资源简介

2.3《制作独轮车》教学设计
一、教材分析
本课属于工程技术实践类课程，以传统独轮车为载体，完整呈现明确任务 — 方案设计 — 动手制作 — 测试优化 — 交流评价的工程设计完整流程。教材配套直尺、木板、热熔枪、硬纸板等标准化手工材料，提供规范设计图纸、安全操作提示、成品测试方法与多维评价量表，同时补充轮子发展史科普资料。课程融合简单机械、结构稳定性、承重结构等科学知识，落实工程实践核心内容，承接前期简单手工制作课程，为后续复杂模型搭建、技术改良类课程铺垫方法基础，引导学生理解工具、材料、结构对工具功能的影响，体会轮子发明对人类社会发展的价值。
二、学情分析
五年级学生已具备基础手工操作能力，会使用剪刀、直尺、胶带等工具，初步认识三角形稳定结构；好奇心强，乐于动手搭建模型，但工程思维薄弱，容易忽略前期方案设计，直接动手制作；操作热熔枪等高温工具时安全意识不足；测试后缺少主动改良作品的意识，难以从结构、材料角度分析独轮车不稳、承重差的问题；小组合作中易出现分工混乱，自评互评仅关注外观，不会从牢固度、承重、流畅度等技术维度客观评价作品。
三、核心素养分析
科学观念
1. 知道独轮车由车斗、扶手、车轮、连接支架组成，三角形结构能提升车身稳固性；
2. 了解轮子的演变历史，明白轮子发明提升运输效率，改变人类交通与物资交流方式。
科学思维
1. 能结合材料尺寸规划设计图纸，分析结构设计的合理性；
2. 针对测试中车轮卡顿、车身倾倒、承重差等问题，推理故障原因并提出改良方案。
探究实践
1. 完整经历工程实践全流程：明确任务→绘制设计图→加工组装模型→开展稳固、承重测试；
2. 规范使用热熔枪、裁纸刀等工具，小组分工合作完成制作、测试、互评活动。
态度责任
1. 树立规范操作、安全使用工具的意识，养成爱护材料、节约耗材的习惯；
2. 乐于分享设计思路，客观评价自己与他人作品，感受传统工具的智慧，体会发明创造推动社会发展。
四、教学重点
1. 掌握工程设计完整步骤，独立完成独轮车模型设计、制作与测试；
2. 理解三角形稳固结构对独轮车承重、平稳运行的作用。
五、教学难点
1. 结合材料尺寸绘制科学规范的设计图纸，预判制作中结构缺陷；
2. 根据测试现象分析问题，自主提出可落地的作品改良方案。
六、教具准备
教师教具
多媒体课件、古代独轮车实景视频、轮子发展史动画、完整示范独轮车成品、故障半成品（易倾倒、承重差、车轮卡顿）、全套制作材料工具、评价表板书贴纸。
学生分组材料
直尺、热熔胶、热熔枪、木板、车轮连接模块、木棍、裁纸刀、剪刀、硬纸板、双面胶、透明胶、泡沫胶、橡皮圈、橡皮泥、标记笔。
配套视频资源
1. 导入视频：乡村传统独轮车运输木材实景短视频（1 分钟）；
2. 操作示范视频：热熔枪安全使用、独轮车组装分步教学视频（3 分钟）；
3. 拓展科普视频：轮子 3500 年演变发展史动画（2 分钟）。
七、教学过程
一、导入新课（5 分钟）
教师活动
播放乡村独轮车运货实景视频，出示课本实物独轮车图片提问：画面里的工具是什么？它依靠什么结构实现载重、平稳推行？古代人们为什么会发明独轮车？板书课题《制作独轮车》，明确本节课工程任务：利用材料自制能承重、平稳运行的独轮车模型。
学生活动
观看视频，观察独轮车结构，自由发言分享对独轮车的认知，倾听本节课制作任务。
设计意图
借助实景视频直观感知传统独轮车功能，激发动手制作兴趣，清晰抛出本课工程实践目标。
二、讲授新课（30 分钟）
（一）聚焦：明确工程任务（7 分钟）
教师活动
出示课本 “明确任务” 板块内容，拆解制作要求：模型必须包含车身、扶手、车轮三大结构；组装后可承载重物、平稳滚动。逐一介绍每组工具、材料名称与用途，重点强调热熔枪高温烫伤风险、裁纸刀使用安全规范，出示安全提示标语。
学生活动
对照材料清单清点本组工具，牢记工具安全操作规则，复述独轮车制作两大核心要求：可承重、平稳运行。
设计意图
清晰界定任务标准，落实工具安全教育，避免后续制作出现安全事故、成品不符合要求。
（二）探索：设计 — 制作 — 测试（16 分钟）
1. 方案设计环节
教师活动：展示课本标准独轮车设计图，讲解图纸绘制要点：标注各部件材料、长宽尺寸、连接结构；组织小组讨论设计方案，巡视指导学生优化结构，引导学生思考 “怎样用木棍搭建三角形支架提升稳固性”。
学生活动：小组合作讨论设计思路，用标记笔、直尺绘制本组独轮车设计图，标注用料与尺寸，互相点评图纸合理性。
设计意图：建立 “先设计、后制作” 的工程思维，学会用图纸表达设计构想，提前规避结构缺陷。
2. 动手制作环节
教师活动：播放组装示范视频，分步演示车轮制作、车斗搭建、扶手粘接、支架固定流程；巡回各组，协助解决粘接不牢固、支架歪斜等问题，提醒把控制作时间成本。
学生活动：小组分工，加工硬纸板车轮、拼接木棍车身、热熔胶固定所有连接部位，对照设计图完成模型组装。
设计意图：依托示范视频降低操作难度，锻炼动手加工与小组协作能力，理解粘接牢固度对成品质量的影响。
3. 成品测试环节
教师活动：组织两项测试 —— 平稳推行测试、橡皮泥重物承重测试；提醒学生推行时扶住扶手，记录模型出现的问题：倾倒、车轮卡顿、支架断裂、承重过小。
学生活动：两人配合开展测试，记录独轮车故障现象，小组讨论故障产生的结构、材料原因。
设计意图：通过实测检验设计与制作成果，培养观察、记录、分析问题的探究能力。
（三）研讨：交流与评价（5 分钟）
教师活动
发放独轮车评价表，讲解四项评价维度：时间成本、牢固程度、承重能力、滚动流畅度；组织小组依次上台展示作品，引导学生围绕两个研讨问题交流：其他小组的设计给了你什么启发？你的独轮车存在哪些不足，如何改良？
学生活动
小组上台展示模型、讲解设计思路；完成自评、互评打分；交流作品优缺点，提出改良办法，如加厚硬纸板车轮、增加三角形支架、加宽车斗底座。
设计意图
构建多元评价体系，引导学生客观反思作品，形成 “制作 — 测试 — 改良” 的完整工程闭环。
（四）拓展：轮子发展史科普（2 分钟）
教师活动
播放轮子演变科普动画，讲解轮子从公元前 3500 年石盘、辐条木轮，到充气轮胎的发展历程，总结：轮子的发明提升运输能力，推动人类物资、文化交流。
学生活动
观看动画，梳理轮子发展关键节点，说说轮子对生活的帮助。
设计意图
拓展科学史料，升华课程价值，建立 “发明改变生活、推动社会发展” 的认知。
三、课堂练习
（一）选择题
1. 独轮车车身使用（ ）结构，能提升稳固承重能力
A. 长方形 B. 三角形 C. 圆形
答案：B
2. 制作独轮车车轮，多层硬纸板粘贴的目的是（ ）
A. 更美观 B. 增加厚度，不易变形 C. 减轻重量
答案：B
3. 使用热熔枪制作独轮车时，最需要注意（ ）
A. 粘贴速度 B. 高温防烫伤 C. 胶水用量越少越好
答案：B
（二）判断题
1. 制作独轮车可以不画设计图，直接动手拼接材料。（×）
解析：工程制作需要先规划设计图，预判结构问题。
2. 独轮车测试时只需要测试承重，不用测试推行流畅度。（×）
解析：平稳滚动、承重都是核心制作要求。
3. 最早的轮子是实心圆形石板，没有辐条。（√）
（三）情境题
1. 小组制作的独轮车一推就向侧面倾倒，请写出两条改良办法。
参考答案：①增加两组三角形支撑支架；②加宽车斗底部底座；③延长两侧扶手平衡重心。
2. 独轮车放上重物后，车轮卡顿无法顺畅滚动，是什么原因？怎么解决？
参考答案：原因：车轮连接模块粘接过紧、硬纸板车轮边缘不平整；解决：微调车轮连接间隙，用剪刀修剪车轮边缘，套上橡皮圈减少摩擦。
3. 你的独轮车承重能力很差，放上少量橡皮泥支架就断裂，如何优化结构？
参考答案：用双层木棍搭建支架，粘接时增加热熔胶用量加固交接处，缩小车斗尺寸减轻车身自重。
四、课堂小结
今天我们完整完成了独轮车的工程实践学习。先明确了制作任务，小组合作画出标注尺寸的设计图，再利用木棍、硬纸板、热熔枪等材料搭建独轮车模型，完成平稳推行和承重两项测试。我们学会用三角形结构让车身更稳固，也能根据测试故障改良作品。通过自评互评，大家学会从牢固度、承重、流畅度多角度评价手工模型。最后我们了解了轮子数千年的发展历史，小小的轮子改变了人类运输方式。工程制作离不开前期设计、规范操作和测试优化，生活里很多工具都运用了稳固结构的科学知识，课后大家可以继续完善自己的独轮车作品。
八、板书设计
制作独轮车
一、工程流程：明确任务→设计图纸→制作组装→测试改良→交流评价
二、独轮车结构：车斗、扶手、车轮、三角支架（稳固承重）
三、安全要点：热熔枪防烫、裁纸刀小心使用
四、轮子发展史：石盘轮→辐条木轮→充气轮胎
五、评价标准：时效、牢固、承重、流畅
九、教学反思
（一）成功之处
1. 课程完整落实工程实践五步流程，配套示范视频降低五年级学生制作难度，大部分小组能按时完成合格独轮车模型；
2. 分层测试 + 多维评价表结合，学生能主动发现作品倾倒、承重弱等问题，自主思考改良方案，工程思维得到锻炼；
3. 视频导入 + 轮子科普拓展结合，兼顾动手实践与科学史料，学生参与积极性高，工具安全规则落实到位，课堂无安全隐患。
（二）不足之处
1. 部分小组跳过图纸设计直接制作，成品结构歪斜、耗材浪费严重，图纸设计环节引导时间不足；
2. 小组分工不均衡，少数学生全程旁观，动手操作机会少；
3. 研讨互评环节时间紧张，学生仅简单打分，缺少深度交流改良思路，问题分析不够透彻。
（三）教学建议
1. 下节课前置图纸设计专项练习，提供简易图纸模板，强制小组完成设计图再领取制作材料；
2. 提前制定小组分工卡，划分绘图、加工、粘接、测试、记录岗位，每人固定任务；
3. 压缩制作时长，预留 8 分钟研讨评价，增设作品改良分享环节，每组上台讲解改良方案；
4. 课后布置拓展作业：改良独轮车，对比改良前后承重、平稳度差异，写下实验记录。2.3《制作独轮车》课时作业
一、填空题
1.独轮车模型主要由________、________、________三大部分组成。
2.制作独轮车车轮可选用________多层粘贴，外层套上________，让车轮滚动更顺滑。
3.轮子是人类古老发明，最早圆形石板轮出现在公元前________年；带辐条轮子出现于公元前________年；________年诞生世界第一条充气轮胎。
4.制作完成独轮车后，需要开展________测试和________测试，检验作品性能。
二、选择题
1.下列工具中，使用时要注意防烫伤的是（ ）
A.剪刀B.热熔胶枪C.裁纸刀D.直尺
2.设计独轮车时，不需要标注的内容是（ ）
A.各部分尺寸B.用料种类C.小组姓名班级D.售卖价格
3.评价独轮车模型时，不属于评价要点的是（ ）
A.牢固程度B.滚动流畅度C.颜色美观度D.承重能力
三、简答题
1.小组设计独轮车时，需要完成哪两项核心任务？
2.组装独轮车的过程中，有哪些需要重点注意的因素？
3.轮子的发明对人类社会带来了哪些影响？
四、实践思考题
你制作的独轮车如果承重差、容易侧翻，可以从哪些方面改进？写出至少2条改进方案。
参考答案
一、填空题
1.车身、扶手、轮子
2.硬纸板；橡皮圈
3.3500；2000；1888
4.稳固性；承重
二、选择题
1.B
2.D
3.C
三、简答题
1.①设计独轮车各个组成部分，标注用料和尺寸；②讨论设计图的合理性与可靠性。
2.①各部件组装位置；②交接处粘合牢固程度；③制作的时间成本。
3.轮子大幅提升人类运载能力，改变交通方式，促进不同族群物资、信息交流，推动社会经济与文化发展。
四、实践思考题
示例改进方案：
1.加宽车身底板、增大车轮直径，降低重心，减少侧翻；
2.加厚硬纸板车轮、增加热熔胶粘合点，提升整体牢固度，增强承重；
3.加粗扶手木棍，加固扶手与车身连接处，受力不易断裂。(共26张PPT)
2.3《制作独轮车》
2026年秋期教科版（新教材）五年级上册科学
独轮车结构简单，根据不同的需求，可以对车身、扶手、轮子做相应的设计。
画面里的工具是什么？它依靠什么结构实现载重、平稳推行？古代人们为什么会发明独轮车？
导入新课
画面中的工具是独轮车。它依靠单轮、长杠杆车把与载货斗实现载重，车轮分散重量，车把平衡车身，推行平稳。古人发明独轮车，是为了在窄路、田间便捷运送粮食、建材，单人就能搬运重物，大幅节省人力，适配古代农田与山路运输需求。
独轮车推重物不特别费力，主要是因为它利用了杠杆原理。车轮相当于支点，车斗里的泥土离支点较近，工人握车把的位置离支点较远，形成省力杠杆。同时，车轮滚动能减小摩擦阻力，所以即使装满泥土，也能比直接搬运更轻松。
根据所提供的材料和工具，设计和制作独轮车模型包括车身、扶手和轮子。要求各个部分组装后，独轮车能承受一定的重物并能平稳运行。
讲授新课
利用所选工具加工材料，做出车身和轮子，最后组装独轮车的各个部分。
小组展示作品并按评价表自评，各组之间互相评价。
其他小组的展示与讲解对我们有什么启发？
电我们制作的独轮车有哪些地方需要改进？如何改进？
轮子被视作人类最古老、最重要的发明之一，大约出现于公元前3500年，
不过当时还只是圆形的板。大约公元前2000年，带辐条的轮子第一次出现。
1888年，世界第一条充气轮胎诞生。
轮子的出现，大大增强了人类的运载能力，也改变了人类的交通方式，更
好地促进了不同族群之间信息、物资的交流，推动了社会经济和文化的发展。
其他小组的设计给了你什么启发？你的独轮车存在哪些不足，如何改良？
其他小组加长车把、加固车架的设计启发我利用省力杠杆原理。我的独轮车车身拼接松动，承重差，车轮卡顿。后续可用硬纸板加固连接处，延长两侧车把，调整车轮缝隙，提升牢固度、承重与滚动顺滑度。
请同学讲解轮子从公元前 3500 年石盘、辐条木轮，到充气轮胎的发展历程。
公元前 3500 年人类造出石盘轮，笨重难行；后来出现带辐条的木质车轮，减轻重量、提升韧性；再搭配硬质木、橡胶实心轮；近代发明充气轮胎，减震防滑，滚动阻力更小。车轮不断改良，也让独轮车、车辆搬运重物更省力平稳。
课堂练习
1. 独轮车车身使用（ ）结构，能提升稳固承重能力
A. 长方形 B. 三角形 C. 圆形
2. 制作独轮车车轮，多层硬纸板粘贴的目的是（ ）
A. 更美观 B. 增加厚度，不易变形 C. 减轻重量
3. 使用热熔枪制作独轮车时，最需要注意（ ）
A. 粘贴速度 B. 高温防烫伤 C. 胶水用量越少越好
答案：B
B
B
B
一、选择题
1. 制作独轮车可以不画设计图，直接动手拼接材料。（ ）
解析：工程制作需要先规划设计图，预判结构问题。
2. 独轮车测试时只需要测试承重，不用测试推行流畅度。（ ）
解析：平稳滚动、承重都是核心制作要求。
3. 最早的轮子是实心圆形石板，没有辐条。（ ）
×
二、判断题
√
×
1.小组制作的独轮车一推就向侧面倾倒，请写出两条改良办法。
参考答案：①增加两组三角形支撑支架；②加宽车斗底部底座；③延长两侧扶手平衡重心。
三、情境题
2.独轮车放上重物后，车轮卡顿无法顺畅滚动，是什么原因？怎么解决？
参考答案：原因：车轮连接模块粘接过紧、硬纸板车轮边缘不平整；解决：微调车轮连接间隙，用剪刀修剪车轮边缘，套上橡皮圈减少摩擦。
三、情境题
3.你的独轮车承重能力很差，放上少量橡皮泥支架就断裂，如何优化结构？
参考答案：用双层木棍搭建支架，粘接时增加热熔胶用量加固交接处，缩小车斗尺寸减轻车身自重。
三、情境题
今天我们完整完成了独轮车的工程实践学习。先明确了制作任务，小组合作画出标注尺寸的设计图，再利用木棍、硬纸板、热熔枪等材料搭建独轮车模型，完成平稳推行和承重两项测试。我们学会用三角形结构让车身更稳固，也能根据测试故障改良作品。通过自评互评，大家学会从牢固度、承重、流畅度多角度评价手工模型。最后我们了解了轮子数千年的发展历史，小小的轮子改变了人类运输方式。工程制作离不开前期设计、规范操作和测试优化，生活里很多工具都运用了稳固结构的科学知识，课后大家可以继续完善自己的独轮车作品。
课堂总结
2.3 制作独轮车
一、工程流程：明确任务→设计图纸→制作组装→测试改良→交流评价
二、独轮车结构：车斗、扶手、车轮、三角支架（稳固承重）
三、安全要点：热熔枪防烫、裁纸刀小心使用
四、轮子发展史：石盘轮→辐条木轮→充气轮胎
五、评价标准：时效、牢固、承重、流畅
板书设计2.3《制作独轮车》导学案
年级：五年级课时：1课时
学习目标
1.能说出独轮车基本组成结构，掌握三角形稳固结构原理，了解轮子发展历史。
2.完整经历明确任务—图纸设计—动手制作—测试优化—交流评价工程实践全过程，会规范使用热熔枪、裁纸刀等工具。
3.能根据测试故障分析问题，自主设计改良方案，树立工具安全使用意识，体会传统工具与发明创造的价值。
学习重难点
重点：掌握完整工程制作流程；理解三角形支架提升独轮车稳固、承重能力的原理。
难点：绘制规范带尺寸的设计图纸；结合测试现象分析结构缺陷并提出可行改良方法。
课前准备
教师资源
独轮车实景视频、组装示范视频、轮子发展史动画、成品/故障半成品、评价量表
小组材料
直尺、热熔枪、热熔胶、木板、车轮模块、木棍、裁纸刀、剪刀、硬纸板、胶带、橡皮泥、标记笔、橡皮圈
课前预习
1.观看1分钟乡村独轮车运货短视频，观察独轮车由哪几部分组成？
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2.回忆科学知识：哪种几何结构稳定性最强？
________________________________________________________________
3.提前阅读工具安全提示，热熔枪使用最需要注意什么？
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课堂探究活动
活动一：明确工程制作任务（7分钟）
1.本课制作要求：独轮车模型必须包含________、________、________三大主体结构，成品要满足________、________两大性能标准。
2.工具安全须知：
（1）热熔枪枪头温度高，严禁触碰，防止________；
（2）裁纸刀刀刃锋利，切割时不对着同学，用完及时收好；
（3）节约硬纸板、木棍、热熔胶等耗材，不随意浪费。
活动二：小组设计独轮车图纸（5分钟）
1.图纸绘制三要素：标注部件名称、标注各部件长宽尺寸、画出连接支架结构。
2.思考讨论：如何利用木棍搭建支架，让独轮车不易倾倒、承重更强？
________________________________________________________________
3.小组分工：绘图员、材料加工员、组装员、测试记录员、评价员，每人各司其职。
活动三：动手制作独轮车模型（6分钟）
观看组装示范视频，按步骤完成：加工车轮→搭建车斗→安装扶手→固定三角支架→热熔胶粘接所有连接处。
制作注意：粘接处胶水涂抹均匀，支架摆放对称，车轮预留滚动间隙。
活动四：成品测试与问题记录（5分钟）
完成两项测试，如实记录故障：
1.平稳推行测试：推动独轮车，观察是否侧翻、车轮是否卡顿；
2.承重测试：逐步添加橡皮泥重物，记录最大承重、支架是否断裂。
故障及成因推测对照表
出现的故障 推测产生原因（材料/结构）
一推就侧翻倾倒
车轮卡顿滚动不顺畅
放上重物支架断裂
活动五：交流评价与作品改良（5分钟）
1.评价四大维度：时间成本、牢固程度、________、________。
2.研讨问题：
（1）其他小组的设计有哪些值得你借鉴的地方？
________________________________________________________________
（2）你的独轮车存在哪些缺陷？写出对应的改良方案。
________________________________________________________________
活动六：拓展科普——轮子发展史（2分钟）
轮子发展顺序：________→辐条木轮→________
思考：轮子的发明给人类生活带来了哪些改变？
________________________________________________________________
课堂巩固练习
一、选择题
1.独轮车利用（ ）结构提升车身稳固与承重能力
A.长方形B.三角形C.圆形
2.多层硬纸板粘贴制作车轮的作用是（ ）
A.美观B.增加厚度、不易变形C.减轻重量
3.使用热熔枪制作模型首要注意（ ）
A.粘贴速度B.高温防烫伤C.胶水越少越好
二、判断题（对打√，错打×）
1.制作独轮车可以不画设计图，直接动手拼接材料。（ ）
理由：________________________________
2.测试独轮车只需要测承重，不用测试推行流畅度。（ ）
理由：________________________________
3.人类最早的轮子是实心石板轮，没有辐条。（ ）
三、情境应用题
1.独轮车推行时容易向侧面倾倒，请写出2条改良办法。
________________________________________________________________
2.车轮卡顿、无法顺畅滚动，分析原因并给出解决办法。
________________________________________________________________
3.独轮车承重差，少量重物就压断支架，如何优化结构？
________________________________________________________________
课堂小结
1.完整工程实践流程：明确任务→________→制作组装→________→交流评价
2.独轮车核心稳固结构：________支架
3.安全操作重点：热熔枪防烫、裁纸刀规范使用
课后拓展作业
完善自己的独轮车模型，对比改良前后平稳度、承重能力变化，简单写下实验记录。
参考答案
课前预习
1.车斗、扶手、车轮、支撑支架
2.三角形
3.高温烫伤，不能触碰枪头
课堂探究活动
活动一
1.车斗、扶手、车轮；可承重、平稳运行
2.烫伤
活动二
2.搭建对称三角形支架，利用三角形稳定特性，平衡车身重心，提升承重能力
活动四（参考填写）
出现的故障 推测产生原因（材料/结构）
一推就侧翻倾倒 缺少三角支架、车斗底座过窄、扶手太短重心不稳
车轮卡顿滚动不顺畅 车轮粘接过紧、车轮边缘凹凸不平、摩擦过大
放上重物支架断裂 木棍支架单薄、交接处胶水过少、车斗过重
活动五
1.承重能力、滚动流畅度
2.（示例）
（1）部分小组加宽车斗底座、增加双层三角支架，稳定性更好，值得借鉴；
（2）示例：作品容易倾倒，改良方案：增加两组三角支撑支架、加宽车斗底座。
活动六
石盘轮；充气轮胎；大幅提升运输效率，方便物资、文化交流，改变交通方式
课堂巩固练习
一、选择题
1.B2.B3.B
二、判断题
1.×；工程制作需要先绘制设计图，提前预判结构缺陷，减少材料浪费
2.×；平稳滚动、承重是两大核心制作要求，两项都需要测试
3.√
三、情境应用题
1.①加装对称三角形支撑支架；②加宽车斗底部底座；③延长两侧扶手平衡重心（任选两条）
2.原因：车轮连接处粘接过紧、硬纸板车轮边缘不平整；解决：调松车轮连接间隙，修剪车轮毛刺，套橡皮圈减小摩擦
3.采用双层木棍制作支架，支架交接处增加热熔胶加固，缩小车斗减轻自重
课堂小结
1.设计图纸；测试改良
2.三角形

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