1、组装小车教学设计（第2课时）课程科学类型新授课一、教学目标1. 引导学生深入理解和掌握组装小车的技能，培养学生的动手实践能力、创新思维和团队合作精神。2. 通过实际操作，学生能够巩固对小车构造的理解，提升对简单机械原理的认知，并能在实践中发现并解决问题。二、教学重难点需要完成小车的整体装配工作，确保小车能够自主行驶、转弯和停止。三、教学准备1. 材料准备：纸板、塑料材料、电池、电机、开关、传感器、电路板等小车制作所需材料。2. 工具准备：剪刀、胶水、尺子、螺丝刀等基本工具。3. 教学资源：教师需准备教学PPT、小车制作示范视频或实物模型，以便在教学过程中进行演示和讲解。四、教学过程（一）复习导
2、入（5分钟）1. 简要回顾第一课时所学内容，包括小车的基本构造、动力装置等。2. 引出本节课的教学目标：组装功能完善的小车模型。老师：同学们，大家好！在开始今天的新课之前，我们先来一起回顾一下上节课我们学过的内容。谁能告诉我，小车的基本构造包括哪些部分呢？学生A：老师，小车的基本构造包括车身、车轮、轴和动力装置。老师：非常好，A同学回答得很全面。确实，小车要能够行驶，离不开这些基本的组成部分。那么，谁能再具体说说动力装置是什么，以及它的作用是什么？学生B：老师，动力装置通常是电池和电机，它们给小车提供能量，让小车能够动起来。老师：很棒，B同学解释得很清楚。动力装置是小车的“心脏”，没有它，小车
3、就无法前进。现在，我们已经对小车的基本构造和动力装置有了深入的理解。那么，接下来的这节课，我们将要做什么呢？全体学生：组装功能完善的小车模型！老师：对的，非常棒！今天，我们的目标就是要将我们所学到的知识应用到实践中，亲手组装出一个功能完善的小车模型。这不仅能帮助我们更好地掌握小车的构造原理，还能培养我们的动手能力和团队合作精神。现在，请大家翻开课本，我们开始今天的课程。（二）明确任务（5分钟）1. 教师详细讲解本节课的任务要求，即组装一辆能够自主行驶、转弯和停止的小车模型。2. 强调在设计和制作过程中需要注意的事项，如安全性、材料选择等。教师：接下来，我们的任务是组装一辆能够自主行驶、转弯和停
4、止的小车模型。这不仅是一次动手实践的机会，更是对我们所学知识的综合运用。在开始之前，我想先详细讲解一下本节课的任务要求和在制作过程中需要特别注意的事项。首先，关于任务要求，我们的小车需要能够自主完成行驶、转弯和停止三个动作。这意味着我们需要考虑如何设计小车的动力系统，比如使用电池或电机来驱动；同时，我们还需要设计控制系统，使得小车能够根据我们的指令或预设的程序来执行这些动作。在设计和制作过程中，安全性是我们首先要考虑的问题。请确保在操作过程中佩戴好防护眼镜和手套，避免使用尖锐或易碎的材料。在测试小车时，请选择在空旷且无障碍物的区域进行，以防小车失控造成意外伤害。另外，材料选择也是非常重要的一环
5、。我们需要根据任务需求来选择合适的材料。比如，车身材料应该轻便且坚固，以减轻重量并提高小车的稳定性；电机和电池则需要根据小车的尺寸和负载来选择合适的型号和规格。同时，我们还需要注意材料的成本，尽量在保证性能的前提下降低成本。除了安全性和材料选择外，我们还需要注意以下几点：1. 设计合理：在设计小车时，要充分考虑各个部件的布局和连接方式，确保小车结构紧凑且易于组装。2. 编程调试：对于控制系统的编程部分，我们需要根据小车的实际情况进行调试和优化，确保小车能够按照预期执行动作。3. 团队协作：在组装过程中，大家要相互协作、共同完成任务。如果遇到问题或困难，请及时与团队成员或老师沟通。好了，以上就是
6、本节课的任务要求和在制作过程中需要注意的事项。现在请大家开始动手实践吧！如果有任何问题或需要帮助的地方，请随时告诉我。（三）分组讨论与设计（10分钟）1. 学生根据教师提供的材料和要求，分组讨论小车的设计方案。2. 明确小车的外形、结构、电路和控制系统设计，并进行初步分工。教师：大家已经拿到了我提供的材料和要求，现在请大家先花几分钟时间仔细阅读一下，确保我们都在同一起跑线上。（学生认真阅读材料）教师：好的，时间到。现在，我们按照事先分好的小组，每组围成一个圈，开始讨论吧。首先，我们需要明确小车的外形设计，它应该是怎样的？是简洁的流线型，还是带有一定特色的造型？学生A：我觉得我们可以设计一个具有
7、未来感的流线型小车，这样看起来既美观又符合空气动力学的原理。学生B：我同意，但我们可以考虑在小车上添加一些个性化的元素，比如LED灯带或者特殊的涂装，让它更加独特。教师：很好，你们已经考虑到了小车的外形设计。接下来，我们再来谈谈小车的结构设计。它应该包括哪些主要部分？如何确保这些部分的稳定性和耐用性？学生C：我认为小车应该包括车架、轮子、电机和电池等主要部分。车架可以采用坚固的金属材料，轮子可以选择耐磨的橡胶材质，电机则需要考虑其功率和效率。学生D：另外，我们还需要考虑小车的悬挂系统，以确保在不同地形上都能平稳行驶。教师：非常好，你们已经对小车的结构设计有了初步的想法。接下来，我们来谈谈电路和
8、控制系统设计。这是小车能够正常运行的关键。学生E：电路方面，我们需要设计一个能够驱动电机和控制LED灯带等元件的电路板。同时，我们还需要考虑如何为电池充电和监控电池电量。学生F：控制系统方面，我们可以使用微控制器来实现对小车各种功能的控制。比如，通过编程来控制小车的行驶方向、速度和灯光等。教师：是的，你们已经考虑到了电路和控制系统的核心要素。那么，现在我们来进行初步分工吧。每个小组都需要有人负责外形设计、结构设计、电路设计和控制系统设计等方面的工作。（学生开始讨论并分工）教师：好的，看来大家已经完成了初步分工。接下来，请大家按照分工开始具体的设计工作吧。如果遇到问题或者需要帮助，请随时告诉我或
9、者与其他小组成员交流。（三）制作与装配（25分钟）1. 学生按照设计方案开始制作小车的外形，并使用剪刀、胶水等工具进行组装。2. 组装电路，确保电源、电机、开关等元件正确连接。3. 完成控制系统的制作，确保小车能够自主行驶、转弯和停止。4. 在此过程中，教师需巡回指导，解答学生的疑问，并提供必要的帮助。学生A：老师，我已经按照设计方案开始制作小车的外形了，感觉还挺顺利的。不过，在用剪刀和胶水组装的时候，有些细节部分不太确定怎么处理。教师：非常好，你已经迈出了重要的第一步。在组装过程中遇到细节问题是很正常的。让我来看看你具体遇到了什么困难，我们可以一起解决。学生B：这里的车身部分，我想让它更稳固
10、一些，但是用胶水粘上后总觉得不是很牢固，担心一跑起来就会散开。教师：嗯，这是一个值得注意的问题。你可以尝试使用双面胶或者热熔胶来增强粘合力。另外，在粘接前，确保两个部件的表面干净、干燥，这样可以更好地粘合在一起。同时，你也可以在关键部位多加一些胶水或者固定件，比如小螺丝或者夹子，来加强结构的稳定性。学生C：好的，我明白了，我会试试这些方法。那接下来，我想开始组装电路部分了，电源、电机和开关这些元件应该怎么连接呢？教师：电路组装是制作小车的重要步骤。首先，你需要按照电路图来连接各个元件。确保电源的正负极与电机的正负极正确对应，开关也要接在正确的位置，以便控制电机的启动和停止。在连接过程中，注意电
11、线的绝缘层不要破损，以免发生短路或触电事故。如果遇到不确定的地方，可以查阅电路图或者询问其他同学和老师。学生D：好的，我会小心操作的。现在我已经把电路部分组装好了，接下来是制作控制系统，让小车能够自主行驶、转弯和停止。这部分感觉有些复杂，您能给我一些建议吗？教师：控制系统确实是小车制作中的难点之一，但也是最有趣的部分。你可以从简单的程序开始编写，比如让小车直线行驶一段距离后再停下来。然后逐渐增加难度，加入转弯等动作。在编写程序时，注意逻辑清晰、代码简洁。同时，你也可以参考一些现成的控制程序或者教学视频来帮助你更好地理解和掌握。学生C：谢谢老师的指导，我会努力尝试的。我相信在您的帮助下，我一定能
12、完成这个小车的制作。（四）调试测试（10分钟）1. 学生将组装好的小车进行调试测试，检查小车是否能够正常运行。2. 如遇问题，引导学生分析原因并尝试解决。老师：同学们，现在是我们的小车调试时间。请大家都集中注意力，仔细观察你们组装的小车，看看它是否能按照我们的预期运行起来。学生A：老师，我已经把小车组装好了，现在要开始调试吗？老师：对，非常好。现在你可以给你的小车通上电，然后看看它是否能前进、后退和转弯。学生B：老师，我的小车没有动，是不是哪里出了问题？老师：嗯，遇到问题不要慌。首先，我们检查一下电源是否连接正确，电池是否有电。学生C：电源连接没问题，电池也是满的。老师：好的，那我们再检查一下
13、小车的电机驱动部分。看看电机是否安装牢固，与齿轮的连接是否顺畅。学生C：老师，电机安装和齿轮连接都没问题。老师：那接下来，我们看看控制部分。你编程的时候，有没有确保每个指令都正确无误地对应了小车的动作？学生D：我记得我是按照教程一步步来的，应该没错啊。老师：有时候，一个小小的错误就可能导致整个程序无法运行。我们不如一起再检查一下你的代码，特别是那些控制小车运动的部分。学生D：啊，我发现这里有一个拼写错误！应该是“forward”我写成了“forword”。老师：哈哈，找到了！这就是问题所在。现在我们把错误改正过来，再试试看。学生E：哇，小车动了！它可以前进和转弯了！老师：非常好！遇到问题，我们
14、要有耐心，一步步地分析原因，然后尝试解决它。现在你已经掌握了调试小车的基本方法，以后遇到类似的问题也能自己解决了。（五）总结反思（5分钟）1. 学生总结本节课的学习收获和制作小车的经验。2. 思考设计方案的优缺点及改进之处，为今后的学习打下基础。学生：老师，这节课真的太有趣了！通过亲手制作小车，我学到了很多关于物理力学、电子元件以及团队合作的知识。首先，让我总结一下我的学习收获吧。老师：好的，很期待你的分享。请继续。学生：在制作小车的过程中，我深刻理解了重力的影响是如何通过车轮与地面的摩擦力转化为前进动力的。同时，我也学会了如何选择和连接简单的电子元件，比如电池、电机和开关，来驱动小车。这让我
15、对电路有了更直观的认识。老师：非常棒，这些都是宝贵的实践经验。那在制作小车的过程中，你遇到了哪些挑战，又是如何克服的呢？学生：嗯，最大的挑战之一是设计方案的调整。我们最初设想的小车结构在实际操作中遇到了平衡问题，车子总是容易侧翻。后来，我们通过增加车身重量和调整车轮位置解决了这个问题。这个过程让我深刻认识到，理论知识需要与实践相结合，不断试错和调整才能找到最优解。老师：确实，实践是检验真理的唯一标准。那你认为你们的设计方案有哪些优点和缺点呢？学生：我觉得我们的设计方案优点是创意新颖，利用了一些废旧物品进行改造，既环保又有趣。但是，缺点也很明显，比如小车的速度不够快，稳定性还有待提高。另外，我们
16、的电路设计还比较简单，没有实现遥控或自动避障等高级功能。老师：分析得很到位。针对这些缺点，你有什么改进的想法吗？学生：当然有！我想我们可以尝试使用更高效的电机和电池来提升小车的速度；同时，通过增加陀螺仪等传感器来提高小车的稳定性。另外，我还想学习如何编程，实现小车的遥控和自动避障功能。我相信这些改进会让我们的小车更加完美。老师：非常好！你的这些想法都很有前瞻性。记住，每一次的实践都是为了更好地学习和成长。希望你在今后的学习中继续保持这种积极探索和勇于创新的精神。五、教学反思本节课通过组装功能完善的小车模型活动，不仅锻炼了学生的动手实践能力，还激发了他们的创新思维和团队合作精神。在今后的教学中，可以进一步丰富教学资源，增加实践活动的多样性，以更好地促进学生的全面发展。
