20. 风能多媒体教案及点评

2018年北京市中小学优秀教学设计评选

教学基本信息

课题

是否属于

地方课程或校本课程

学科

相关领域

教材

教学设计参与人员

设计者

实施者

指导者

课件制作者

其他参与者

指导思想与理论依据

指导思想：明确设计是制作的依据，设计图和产品都需要在试验中不断改进和完善，正确、科学地体验技术制作的流程。

理论依据：

1．《小学科学课程标注》指出：工程的关键是设计，工程设计需要考虑可以利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。（p57 18.2 18.3）本课先利用模型示范了解风力小车的结构、功能及原理，明确设计的目标，然后引导学生利用所给资料进行设计、制作，在制作的过程中通过合作、交流、展示等活动及时整合有效信息，对小车进行改进和完善，最后完成符合目标要求的作品。

2. 叶宝生教授在《小学科学课程中的技术教育因素及教学策略》提出：技术制作类课程，一是模型示范，二是确定小组制作主题，明确制作目的，三是提出设计方案，四是进行制作，五是对成品的试验、评价、改进。本课教学给学生充裕的时间，让学生体验从模型示范到试验、评价的全过程，在这个过程中使自己的形象思维能力、制作能力得到有效训练。

姓名

曹丽荣

曹丽荣

王灵华

曹丽荣

单位

平谷区第三小学

平谷区第三小学

平谷区教科研中心

平谷区第三小学

联系方式

13520513081 13520513081 13661120656 13520513081

科学

设计与制作

书名：

出版社：

出版日期：

年

月

学段：

高年级段

制作风力小车

是

年级

五年级

1

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教学背景分析

教学内容分析：

本课是依托技术与工程这一领域在我校五、六年级开展的系列科学实践活动课，是风能一课的延伸活动。在教参中的位置：技术与工程领域18.2：工程的关键是设计。利用摄影、录像、文字与图案绘图或实物，表达自己的创意与构想。18.3：工程设计需要考虑可利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。

这一系列活动共4课时内容，为保证活动的连续性，分成两节大课来上。本设计为第一节大课。本课内容是指导学生感受完整的技术制作的流程。在模型示范的基础上，根据设计意图，分析可利用的资源，制作一辆能快速行驶的风力小车；在设计制作的过程中，关注学生的合作与交流，保证每个学生都积极参与到实际活动中，能及时发现自己的不足，合理吸取别人的意见和建议，对本组制作的小车进行修改和完善，在整个活动过程中，使每个学生都能有所收获。第二节大课是在本课的基础上分析可能的原因，并对小车进行进一步的修改、完善，再次试验、评价。

学生情况分析：

1．学生已有知识、经验：知道风也是一种能源，各种能量之间是可以相互转化的能量，如电能转化为机械能，机械能能转化为风能等；能说出小车的基本组成；知道减小摩擦力、减小阻力、增加动力、减轻车的重量等因素可以让小车速度变快，但是怎样把这些因素有效地整合学生头脑中并不是很清晰，需要他们通过实践来加以验证。 2．能力方面：能比较熟练地使用胶枪、剪刀、刻刀等制作工具；会连接简单电路；会画简单的平面图；能看懂简单的设计图，但是对于小学生来说，头脑中的作品形象用设计图的方式呈现出来还是有一定的困难的，而且在制作的过程中，往往会出现成品与设计脱节的现象，所以本节课通过模型示范及成品设计评价来强化设计与制作的联系，引导学生认识到设计图是制作的依据。

教学方式：

1.利用模型示范，获取丰富的感性认识。

先出示利用风力行驶的几种车的图片，认识风力车是利用风能来行驶的；再出示做好的风力小车，让学生说一说是以什么为动力的；然后再出示几种风力小车的设计图及相应的小车图片，再认识这些小车的结构及原理。这样已经三次不同的示范，学生了解了风力小车的基本结构、功能用途，而且通过观察这些不同的风力小车，为后面的设计环节积累了丰富的感性材料。

2.提供丰富材料，进行设计与制作。本课根据风力小车的组成，提供不同材料供学生选择，发展学生的想象力及创造力。给学生充足的时间进行设计和制作，体验技术制作的流程。

3．试验评比。小车制作完成后，进行设计与制作的评比。

教学手段：

1.多媒体示范小车模型，实物投影展示交流。

2

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2.提供材料进行设计制作。

技术准备：

教师：做好的风力小车、PPT、电子计时器

学生分组材料：

1.每组必备的材料：胶枪、剪刀、裁刀、尺子、双面胶、车轮4个、垫片4个

2.供选择材料：电池盒（4节、2节）、电池、风扇（2叶、3叶）、泡沫板、KT板、带孔塑

料条、带孔冰棍棒、车轴（9cm,15cm）、导线。

3.材料清单、设计单、评价表。

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教学目标(内容框架)

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教学目标：

1.体验设计制作的流程，能利用风力小车的行驶原理，选择适合的材料和工具制作风力小车。

2.通过小车的设计发展形象思维能力和创新意识，依据选定的方案进行制作，知道设计图是制作的依据，正确科学地体验技术制作的流程。通过小车的制作，发展制作能力、合作、交流能力及责任意识。

3. 能根据制作目标对各组制作的小车进行评价，通过评价、测试，能及时发现本组设计的不足并能加以改进。

4．在试验过程中体验制作成功的快乐，希望进一步学习实践。

教学重点：根据设计要求，小组合作设计并制作出一辆能快速行驶的风力小车，在设计制作过程中发展形象思维及创新意识，促进科学素养的提升。

教学难点：能把头脑中的小车用设计图准确地呈现出来，在设计制作的过程中依据设计目标不断修改完善，保证设计图与成品的一致性。

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教学流程示意(可选项)

教学过程

教师活动

学生活动

学生获得

展示实物、图片

观察、思考

了解风力小车的基本结构、功能用途、行驶原理，积累感性认识，进行形象存储、记忆、想象。

模型示范

设计方案

出示设计要求

讨论交流

设计

提出多种方案、所需材料、工具等，整合思路，进行思维加工、重组、创新想象，确定最佳方案。

通过汇报展示，培养表达能力。在倾听的过程中，能获取自己需要的信息，并与自己小组的设计进行比较、分析，做出客观的评价。

通过交流，能发现自己设计的不足之处，并有目的地进行改进完善。

知道设计图是制作的依据，制作的过程中分工合作，培养学生的科学态度和责任意识。

在制作过程中，培养制作能力，及时发现设计的问题并针对问题进行改进和完善。

制作完成后，向其他同学介绍本组的小车，培养语言表达能力，按照预设的目的来评价其他组的小车，反思自己的学习，共享共进。

巡视指导

展示汇报

提示、追问

修改完善

试验、评价

出示评价标准

制作

巡视指导

出示制作要求及评价标准

选择材料

制作测试

修改完善

展示、评价、竞赛

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教学过程(文字描述) 一、模型示范

要达成的教学目标：初步认识风力小车的行驶原理，明确制作目标。

1. 出示风力车图片，讲述：汽车尾气是城市空气的主要污染源之一，所以人们积极研发新能源汽车。

2. （出示风力汽车图片），提出问题：这些汽车是用什么作为动力的？（风）

问题：风能清洁无污染，但是自然界的风是不稳定的，如果自然界中没有风的时候用什么方法让风扇转动？

估计学生会想到：电瓶、太阳能等。

PPT出示：电能 风能

3.出示做好的风力小车（简单的单个风扇的小车），让学生说一说小车是怎么动起来的？

4.出示设计图及相应的风力小车图片（小车的大小，风扇的数量、位置各有不同），说一说这些车是靠什么来行驶的。

教学策略：先出示设计图让学生观察、分析，再展示实物照片进行比对，使学生在头脑中把二维的设计图与三维的实物联系起来。

揭示课题：这节课我们就来制作风力小车。 （板书课题）

（设计意图：丰富学生的感性认识，强化风力小车的行驶原理，同时出示设计图为后面学生的设计提供示范，认识到设计是制作的依据；多种形式的小车可以加强形象存储、记忆，有助于开阔学生视野，打开思路进行创作。）

二、制作风力小车

要达成的教学目标：通过小车的设计发展形象思维能力和创新意识，依据选定的方案进行制作，知道设计图是制作的依据，在制作的过程中要依据目标要不断改建和完善。

（一）设计

1.认识材料。

材料清单：

车身材料：

泡沫板（20*15*3.5CM）、KT板(20*15*0.4CM)、塑料瓶(瓶身直径5.5，长22)、各种纸盒、薄木板(20*9*0.2CM)

工作部分材料：

9CM车轴

、15CM车轴

、带孔塑料棒（固定车轴）、带孔冰棍棒（固定车轴）

动力部分：

三叶风扇、二叶风扇、马达、带开关电池盒（四节）、带开关电池盒（二节）、导

线、电池

（设计意图：尽可能多地给学生提供可选择的材料，材质便于学生根据自己的需要进行选择、剪裁、拼装，通过前面的模型示范，学生在头脑中进一步想象、组合、加工、创造，在头脑中初步

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形成小车的形象。）

2.出示设计要求：

①设计目标：设计一辆能快速行驶的风力小车。

②合理选择材料，不浪费。

③设计的小车要能在35分钟内完成制作。

（设计意图：设计要求，既包含限制条件（时间、材料），也明确制作目标（快速行驶），标准是可测的，有利于后面的评估。）

3．提问：关于设计，你们还有什么问题？

学生提出有关设计的问题。

估计学生可能会提问材料的数量，材料是否可以切割等。

教学策略：针对学生提出的问题，告诉学生可以不考虑材料的数量，材料可以根据自己的设计进行剪裁，但是要保证能在35分钟内完成，而且要考虑“快”这一要求。

（设计意图：使学生明确设计目标，设计的时候要充分考虑材料、工具、时间等因素，考虑本组同学的实际情况，不能只想到怎样让小车快，而忽略制作时间及自己的实际操作水平。）

4.学生分组设计，并把所需材料及数量记录在材料单上。（预计15分钟）

（1）讨论交流

在设计前，先进行讨论，通过讨论进行思维的碰撞，选择本组同学比较认可的方案并用设计图呈现出来。

（2）设计方案

估计学生会更多地把重点放在如何让小车行驶的快上，对35分钟的时间限制可能考虑的不多。在设计的时候会考虑以下几方面的因素来提高小车的行驶速度：

①多安装风扇，增强动力。

②减小车身的重量。

③车头尖一些，阻力小。

④车轮与车轴不与车身摩擦。

教学策略：学生设计的时候不发材料，但是可以去材料桌看、摸，了解材料的材质特点。教师在学生设计的时候进行巡视，倾听学生的设计思路，指导学生画设计图，对于学生的想法做到心中有数，但不过多地进行干预，在汇报的环节挑选典型的设计重点进行点评。设计完成的组自己到黑板评价表中加分。

学生可能认为在制作的时候只要合理分工，在规定的时间内完成是没问题的，这个教师也不要给以否定，只是提醒学生如果不能及时完成要适当进行修改。

（设计意图：工程的关键是设计，设计时制作的基础。引导学生利用文字与绘图表达自己的创

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意与构思，使思维可视化。通过小组同学的交流讨论，集合本组同学的智慧，使每个小组成员头脑中的形象更加具体清晰，使设计更趋合理。）

5.展示设计图，要求说清楚设计思路。（预计10分钟）

（1）学生展示

教学策略：先找几个典型的组进行展示，对于展示的组给以加分鼓励，同时鼓励其他组也进行展示。展示时要求把本组通过什么方法来达到设计目标（让小车跑的更快）的，还要把本组最有特色的设计思路说出来。

教师选择的依据：设计思路比较清晰的，设计图标注的比较明确的，设计有比较独特的见解、相符的。

（2）学生评价

评价要求：哪些地方给了你们启示，哪些地方还可以再完善，哪些地方有疑问。

学生的第一次设计图：

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（通过设计图可以看出：通过老师的模型示范和小组交流过程中的思维碰撞，设计图呈现出来的，是全组同学都认可的、符合目标要求的因素的组合，是学生理想中的小车形象。）

教学策略：对于学生的设计，教师不过多地进行评价，要引导学生把自己的想法描述出来，学生说的不清楚的地方，教师可进行追问，让学生把比较好的、有创意的或者有参考价值的地方描述出来，给其他组以启示。学生互相评价质疑解答，告诉学生可以听取他人的意见、建议，也可以坚持自己的想法，通过实践来检验。

6.第一次完善。（预计3分钟）

学生分组完善自己的设计。

(设计意图：当学生参与对自己和对同学的评测时，学生的学习成效会增加。通过小组汇报及评价，再一次丰富学生的感性认识，在学生又一次的思维碰撞后，进行比较、反思，取长补短，完善自己的设计。) （二）制作风力小车

1.出示制作要求。

（1）出示制作要求：

①制作过程中出现问题及时进行修改、完善，（要尽量保证设计图与成品一致）。

②小组成员要分工合作，保证在35分钟之内制作完成。

③制作时要注意安全。

（2）出示设计奖评价标准。（见评价量规）

（设计意图：使学生进一步明确设计目标及相关限制条件，为后面制作做准备。）

2.选择材料。

各组的材料员依据材料清单到材料区选择本组需要的材料。

（设计意图：材料清单的设计，一可以让学生明确自己可以选用的材料，为小车的设计提供抓手；二可以使设计与制作相一致，明确自己用的材料，在头脑中有清晰的小车形象，制作时不盲目，避免浪费。）

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3.制作（定时35分钟）

（1）生分组制作，师巡视指导。

（2）哪个组完成到黑板评价表加分，先完成的组注意把设计图的最后定稿完成，并思考如何汇报展示。

（3）没有完成的组可以邀请已经完成组的成员给以帮助。

估计学生可能出现的情况：

小车不走。（可能的原因：可能是车轴固定器的孔太紧，换大一点的孔； 2车轮与车身距离太近，摩擦力太大。3车身太重等。）

风扇不转。（可能的原因：电池放的方向不对；马达没接上，或者马达有问题，风扇与车身摩擦等。）

小车不稳。（可能的原因：底盘太轻；车轴与车身不匹配；没有安垫片；车身左右不对称；风扇的位置不合理等）

车速太慢。（可能的原因：动力不够，可以适当增加电池和风扇的数量；风扇的位置不合理，如太偏或者前后相抵消；车身太重；轮子与车身摩擦等。）

教学策略：为了保证指导的适时有效，教师要对学生在制作过程中出现的问题保持高度的敏感，必要时给予适当的指导，最好是在教师的提示下学生自己发现问题，并想出相应的改进方法。）

（设计意图：再次强调时间，明确评价标准，促使学生分工合作，发现问题及时修改完善。同时学生在制作、试验过程中，不可能一蹴而就、一帆风顺，所以也要为学生的活动留有充足、必要的时间。）

三、展示评比（预计15分钟）

要达成的教学目标：能把本组的小车特点表达清楚，能根据制作目标对各组制作的小车进行评价；在试验过程中体验制作成功的快乐，希望进一步学习实践。

（一）设计奖

1．生分组汇报展示本组制作的小车及最后的设计图定稿，其余组同学根据评分标准进行打分。

（给学生1-2分钟的整理思路时间。）

展示要求：把本组最有特色的、最能突出设计目标的地方说出来，并与本组的设计图相符。

评价要求：认真阅读评价标准，公平评价其他组同学的设计。

（设计意图：表达能力是学习能力的最高体现和综合反映，制作完成后，学生们都想把自己的作品展示出来，教师要满足、培养每组同学的表现欲，给他们展示的机会，这是推动学生学习的内在永恒动力。表达的过程同时也是倾听的过程，各组分享彼此的思考、经验和见解，交流彼此的情感、体验和观念，从而达到共享、共进。）

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学生完善后的设计图：

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（通过设计图，可以看出，学生与第一次的设计与最后的定稿有着一定的出入，学生在制作的过程中，自然就发现了其中不合理的地方，比如车身过重、设计太繁琐不能在规定时间内完成、风扇位置不合理等，最后的成品几乎都是比较简洁实用的，而且尽可能做到了设计图与成品的一致。）

下面是两组学生第一次设计与最后定稿及成品的比较，可以看出学的生修改完善。

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（这组同学在设计的时候考虑到了阻力的问题，但是制作过程中发现尖头的设计不是很实用，制作起来麻烦，还不稳，所以去掉了。可以看出最后的成品与设计基本一致。）

（这组同学第一次设计的时候是两个风扇，但是尺寸没有掌握好，地方不够了，所以只好去掉了一个，成品与设计图也基本一致。）

2．根据分数进行评奖。

（设计意图：之所以设置这个奖项，是使学生明确工程的关键是设计，工程设计需要考虑可以利用的条件和制约因素，并不断改进和完善。设计对于学生来说有一定的难度，制作和设计又往往会脱节，这个奖项的设立，可以帮助学生把设计与制作统一起来，训练学生的形象思维。）

（二）制作奖

到操场比赛场地进行速度竞赛，看哪个组的小车跑的最快。

（设计意图：通过比赛，验证自己的设计是否合理，体验到制作成功的快乐，激发他们进一步

学习探究的兴趣。）

四、活动延伸

思考：跑的快的小车有哪些特点，怎样进一步完善你的小车。

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设计意图：激发学生进一步探究实践的兴趣，为下一课的学习做准备。

五、板书设计：

制作风力小车

修改完善 设计 制作 试验

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学习效果评价设计

评价方式：评价贯穿教学过程的始终，既有学习过程的评价，也有制作结果的评价；评价有教师对学生学习态度及参与情况的评价，也有学生自评及小组间、各组间的互评。评价的形式有教师观察、设计制作完成情况、评分、竞赛等。

评价量规：

一、活动过程评价（达到哪一项加一分）

1．对小组的评价

（1）在规定的时间内完成小车的设计。

（2）能把本组的设计很好地展示给全班同学，并解答同学提出的问题。

（3）在规定的时间内完成小车的制作与试验。

（4）保持桌面整洁。

2．对个人的评价

（1）积极参与小组的设计与制作活动。

（2）认真倾听，并能提出发表有价值的建议或意见。

评价方法：教师课堂随机评价，小组完成任务自评，小组成员自评、互评。

二、活动结果评价

1．设计奖评价标准

项目

设计与制作相符合

评分标准

所制作的小车与设计图完全一致。（8分）

所制作的小车与设计图基本一致，有小的出入。（6分）

所制作的小车与设计图出入较大。（5分）

得分

设计特色加分

能很好地体现设计目标，有自己的设计特色。（2分）

总分（满分10分）

评价方法：学生展示各组打分。

2．制作奖

评价方法：比赛看哪组小车速度快

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本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数) 一、搭建阶梯，使学生头脑中设计的小车以设计图的形式呈现出来。工程的关键时设计，设计使制作的依据，但是对于小学生来说，把他们的想法用设计图呈现出来还是有一定的困难的，所以本课设计过程中搭建了三个阶梯，找出设计与制作的节点，使学生的思维可视化。

1．模型示范。风力小车的设计图和实物照片的对比出现，在丰富学生的感性认识，强化风力小车的行驶原理的同时，为后面学生的画设计图提供了示范，学生知道了如何把自己头脑中的形象用图的形式呈现出来。

2．材料清单。材料清单的设计，一是可以让学生明确自己可以选用的材料，为小车的设计提供抓手；二是可以使设计与制作相一致，明确自己用的材料，在头脑中有清晰的小车形象，制作时不盲目，避免浪费。

3．设计奖。强调设计与制作的一致性，制作和设计不能脱节，修改完善既包括成品，也包括设计图。

二、在体验技术制作完整流程中培养学生的科学素养。

本课指导思想是让学生体验技术与工程领域中技术制作的流程。本课，学生经历了模型示范

、确定目标、设计、制作、试验的过程，在设计、制作、试验过程中经历了不断的修改与完善。在这个过程中，学生的分工合作，语言表达、思维创新、制作等能力都得到了有效的训练，培养了学生的实事求是、严谨及认真负责等科学态度。

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附件1 材

料

清

单

班级：

第（

）小组

小车部位

车身材料

所选材料名称

泡沫板（20*15*3.5CM）

KT板(20*15*0.4CM) 数量

塑料瓶(瓶身直径5.5，长22)

各种纸盒

薄木板(20*9*0.2CM)

工作部分材料

9CM车轴

动力部分

15CM车轴

带孔塑料棒（固定车轴）

带孔冰棍棒（固定车轴）

三叶风扇

二叶风扇

马达

带开关电池盒（四节）

带开关电池盒（二节）

导线

每组都提供的材料：胶枪、剪刀、刻刀、双面胶、尺子、车轮（4个）、垫片（4个）

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附件2 风

力

小

车

设

计

图

班级:

第（

）小组

设计目的：制作一辆能快速行驶的风力小车。

第一次设计：

设计思路：

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最终定稿：

作品主要特征：

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附件3

第（

）小组风力小车设计评审表

项目

设计与制作相符合

评分标准

得分

所制作的小车与设计图完全一致。（8分）

所制作的小车与设计图基本一致，有小的出入。（6分）

所制作的小车与设计图出入较大。（5分）

设计特色加分

能很好地体现设计目标，有自己的设计特

色。（2分）

总分（满分10分）

第（

）小组风力小车设计评审表

项目

设计与制作相符合

评分标准

得分

所制作的小车与设计图完全一致。（8分）

所制作的小车与设计图基本一致，有小的出入。（6分）

所制作的小车与设计图出入较大。（5分）

设计特色加分

能很好地体现设计目标，有自己的设计特

色。（2分）

总分（满分10分）

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教学反思

1．教学应围绕“学”来组织、设计、展开。基于学生学习的教学不仅是教学本质的体现，也是学生形成学科核心素养的必然要求。本课教师给学生准备了充足的有选择的材料及各种风力小车的模型，这样学生能看到不同的模型，在头脑中形成了风力小车的初步形象，再通过整合各种材料及已有的知识、经验，进行再加工，再创造，就会产生自己理想中的小车的形象，如车轴与车身的比例，位置，风扇的位置，扇叶的数量等等。学生头脑中有了具体的形象，再引导学生用文字和绘图设计出来，使思维可视化，便于学生的交流与完善。在学生设计制作的过程中，要给学生充足的时间，提出明确的要求。教师要随时关注学生的思维，可以问一问他们的想法，但是不要去过多地干涉，要尊重学生的每一个想法，鼓励他们坚持自己的想法，让他们自己通过交流、试验来发现问题与不足，

自己想办法修改完善，这样他们才会真正有所收获。如有个组设计的小车把把两个风扇安在了前后各一个，面对其他同学的质疑，他们表示安的方法不一样，可以做到一个推，一个拉；还有的组认为安装太多的风扇会增加车身的重量，反而会降低速度。可以看出，他们真正进行的思考，结果如何，就可以交给最后成品的试验，让他们通过比较再发现与完善。

2．利用制作目标及条件限制促进合作与交流。合作不是老师要求的，而是学生自觉的、发自内心的行为。如本课设计目标是“快速行驶”，时间限制“必须在35分钟内完成”，还有材料限制“材料清单”，而且制定了相应的评价标准。在活动过程中，为了在规定的时间内完成任务，每个小组成员都积极参与到小车的制作中，而且很自然地分工合作，条理清晰，哪个组也没有出现乱抢材料或袖手旁观的，制作完成后桌面和地面也没有垃圾乱丢，可以说一辆小车的制作成功，展示的是小组成员集体的智慧，培养了学生的责任意识。

3.以评价促核心素养的提升。合理适时的评价评价科学素养的形成。本课的评价贯穿始终，在设计制作过程中有老师对学生学习情况的评价；有小组对自己设计与制作的评价，有对他人的设计制作评价；还有制作结果的评价；有对个人的评价，对小组的评价。通过这些评价，使学生明白如何进行设计，怎样把自己的想法更有效地进行表达，知道了评价别人的作品也是自身提高的一种有效方法；评价还有助于培养学生批判与创新意识，乐于交流、尊重他人意见等科学品质。

4.以细节促能力的发展。教学中应注重细节的设计，通过一些细节的处理使学生的

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科学能力得以发展与提高。如在设计环节可以指导学生标注具体数字，使制作更精准，而且学生把数学上学到的知识与科学课有效整合，加强了知识的综合运用。本课虽然有的组进行了标注，但是老师没有要求，所以大多数的组没有精确的数字图，在制作的过程中，就出现了按设计图制作放不下或太长太短等问题，所以我认为在下一课的设计中可以把这一因素加入到分析中去，指导学生通过这些具体的数据来分析影响小车行驶速度的因素，从而更好地进行修改完善，更好地达成设计目标。再有学生设计奖展示环节应先给学生一点时间，让学生把自己的思路整理好，强调汇报哪些内容，这里的安排有些仓促，致使有的组没能把自己的精彩展现出来。

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