小学科学“新常规新设计”优秀案例《设计制作小车》
《设计制作小车（一）》 教学设计
【教材与学情分析】
教材分析
本课是对前面几课知识和技能的归纳和总结，是进一步培养科学素养，发展对工程设计的认识、理解和应用的需要。结合科学课程标准可知学生需要知道工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善，本课需要完成对小车的设计环节。
学情分析
儿童具有丰富的想象空间，对事物充满好奇，也十分热衷去制作一些新奇的物品，这都是开展设计的有利基础。但是他们往往想得到未必做得到，在二年级《制作一顶帽子》、三年级《我们的过山车》、四年级《制作一件乐器》三课中已经对工程设计的理念进行渗透，学会尝试用设计图纸来指导工程制作。但学生设计意识薄弱，并且对设计图纸的基本要求不了解。
【教学目标】
科学概念：
1.工程设计中需要运用相关的科学概念来解决问题。
2.工程设计具有一定的执行程序。
科学探究目标：
1.能根据任务和提供的材料设计方案、绘制设计图。
2.在设计讨论中，能倾听他们的想法，并与之交流。
3.能对自己的想法和结果进行反思，做出自我评价和调整。
科学态度目标
1. 发展对工程设计和动手制作的兴趣，激发创新精神。
2. 能够接纳他人的观点，不断完善自己的设计制作。
科学、技术、社会与环境目标
1.体会到制作的关键在于设计。
2.人们不断改进设计以满足不断增加的需求。
3.意识到科学技术的发展能促进社会发展。
【教学重难点】
重点：设计一辆具有动力的小车来完成任务
难点：运用给定材料，画出符合要求的设计图，完成制定的任务
【教学准备】
实物：小车模型、塑料盒、轮子、连接轴、吸管、橡皮筋、气球
工具照片：剪刀、胶带、胶水
绘本：福特造车的工程设计绘本
【教学过程】
一、设置情景，引入主题
1.绘本朗读：朗读汽车之王———福特的故事。
2.总结：福特经历的就是工程设计流程，分别是：明确问题—设计方案—实施方案—评估与改进。
3.揭题：你们想像福特一样当一个工程师设计一辆小车吗？
【设计意图：通过福特绘本的引入，充分激发了学生的好奇和兴趣，福特造汽车的过程正完全符合工程设计流程，产生问题、设计方案、实施方案、评估与改进，让学生在绘本的阅读中潜移默化工程设计的流程。同时福特一直坚持下去的品质正是他成功的秘密，这一点也在学生心中留下深刻印象，在接下来完整的小车设计和制作过程中，学生也将经历一轮和福特一样的工程设计流程并且一直坚持下去。在绘本中引导学生树立正确的失败观，用福特真实的案例讲解失败是一种财富，放弃才是真正的失败。将育人的理念以绘本的形式走进学生心中】
二、明确问题，设计方案
人们根据需要会设计各种动力的车辆来执行不同的任务。
1.明确问题：本学期我们的科技节将举办一场工程设计挑战赛，教室里的小组就是一个团队，作品将要代表小组参加比赛。
2.任务：制作一辆有动力的小车，能将1个螺母运输至少1米远。
3.要求：
1）用橡皮筋或气球做动力
2）只能用指定材料
3）需要在20min内完成设计
4.回顾小组课前的“拼图法”合作模式，分成专家1组和专家2组，分别学习多视图和材料功能标注等，专家1组和专家2组再各自返回自己小组，教同组的组员学到的知识。
5.评价前置：出示小组小车设计制作评价表，本节课完成打√部分。
6.设计：小组同学分工合作，设计图纸，并在设计白板上标注所需材料和数量，设计时间20min。
【设计意图：通过真实的活动情境科技节工程设计挑战赛“设计制作小车”，并以小组为单位，设计制作的作品代表小组同学参赛，这充分激发学生的兴趣和热情。模拟真实工程师在解决问题时会遇到的限制条件，在限定的材料下，运用已学知识进行设计。通过课前拼图法的使用，专家1组和专家2组深入学习了各自领域的知识，并进行了分享和交流，熟知对方领域的知识，最终运用所学知识进行合作和创造。在拼图法中，学生同学清晰表达专家的观点从而使知识内化。】
三、交流评价，探讨方案
1. 组内自评：组内根据评价标准对自己小组的表现进行打分。
2. 小组互评：每人一朵小红花，给其他小组的设计点赞，贴在点赞区。每人一本便利贴，深入选择观察其中一组的作品，提一提改进的建议，贴在改进区。
3.小组汇报交流：针对本次的主题和任务，小组同学到讲台来共同介绍本组的设计，着重介绍通过哪种方法使小车完成本次小车承载螺母运行的任务？通过怎样的具体设计实现的？其他小组有值得你们学习的地方吗？……其他组对本组同学互动交流，提出问题、疑惑或者改进建议，并说明理由
【设计意图：通过组内自评、组间互评和教师评价的方式落实本节课的教学目标，针对设计是否符合要求，讨论设计初稿的可实施性，是否能完成任务要求进行探讨，这也正符合了工程设计理念，设计制作评估改进的迭代过程。在小组之间的相互评价中发现初稿的缺点，并不断完善初稿以指导制作。】
四、改进方案，指导制作
1. 提问：结合刚才同学们的建议和我们小组间的相互学习，怎么修改才能更好的指导制作呢？
2. 作业设计：以小组为单位，共同完成设计图的改进。
3. 总结：今天这节课我们完成了工程设计流程的前面两个步骤，下节课我们将开展小车的实施方案—评估改进流程。
【设计意图：通过组间的相互评价，小组对设计单进行改进，从而为下节课的制作奠定基础，在经历了设计环节后，学生逐步意识到设计图纸的必要性以及对产品的指导性，能感受到团队在设计的过程中发挥的作用，虽然学生的设计图纸较稚嫩，教师应鼓励学生就是一名小福特，有自己的小车梦想，只要每个人坚持下去小组设计制作的小车一定会实现小组的梦想。】
【板书设计】
将1颗螺母至少运输1米远
【教学反思】
本课既是对之前所学知识和技能的小结和应用，又是进一步发展对工程设计的认识、理解和应用。学生通过逐步经历完整的制作过程，经历本课的学习，学生需要认识到：设计要先于制作，要从实际的用途获需要解决的问题出发，讨论、改进并选取最优方案。基于对本课的多次执教和修改，本人有以下反思：
（一）榜样作用，建立学习基础
本课通过绘本的引入，增加了趣味性。结合福特的真人、真实故事对绘本进行补充和修改，突出设计制作环节。教师通过利用多渠道的教育资源，寻找到福特当初的设计图纸和对应制作的汽车模型，从而对绘本进行充实、对福特真实事件进行还原。让学生能在历史故事中深刻体会到制作一件符合要求的产品需要经历明确问题—设计方案—实施方案—评估改进这四个基本流程。
（二）真实情境，创设学习氛围
将小车的设计和制作活动纳入学校科技节的活动，开展一场工程设计挑战赛，这极大的激发起了学生的兴趣和创造动力，同时还真实的模拟了工程师在设计制作时会有很多的限制，我们对学生的设计制作也有具体的限定条件，这些都是对真实情景的模拟，创设更好的学习氛围，这也符合了STEM教学理念，在真实情境中发展学生的能力。
（三）评价前置，评价方式多样化
在整个的工程设计流程中，始终坚持评价先行的原则，指导后续的制作环节，设计制作小车环节分成设计、制作和分工合作三个维度对整个过程进行评价，评价分别分为小组自评，组间互评和教师评价三种途径，学生在自我小组的评价前体下，再进行组间相互评价，通过点赞和提建议的方式，促进孩子们真实合作的发生。
（四）用拼图法，促真实学习发生
在本节课中运用了拼图法促进学生之间进行相互合作，为了更好的完成设计图纸，课前学习了设计图纸的三视图、尺寸绘制以及车辆的类型、名称等，最终通过组间合作的方式交流，整体的学习成果体现在小组设计的设计图中。从每组最终的设计图中可以发现学生们对设计图已经基本掌握。
