电动小车设计与制作指南

一、教学资源分析

研究性学习课程中的实验法、研究性学习课程中的项目设计、通用技术课程三者的相关知识都可在本单元中有所体现和运用。本单元内容生动有趣，既能促进学生动脑思考又能促进学生动手实践，能激发学生探究和创作的兴趣。

教学资源包括：多媒体课件、电动小车组件、实验设计学案。

二、学生情况分析

本单元课程的授课对象是高中一年级的学生，他们已经具备了基本的电路组合知识和动手能力，并且开始有了实验研究意识的萌芽。但是他们大多缺少动手实践的经验，对电机元件等组件的了解也不多。此时我们就需要为学生们搭建平台、提供机会，让他们有机会综合运用已有的知识，通过实践来体验实验研究的乐趣和魅力并形成能力。

三、教学设计整体思路

本单元的课程是综合实践活动课程（包括研究性学习中的实验研究和项目设计）与通用技术课程的整合。学生先通过对图片的观察初步形成对电动小车的印象，并通过自我探索了解一些基本电器元件的认识和应用，初步设计并制作小车；然后通过实验验证影响小车速度的因素，对小车进行改造；再进行比赛验证，并请第一名分享成功经验与感受，进行同学之间的互学互进。

四、教学目标分析

（一）知识与技能

1.学生通过自己探索认识电器元件，并能够小组合作设计制作一辆电动小车；

2.通过进行对比实验，探索小车直线行驶速度影响因素，并验证和改进。

（二）过程与方法

学生经历实验设计、实验实践、实验分析、实验改进的全过程，使学生的实验意识萌芽，通过这次活动，初步形成实验研究的能力。

（三）情感、态度与价值观

1.通过小组合作，体验如何将自己的观点表达出来，如何接受他人的不同观点，学会合作；

2.通过实验的实践，体验实验设计的严谨与细致的观察和缜密的思考。

五、教学重点与难点

教学重点：小车的设计、制作、改进

教学难点：小车改进方案的实验思维

六、课时安排

本单元共3 个课时。第1 课时：《制作小车的设计方案》；第2 课时：《小车直线行驶速度影响因素验证方案设计》；第3 课时：《小车竞速》。可以分开排课，也可两节课连排，将学生课后设计小车制作方案的课时也加入，成为2 课时连排的两次课。

七、教学流程

八、教学过程

第1 课时　《制作小车的设计方案》

（一）引入

提问：（先拿出一个无动力的自制小车）提问学生们怎样才能让小车在平面上动起来？

目的：引发学生的思考，由学生提出各种为小车提供动力的可能性。

（二）分析

从学生的回答中，加以引导，选取螺旋桨的推动作为小车的动力。然后提供以下几张图片，触发学生的创意。

（初步引发学生展开思考，有哪些因素会影响小车在平面上直线行驶的速度？）

（三）小车制作及展示

1.由小组经过讨论，商定制作所需材料并简单绘制设计图；

2.到教师处领取所需材料，对材料使用方式进行探索；

3.组装、制作、调试；(www.xing528.com)

4.展示（需要各小组让小车进行直线行驶，并进行行驶速度的竞赛）。

第2 课时 《小车直线行驶速度影响因素验证方案设计》

（四）小车直线行驶速度影响因素验证方案设计

1.由学生小组讨论，提出影响因素的假设。选择其中一个角度，设计验证实验的方案（包括实验小车制作方案和实验程序）；

2.方案展示；

3.方案修改、完善。

备注：影响因素可以由教师对学生进行引导，例如螺旋桨的数量、螺旋桨的安装高度、轮距和轮安装的方式、车体的形式（实体或框架）等。

（五）制作小车，进行验证

1.根据设计领取材料，制作实验小车，对照组小车即第一节课的各组作品；

2.反复实验，进行验证，得出结论并填写实验报告；

3.各小组分别展示自己的研究成果。

（六）影响因素总结

延伸设计（各小组根据本节课的研究成果再次综合修改小车的制作方案）

▲下节课我们将再次进行竞速，竞赛主要比拼三个方面：限时制作、行驶速度、是否直线运动。

第3 课时 《小车竞速》

（七）宣布比赛标准

▲按照之前设计的竞速小车设计方案，限时15 分钟制作小车；

▲比赛进行三轮，每轮进行后给各小组3 分钟的调整时间，然后进行下一轮；

▲比赛第一名计10 分，第二名计9 分，以下依次类推，三轮总成绩定输赢。

（八）限时制作

▲领取制作材料，商定分工；限时15分钟，制作参赛小车，并完成调试。

（九）比赛

▲准备一个10 米的赛道，进行比赛，共三轮。每轮进行后，给各小组3 分钟的调整时间，然后进行下一轮。

（十）颁奖

▲为第一名、第二名、第三名发奖。

（十一）第一名发表成功经验的介绍

九、教学反思

本单元课程的学习是一个渐进的过程。从初设计、组装、竞速的热闹和兴奋，到冷静下来去思考小车速度的影响因素，并设计实验进行验证，到学生之间的交流、反思、互相促进，环环相扣。在教学过程中，设计意图实现得很好，学生们学习热情高涨，由于有任务、有竞争，所有学生在整个学习的过程中很投入、很积极，思维碰撞、灵感四射。遗憾的地方主要是学生组装的时候、讨论的时候，课堂秩序的维持比较难。这在接近50 人的班额的现状下，的确很难控制。也因此，使得教学环节的用时上有点拖拉，这也是在今后的教学中，要重点解决的问题。我想，在课时允许的情况下，两节连排，将学生活动的时间设计得更宽松一些，可能会更适应这类课程的开展和学生的真实需要。新的课程还需要千锤百炼，去磨合，找到解决的上佳途径。

十、教学评价

教师利用各种电动小车的对比引入新课，很好地激发学生的学习兴趣。再利用观察法，引导学生针对影响小车速度的因素进行课题研究。并指导学生亲自设计制作小车，并进行比赛，验证影响因素。

然后通过师生互动交流，让学生明白影响小车速度的因素有哪些，更容易让学生理解。学生自我探索出每一种影响因素，也是为了后面的改进设计方案作铺垫。学生的思维从零散的状态，经过碰撞、交织，再逐步清晰，建立因素分析和设计优化的概念。

把零件组装成能运动的小车，这个活动调动起学生的学习积极性，学生全身心地参与到学习活动中来。在竞速时，引导学生对所观察到的现象进行讨论交流，然后针对影响因素做出自己的解释。通过引导学生亲身经历科学探究的全过程，激发对科学实验的兴趣，形成科学的态度和科学探究的能力，使得学生的思维不断得到发展。