學原理動畫

-教學手段：實物操作、小組討論、實驗報告、課堂展示五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對設計制作小車的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學們，你們有沒有想過，如果小車能跑得更快、更穩，我們的生活會有哪些改變呢？”

展示一些關于創新小車設計的圖片或視頻片段，讓學生初步感受小車設計的魅力和可能性。

簡短介紹設計制作小車的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.設計制作小車基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解設計制作小車的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解設計制作小車的定義，包括其主要組成元素或結構，如電動機、電池、輪軸等。

詳細介紹小車的各個組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解每個部件的作用。

通過實例，如著名的賽車設計案例，讓學生更好地理解設計制作小車在實際應用中的重要性。

3.設計制作小車案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解設計制作小車的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的設計制作小車案例進行分析，如平衡車、遙控車等。

詳細介紹每個案例的設計理念、技術難點和實現過程，讓學生全面了解小車設計的多樣性。

引導學生思考這些案例對日常交通和娛樂的影響，以及如何通過設計制作小車解決實際問題。

小組討論：將學生分成小組，討論如何改進現有的小車設計，并提出創新性的設計建議。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個設計制作小車的特定問題進行深入討論，如提高小車的速度、穩定性或續航能力。

小組內討論該問題的現狀、挑戰以及可能的解決方案，鼓勵學生發揮創意。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果，并接受其他同學的提問。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對設計制作小車的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括設計思路、解決方案和預期效果。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調設計制作小車的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括設計制作小車的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調設計制作小車在培養創新能力、解決問題的能力以及技術實踐中的價值。

布置課后作業：讓學生設計一個簡單的小車模型，并撰寫一份設計報告，以鞏固學習效果。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-小車歷史與發展：介紹小車從最早的蒸汽動力到現代電動汽車的發展歷程，讓學生了解科技進步對交通工具的影響。

-簡單機械原理應用：提供一些日常生活中簡單機械原理的應用實例，如剪刀、螺絲刀等，幫助學生將所學知識聯系實際。

-模擬實驗軟件：介紹一些可以在計算機上進行的模擬實驗軟件，如物理實驗室、工程力學模擬等，讓學生在沒有實物的情況下也能進行實驗操作。

-創新設計案例庫：收集整理一些國內外優秀的小車設計案例，包括設計理念、技術難點和實現過程，激發學生的創新思維。

2.拓展建議：

-鼓勵學生進行課外閱讀，了解小車歷史和相關科技發展，如閱讀《汽車簡史》、《未來汽車》等書籍。

-組織學生參觀汽車博物館或科技展覽，實地感受小車設計和制造的魅力。

-引導學生利用網絡資源，搜索相關科普文章和視頻，如科普網站、教育頻道等，拓寬知識面。

-開展小組合作項目，讓學生設計并制作一個具有特定功能的小車，如遙控車、太陽能小車等。

-組織學生參加科技競賽或創新活動，如機器人競賽、發明創造比賽等，提升學生的實踐能力和創新能力。

-引導學生關注環保和可持續性發展，設計制作環保型小車，如使用可回收材料、節能設計等。

-邀請專業人士或工程師來校進行講座，分享小車設計和制造的經驗和技巧。

-建立校內外實踐基地，為學生提供實際操作和實驗的機會，如汽車維修中心、科技創新實驗室等。

-鼓勵學生參與社區服務，如設計制作社區巡邏車、垃圾回收車等，將所學知識應用于社會實踐中。七、內容邏輯關系①小車動力系統的設計與優化

-重點知識點：輪軸、齒輪、扭矩、速度

-關鍵詞：動力系統、齒輪組合、摩擦力、扭矩速度比

-句子：“通過調整齒輪大小，我們可以改變小車的速度和扭矩，從而優化動力系統。”

②小車穩定性與轉向機制

-重點知識點：重心、平衡、轉向機構、抓地力

-關鍵詞：穩定性、車架設計、重心調整、轉向效率

-句子：“為了保證小車的穩定性，我們需要平衡車架重量，并通過轉向機構精確控制方向。”

③力學原理在實際設計中的應用

-重點知識點：摩擦力、慣性、牛頓運動定律

-關鍵詞：力學原理、摩擦系數、慣性定律、牛頓第三定律

-句子：“了解摩擦力和慣性的原理，可以幫助我們設計出更穩定、更高效的小車。”

④團隊合作與溝通

-重點知識點：團隊協作、溝通技巧、任務分配、解決問題

-關鍵詞：團隊合作、溝通、任務分工、有效解決

-句子：“在小組討論中，學會有效溝通和合理分工是成功完成小車設計的關鍵。”

⑤創新思維的培養

-重點知識點：創新設計、創意思維、突破傳統、實踐檢驗

-關鍵詞：創新設計、創意思維、創新實踐、實踐檢驗

-句子：“不斷嘗試新的設計理念和方法，通過實踐檢驗，是培養創新思維的重要途徑。”八、重點題型整理1.題型一：小車動力系統設計

問題：如果想要提高小車的速度，應該選擇哪種齒輪組合？

答案：為了提高小車的速度，應該選擇一個較大的主動齒輪和一個較小的從動齒輪的組合。這是因為這樣的齒輪組合可以增加傳動比，從而提高小車的轉速。

2.題型二：小車穩定性調整

問題：在調整小車重心時，如果發現小車容易側翻，應該如何處理？

答案：如果小車容易側翻，應該將重心位置向車架較低的一側調整，以增加穩定性。同時，可以考慮增加車重，如增加負重裝置，來降低重心，提高穩定性。

3.題型三：摩擦力對小車性能的影響

問題：在制作小車時，如何通過調整輪子與地面之間的摩擦力來提高小車的抓地力？

答案：可以通過以下幾種方式提高小車的抓地力：使用具有更高摩擦系數的輪胎、在輪子表面增加花紋、確保輪子與地面之間有適當的壓力等。

4.題型四：轉向機構的改進

問題：在轉向機構設計時，如何確保小車轉向的精確性和穩定性？

答案：為了確保轉向的精確性和穩定性，可以采用以下措