《制作獨輪車》教學設計-2026-2027學年教科版五年級科學上冊

《制作獨輪車》教學設計-2026-2027學年教科版（新教材）

小學科學五年級上冊

一、學情分析

五年級學生經過上一節課的學習，已經全面掌握獨輪車的結構特

點、省力原理，清晰認知獨輪車的杠桿結構、摩擦省力兩大核心知識

點，為本節課的實踐制作奠定了堅實的理論基礎。從動手能力來看,

五年級學生具備基礎的手工制作、拼接組裝能力，能夠使用剪刀、膠

水、膠帶、螺絲刀等簡易工具，完成基礎的手工創作，具備小組協作

完成制作任務的能力。但學生的實踐操作能力存在明顯差異，部分學

生動手精細度不足，組裝過程中容易出現車身歪斜、結構松動、支點

偏移等問題；同時學生重制作、輕優化，天多只追求完成成品，忽略

工具結構的科學性、穩定性與實用性，難以結合上節課的力學原理優

化作品。此外，學生缺乏工程設計思維，不會提前規劃制作流程、預

判制作問題，作品完成后無法自主檢測、整改優化。結合新課標實踐

育人要求，本節課需要通過分步指導、小組協作、作品檢測、優化改

進等環節，規范學生操作流程，培養學生工程實踐與創新優化能力,

讓學生實現“學原理、做工具、會優化”的進階提升。

二、教材分析

《制作獨輪車》是教科版2026新教材五年級上冊《工具與技術》

單元的實踐核心課，是上一節課《獨輪車省力的秘密》的延伸與落地，

實現單元“理論探究一實踐創作一優化創新”的完整教學閉環。本節

課教材內容以“工程實踐”為核心，遵循“明確制作任務一梳理制作

材料一掌握制作步驟一動手制作組裝一檢測調試優化一評價總結”的

工程設計流程編排，完全貼合新課標探究實踐育人要求。教材首先明

確制作目標：制作一輛結構完整、能夠平穩移動、具備省力效果的簡

易獨輪車；隨后羅列標準化制作材料與工具，細化分步制作流程，同

時設置“作品檢測與優化”核心板塊，引導學生結合力學原理檢測作

品性能，整改制作缺陷。本節課的教學重點是將抽象的機械原理轉化

為具象的實物作品，讓學生在動手實踐中深化對簡單機械、工具技術

的認知，體會工程制作的嚴謹性，理解“結構影響功能，技術優化性

能”的核心邏輯，既鞏固前期理論知識，又培養學生動手實踐、工程

設計、創新優化的核心能力，是落實單元核心素養目標的關鍵實踐課

程。

三、核心素養教學目標

（一）科學觀念

1.進一步鞏固獨輪車的結構組成與省力原理，明確獨輪車平穩、

省力的結構要求。2.理解工具制作需要遵循科學原理，作品結構的

合理性直接決定工具的使用功能與效果。3.掌握簡易獨輪車的制作

標準，知道平穩性、牢固性、省力性是優質獨輪車的核心評價指標。

（二）科學思維

1.能夠結合力學原理，預判制作過程中可能出現的結構問題，

建立“結構決定功能、細節影響效果”的工程思維。2.能夠通過作

品測試現象，分析作品存在的缺陷及成因，針對性提出優化改進方案,

培養辯證分析、創新優化的思維能力。3.能夠對比不同作品的結構

差異，總結優質獨輪車的結構規律，提升歸納總結與邏輯推理能力。

（三）探究實踐

1.能夠依據教材制作流程，規范使用各類制作工具，獨立或小

組合作完成簡易獨輪車的組裝制作。2.能夠自主完成作品檢測實驗,

測試獨輪車的平穩性、承重能力、省力效果，精準排查作品問題c3.

能夠針對作品缺陷，自主開展調試、修改與優化，提升作品的實用性

與科學性。

（四）態度責任

1.養成嚴謹細致、精益求精的工程實踐態度，規范操作工具，

愛護實驗材料，培養良好的科學探究習慣。2.體會理論與實踐結合

的科學魅力，感受工具制作、技術優化的價值。3.樂于小組合作交

流，主動分享制作經驗與優化思路，培養團隊協作、樂于創新的科學

品質。

四、教學重難點

（一）教學重點

嚴格按照教材流程規范制作簡易獨輪車，保證作品結構完整、連

接牢固、能夠平穩滾動，熟練掌握獨輪車的制作方法與組裝技巧。

（二）教學難點

結合省力原理優化作品結構，精準調整支點、動力臂、阻力臂的

位置，解決作品歪斜、卡頓、費力、不穩等問題，實現作品平穩、省

力、實用的制作目標。

五、教學過程

（一）復習回顧，明確任務

教師結合上節課教材核心知識點，開展問答式復習，銜接本節課

實踐內容，實現新舊知識無縫銜接。

師：上節課我們探究了獨輪車省力的秘密，誰能說一說獨輪車省

力的兩個核心原因？

生：一是車輪將滑動摩擦變為滾動摩擦，減小了運動阻力；二是

獨輪車是省力杠桿，動力臂大于阻力臂。

師：非常準確！那想要制作一輛省力、好用的獨輪車，我們必須

保證哪些核心結構達標？

生：需要有完整的車輪、車架、承重槽、扶手，保證支點位置準

確，動力臂大丁阻力臂，車身結構穩固。

教師順勢導入新課，結合本節課教材開篇內容講解：“掌握了獨

輪車的科學原理后，今天我們就開啟工程實踐活動，按照教材的制作

要求，親手制作一輛簡易獨輪車。教材明確要求，我們制作的獨輪車

需要滿足結構完整、滾動平穩、能夠承重、省力高效的標準，接下來

我們就分步完成制作、檢測、優化的全過程。”

設計意圖：通過問答式復習，快速鞏固上節課核心理論知識，為

本節課實踐制作提供理論支撐，讓學生明確制作的科學依據，避免盲

目制作。同時清晰公示本節課學習任務與制作標準，讓學生帶著目標

開展實踐活動。

（二）研讀教材，梳理制作方案

教師引導學生自主閱讀教材制作板塊內容，結合教材圖文，梳理

制作工具、材料與完整流程。教師結合教材內容詳細講解：教材為我

們提供了標準化的制作方案，首先我們需要準備制作材料與工具，核

心材料包含硬紙板、塑料瓶蓋、竹簽、細木棍、膠帶、膠水、剪刀等；

制作核心流程分為車架搭建、車輪組裝、扶手固定、承重槽搭建四個

核心步驟。

開展師生互動，引導學生梳理制作重難點：

師：結合教材圖文步驟，大家認為制作過程中，哪個步驟最關鍵、

最容易出錯？

生：車輪的固定很重要，如果車輪歪斜，車子就無法平穩滾動;

扶手的長度和位置會影響動力臂長度，影響省力效果。

師：大家觀察得非常細致！教材特別標注了兩個制作關鍵點：一

是車輪必須居中垂直固定，保證車身平衡；二是扶手長度要合理，確

保動力臂大丁阻力臂，保障省力效果。這也是我們本節課制作的核心

注意事項。

教師進一步細化教材制作規范，明確小組分工：每組四人，分別

負責材料準備、車架組裝、車輪固定、整體調試，確保人人參與、分

工明確，嚴格按照教材步驟有序操作。

設計意圖：引導學生自主研讀教材，培養學生讀取教材信息、梳

理實驗方案的能力，改變教師單向灌輸的模式。通過師生互動梳理制

作重難點，提前規避制作問題，規范制作流程，培養學生嚴謹的工程

實踐思維。

（三）分步實操，動手制作作品

教師嚴格依據教材分步制作內容，逐步驟示范講解，指導學生動

手操作，全程融入師生互動與細節指導，落實課堂實操教學。

第一步：搭建車架。教師講解教材要求：選取硬紙板裁剪成長方

形車架主體，保證車架平整、對稱，無歪斜、無褶皺，這是車身平穩

的基礎。學生動手裁剪制作，教師巡視，針對學生裁剪不規整、車架

不對稱等問題逐一指導。

第二步：組裝車輪與車軸。結合教材圖示講解：選取堅硬竹簽作

為車軸，將塑料瓶蓋作為車輪，將車輪垂直固定在車軸兩端，保證車

輪轉動靈活、無卡頓，車軸水平不歪斜。師問：如果車軸歪斜，會出

現什么問題？生答：車子滾動會跑偏、傾倒，無法平穩移動。

第三步：固定扶手與承重槽。按照教材標準，將細木棍固定在車

架后端作為扶手，保證扶手穩固不晃動；在車架前端搭建承重槽，用

于放置重物。教師強調：承重槽的位置要靠近車輪支點，保證阻力臂

短于動力臂，貼合省力杠桿原理。

第四步：整體加固定型。用膠帶、膠水對車身所有連接處進行加

固，確保結構牢固，無松動、無脫落，靜置等待膠水定型，完成初步

作品制作。

制作過程中，教師全程巡視，實時開展師生互動答疑，解決學生

制作過程中的各類問題，同時提醒學生規范使用工具，注意操作安全,

愛護實驗材料。

設計意圖：嚴格貼合教材分步制作內容，細化每一個操作環節,

讓學生依托教材標準開展實踐，保證制作的規范性。通過實時互動答

疑、針對性指導，解決學生實操難點，提升學生動手操作能力，落實

探究實踐核心素養。

（四）作品檢測，問題診斷優化

本環節落實教材”作品測試與優化”核心內容，引導學生結合科

學原理，自主檢測作品性能，排查問題、優化作品，突破教學難點。

教師講解教材檢測標準：作品檢測包含三項核心指標，分別是平穩性

檢測、承重檢測、省力效果檢測。

1.平穩性檢測：學生將制作好的獨輪車放在平整桌面，輕輕推動,

觀察車身是否平穩、是否跑偏、是否傾倒：記錄檢測結果。

2.承重檢測：在承重槽內放置適量鉤碼，觀察車身是否變形、結

構是否松動，測試作品承重能力。

3.省力效果檢測：用測力器拉動承載重物的獨輪車，記錄拉力數

值，與徒手拉力對比，驗證省力效果。

檢測完成后，開展小組交流與師生互動分析：

師：大家在檢測過程中，發現自己的作品存在哪些問題？結合我

們學過的原理，分析問題成因。

生1：我的車子滾動時容易跑偏，是因為車輪固定歪斜，車軸不

水平。

生2：我的車子比較費力，推測是扶手太短，動力臂太短，省力

效果不明顯。

生3：車子承重后松動變形，是因為連接處加固不到位，結構不

穩固。

教師結合教材優化指導內容，針對性講解優化方案：針對跑偏問

題，重新調整車輪與車軸位置，保證垂直水平；針對費力問題，加長

扶手、調整承重槽位置，延長動力臂、縮短阻力臂：針對松動問題.

二次加固連接處，增強車身穩定性。學生自主開展作品優化整改，教

師巡視指導。

設計意圖：嚴格落實教材作品檢測與優化環節，讓學生實現“制

作一檢測一診斷一優化”的完整工程實踐流程。通過自主檢測、問題

分析、針對性優化，培養學生的工程思維與創新能力，突破教學難點，

實現理論與實踐的深度融合。

（五）作品展示，評價總結

教師組織小組作品展示活動，各小組依次展示優化后的獨輪車,

介紹自己的制作過程、遇到的問題及優化方法。教師結合教材評價標

準，從結構完整性、平穩性、省力性、創新性四個維度開展綜合評價，

肯定學生的制作成果，表揚制作精良、優化到位、善于思考的小組,

同時針對共性問題進行集中總結。

師：通過本節課的制作實踐，大家不僅做出了完整的獨輪車，還

學會了結合科學原理優化作品，誰能分享一下本節課的收獲？

學生自由發言，分享實踐收獲與感悟，教師匯總升華：工具制作

不是簡單的手工拼接，必須遵循科學原理，細節決定工具的使用效果,

合理的結構設計、精準的細節處理，才能讓工具發揮最優功能，這就

是工具與技術的核心價值。

設計意圖：通過作品展示與互評自評，幫助學生相互學習、取長

補短，深化實踐認知。通過收獲分享與教師升華，幫助學生梳理誄堂

知識與實踐經驗，強化科學思維與態度責任。

六、課堂小結

本節課我們依托教材標準流程，完成了簡易獨輪車的制作、檢測

與優化全過程，順利達成了本節課的實踐教學目標。課堂上，我們先

通過復習回顧，鞏固了獨輪車的省力原理，明確了制作的科學依據;

隨后研讀教材，梳理了完整的制作材料、工具與分步流程，掌握了獨

輪車的標準化制作方法；通過動手實操，完成了車架、車輪、扶手