小学科学五上教科版《评价月球小车》AI赋能教学设计40分钟课时

一、课题基本信息

二、教材分析

这一课是第三单元的终点。上一课把车装出来了，这一课要回答一个比装车更难的问题，它到底行不行，谁来判，凭什么判。

第 90 页引导段把话问得很直接，我们合作完成了"月球小车"的制作，它的性能究竟怎样？是否符合目标任务的要求？我们来对其进行测试和评价。三个问句连着问，前两个是要测的，第三个是要评的，而教材把测试和评价放在一起，意思是从一开始就得知道拿什么标准去测。

同页「测试和改进」只有两条。第一条，检查作品与设计方案是否一致。这一条最容易被跳过，可它偏偏排在第一条，因为图是上一课画的、车是上一课装的，中间隔了一夜，装出来的东西和图上一不一样，得先自己查一遍。第二条，设计评价表并进行测试。评价表可以帮助我们有序地测试，测试时做好记录，以便和其他同学交流。这一条把评价表的作用说清楚了，它是为了让测试有序，不是为了排名。

同页气泡是本课的分量所在，评价结果的星级标准可以由全班讨论决定。第 91 页那张评价表下面还挂着一条备注，此表仅供参考，同学们可以协商制订评价表。教材连说两遍，评价表不是老师发下来的，是学生自己商量出来的。

第 91 页那张表五个项目。小车自重，符合要求三颗星，不符合一颗星。小车价格，同样两档。小车载重过"环形山"，十秒钟内通过六颗星，十秒钟以上通过四颗星，不能通过两颗星。团队合作，好三颗，一般两颗。小车外观装饰，好三颗，一般一颗。合计多少颗星。这张表有两处要抠住，一处是前两项只有两档，符合就三颗，不符合就一颗，做得再轻再便宜也不会多给;另一处是过"环形山"这一项占六颗，是五项里最重的一项，过不去这一项，别的再好也补不回来。

同页第 3 条，根据任务要求开展测试活动。配的三张图是测重量、测试小车载重过"环形山"、小车在沙上的特写。测重量那张图上用的是弹簧测力计，这一点下一课要用到，量的是牛，而任务要求写的是质量一百克，两件事不是一回事。

第 92 页是记录单，标题是「发现的问题与解决方案」，三列，发现的问题、可能的原因、解决方案。第一行已经填好了当样子，小车不能走直线，车轴不正，调正。同页第 4 条，在测试活动过程中进行调整和改进。两张图给了两条改进的路，调整车轴位置以调整小车行驶路线，调整太阳能板角度以加大动力。

第 93 页展示和交流，是一张学生填完整的记录单。三行，小车不能走直线、车轴不正、反复调试；小车不能爬出沙坑、动力不足或车轮打滑、更换马达或更换车轮；马达不转动、角度没调好、调整角度对准太阳。这张单子的价值在中间那一列，同一个问题写出了两个可能的原因，就得一条一条试，不能一起改。

同页正文说了交流的三点收获，知道完成同一项任务可以有多个方案，知道怎样评价"月球小车"的性能，还知道许多因素会影响测试结果。这三点正好是本课要走的三步。

最后一句是全单元的收口，与"玉兔"号月球车相比，我们制造的"月球小车"还很简陋，我们将继续努力，勇于探索。

三、学情分析

学生对打分这件事最起劲，可他们心里想的往往不是标准，是能不能给自己组多打一点，一听说标准由自己定，眼睛就亮了。

他们的卡点在算星上：五项各多少星、加起来满分是多少，多数组算不清，也想不到过"环形山"那一项一个人就占了六颗，比自重和价格两项加起来还多。

思维上，学生容易把"符合要求"当成"越高越好"，以为车做得越轻、花钱越少星就越多，不知道这两项只有两档。

动手上，学生一看车跑歪了就同时改三样，车轮、车轴、太阳能板一起动，改完车跑直了，可到底哪一样起的作用说不出来。

四、教学目标

• 科学观念：知道评价一件作品要按任务要求定出可测的项目和判定标准。知道"符合要求"与"越多越好"不是一回事，任务给的是上限，不是越高越好。知道同一个问题可能有好几个原因，要一条一条试。知道质量与重量单位不同，克不能直接跟牛比。
• 科学思维：能与全班协商定出一张可用的评价表，并说清每一档为什么这样定。能算清本组各项星数与合计星数。能针对一个现象写出两个以上可能的原因，并设计一次只改一样的试法。
• 探究实践：会先核对作品与设计图是否一致。会称出小车质量、核清实际花销。会在规定条件下测出小车通过"环形山"的时间并如实记录。会在测试过程中调整改进并留下记录。
• 态度责任：知道标准要定在测之前，测完不许改。知道不能为了给自己组凑星改标准。知道如实记下"不能通过"也是成绩，不瞒、不遮。对"玉兔"号与自制小车的差距产生具体认识。

五、教学重难点

教学重点：与全班协商定出一张可用的评价表，按表完成测试并记下星数，把测试中发现的问题连同原因和解决方案填进记录单。

教学难点：讲清标准为什么必须全班统一、且必须定在测之前。学生的卡点在这里，他们觉得标准松一点自己有好处，不明白标准一松，各组之间的数就没有比的余地，评价表也就白做了。

判断依据有三条。一是能不能说出为什么标准要全班一起定，只说"老师定公平"的，说明标准的作用还没想通。二是能不能算清满分是十八颗，并说出过"环形山"那一项为什么占六颗，算不清的说明表还没看懂。三是记录单中间那一列能不能写出两个原因，只写一个的，说明还不知道一个问题可以有几条路。

六、教学准备

教师准备：AI 制作的情境动画《谁的星多》、教师自制的"月球小车评价表"AI 虚拟实验（拖动调星级标准，十秒内给几颗、超时给几颗都可以改，全班定完之后各组成绩自动重算，让全班看见标准一动名次就变）、AI 辅助记录单判读工具（拍照上传「发现的问题与解决方案」，只查原因和方案是否一一对应、有没有把两个原因挤在一格里，不评好坏）、AI 资料助手（查"玉兔"号月球车的质量与行进速度，返回带出处的数据）、投屏设备、小组积分榜、"环形山"沙盘 2 个（长 60 厘米、宽 30 厘米、深 5 厘米，铺细沙，沙里做 3 个高约 1.5 厘米的鼓包）、强光台灯 4 盏、电子秤 2 台、大张空白评价表 1 张（贴在黑板上）、红笔 1 支。

小组材料：月球小车 1 辆（上一课做的，不拆）、橡皮 1 块、透明胶带 1 卷、空白评价表 1 张、发现的问题与解决方案记录单 1 张、铅笔 2 支、弹簧测力计 1 把（量程 5 牛）、秒表 1 只、直尺 1 把、软尺 1 条。

安全提示：过"环形山"时小车前方不许站人，车冲出沙盘要有人接着，不许伸手去抓正在跑的车，齿轮会夹手。沙盘抬动时两人抬两边，不许单人拖着走。强光台灯别对着眼睛照，也别贴着沙盘放，沙子进灯罩会烫。胶带粘橡皮只粘一圈，粘多了撕的时候会把车身扯裂。

七、教学方法

标准协商法、量表评价法、对照检验法、现场测试法、问题归因法、AI 虚拟实验辅助决策、AI 辅助记录单判读、AI 资料检索辅助。

八、教学过程

▍ 一、聚焦：车摆上窗台之后（4 分钟）

教师活动

1. 指着窗台上一排车，问一句：昨天都装出来了，谁能说清自己这辆到底行不行？2. 出示教材第 90 页引导段，念三个问句，性能究竟怎样、是否符合目标任务的要求、我们来对其进行测试和评价。3. 追问一句：说要评价，凭哪几条评？谁说算？4. 出示同页「测试和改进」两条。5. 播放 AI 制作的情境动画《谁的星多》。6. 揭示课题：今天不装车，今天给车定一把尺。开启小组 AI 积分。

学生活动

看着自己那辆车，想说行，可说不出凭什么。发现"行不行"这三个字挺难答。看完情境动画发现三组各用自己那把尺，星数一比根本说不清谁好。

技术支持

情境动画里三组车都过了沙坑，可三组自己定的标准不一样。第一组说十秒内给六颗，第二组说十五秒内就给六颗，第三组干脆说跑过去就算满星。三张表一摆，甲组十八颗、乙组十八颗、丙组十八颗，全是满分，谁也分不出高下。老师只问一句，这样的表，还有用吗。预设：有学生说那各组自己跟自己比也行。请他想一件事，同一辆车，换个标准就从十颗变十八颗，这个数还能说明车好不好吗。

▍ 二、探索 1：先对一遍图（5 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 90 页第 1 条，检查作品与设计方案是否一致。2. 讲清为什么要先查这一步。图是昨天画的，车是昨天装的，中间隔了一夜，装的时候哪一处图省事、哪一处凭感觉，只有对着图才看得出来。3. 讲清查三样。轮子是不是四个一般大、太阳能板是不是照图上的角度装的、标注的尺寸跟实物差多少。4. 各组把设计图摊开，车摆在图旁边，一项一项对。5. 追问一句：图上车轮标的是三厘米，你量出来是三厘米五，算不算不一致？6. 归一句：差得能说出来就不算乱来，差得自己都不知道才叫不一致。

学生活动

摊开设计图，把车摆上去对。发现侧视图上画的太阳能板比实物矮了一截。量轮子直径，多数比图上标的差几毫米。有人发现自己组少装了一颗螺丝，图上明明画着。

技术支持

这一步三分钟就能过，可它是全课的起点。图与车不一致的地方，就是后面测试出问题的第一批线索。预设：有学生觉得对图是走过场，车都能跑了还查什么。请他把图翻到标注那一页，照着念一遍自己标的尺寸，再拿尺子量一遍。

▍ 三、探索 2：把评价表定死（10 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 91 页评价表与那句气泡，评价结果的星级标准可以由全班讨论决定。2. 讲清五项。自重、价格、过"环形山"、团队合作、外观装饰。3. 讲清前两项只有两档。符合要求三颗星，不符合一颗星，做得再轻、花钱再少，也不会多给一颗。讲清这一处：任务给的是一百克、一百元这两条上限，是"不许超过"，不是"越少越好"。车做得太轻，车架可能撑不住；钱省到极致，电机小的在沙里带不动。所以上限就是上限，达到就满分，达不到就不算，不给额外的奖励。4. 讲清为什么标准必须全班一起定，而且必须定在测之前。评价表的作用是让各组之间能比，比的前提是同一把尺。三组各用各的尺，跑一样的成绩能算出不一样的星，这个星就什么也说明不了。定在测之前更要紧，测完再改标准，等于看着结果定尺子，那就不再是评价，是给自己找台阶。5. 全班协商两处最容易争的。十秒钟这条要不要动、"团队合作"好和一般怎么判。6. 各组提一条修改意见，全班表决，定稿以后抄到大表上贴黑板。7. 讲清一处不对称，外观那一项一般只给一颗，团队合作一般还能给两颗，这是教材原表就这么定的，照用。8. 各组把定稿的评价表抄一份。

学生活动

读五项，发现过"环形山"一项就占六颗，比自重加价格还多。争起来，有人说十秒太紧，有人说团队合作没法判。表决通过，把定稿抄下来。有人提议把十秒改成十五秒，被别的组驳回去，说改了就不是原来那个任务了。

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全班协商这一关不能走过场，必须真的争一次、真的表决一次，学生才会认这张表。虚拟实验用在这里最有力：把标准一拖，各组星数立刻全变，全班当场看见标准一动名次就变。预设：有学生提议标准定松一点，大家都好看。请他想一想，全班都十八颗星的那张表，还能拿它做什么。

▍ 四、探索 3：称一称，算一算（6 分钟）

教师活动

1. 讲清第一项怎么测。任务要求写的是质量不大于一百克，那就得用电子秤称，读出来是克。2. 出示教材第 91 页那张测重量的图，图上的同学用的是弹簧测力计。3. 讲清这里有个坑。测力计量出来的是牛，任务要求写的是克，两样不能直接比。一百克的东西挂上去大约读一牛，八十四克大约读零点八二牛。所以称质量要用秤，想感受这份重量有多沉才用测力计，两样都做，可不许拿牛去跟克比。4. 各组称质量、填星数、核价格、填星数。5. 追问一句：有没有哪组价格超过一百元？超了该怎么记？6. 归一句：超了就是不符合，一颗星，如实记。这不是丢人，这是这一课要教的事。

学生活动

用电子秤称出本组车的质量，八十四克，符合，三颗星。核价格，九十七元，符合，三颗星。有人用测力计吊一次，读零点八二牛，明白克和牛不是一回事。有组价格超了一点，犹豫要不要写，最后还是写了，一颗星。

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克与牛这一处必须当场做两遍，秤一遍读克、吊一遍读牛，学生手上有了两个数，这个坑才不会再掉进去。预设：有学生误以为八十四克就是八十四牛。请他把车挂到测力计上看一眼，指针指到哪儿。

▍ 五、探索 4：过"环形山"（9 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 91 页第 3 条与那张沙地测试图，讲清场地与规则。两块沙盘摆在讲台前，两组同时测，其余组在自己座位填表、看别组跑。沙盘里那几个鼓起来的包，就是教材上说的"环形山"，模拟月面上那些坑坑洼洼的边沿，上一课叫沙坑，这一课要过的是这几道坎。2. 讲清规则四条。橡皮用一圈胶带固定在车身上，掉下来不算通过；车头在起点线后，听到开始才放手；车头过终点线停表；车冲出沙盘侧面算这次不算。3. 讲清光照。沙盘旁边支台灯，四盏灯照着车，教室里那点日光灯照不动太阳能板。4. 每组测两次，取通过的那次记时，两次都不过就记不能通过。5. 各组按记录单三列填。发现的问题写看到的现象，可能的原因写两条以上，解决方案写打算怎么改。6. 巡视。第 2 组车一路往左偏，出沙盘，让他们先把车轴量一遍、看两边是不是一般长，这一处调完再做一遍。第 5 组车在沙子最厚的那个鼓包前停住，车轮原地打转，让他们先只换小一号的电动机试一次、别的都不动，看清是不是动力不足。第 3 组车完全不动，他们同时改轮子又改板子角度，让他们退回去，一次只改一样。7. 各组把星数填进评价表，算出合计。8. 追问一句：同一辆车跑两次，一次八秒一次十一秒，星数该记哪一次？

学生活动

固定橡皮，排队过沙盘。有人车跑歪出盘，有人车在鼓包前打滑空转，有人车压根不动。发现自己刚才同时改了三样，说不清是哪一样起的作用。算合计星数，最高的一组十八颗，最低的一组十颗。争起来该记哪一次，多数人同意记通过的那一次，因为任务要求的是通过。

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台灯必须摆到位，光不够车就不动，学生会误判成车坏了。一处只能改一样这条要盯死，一改三样，记录单中间那一列就白填了。预设：有学生误以为跑得快就一定星多。请他看评价表，过"环形山"那一项十秒内是六颗，八秒也是六颗，快到没边也不多给一颗。

▍ 六、研讨：各组说一条（4 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 93 页那张学生记录单，念中间那一列，动力不足、车轮打滑，同一个问题两个原因。2. 问全班：哪个组的一条原因，是别人没想到的？3. 逐条收。车跑歪、车轴不正或左右两轮不一样大；车过不去、动力不足或轮子打滑或板子角度不对；车不动、线头松或没照到光或齿轮没咬上。4. 讲清这一处。同一个现象背后常常不止一个原因，写记录单时要把想得到的都写下来，可试的时候一次只能改一样。一起改三样，车好了也说不出是哪一样起的作用，下次再出问题还是不会。5. 出示教材第 93 页正文那三条收获，知道完成同一项任务可以有多个方案，知道怎样评价它的性能，还知道许多因素会影响测试结果。6. 追问一句：我们组的车比别组星少，是车差还是改得少？

学生活动

说本组最有价值的一条原因。听到别组说"板子角度不对"才想起来自己组也没对过太阳。明白同一个问题可以有几个原因。承认自己组同时改了三样，说不清是哪一样管用。

技术支持

这一环不比星数，比谁的原因写得实在。星少不可怕，说不出原因的才可怕。预设：有学生把星少归到车不好。请他想一想，昨天两组的材料一模一样，今天差出八颗星，差在车上还是差在这一夜改了几次。

▍ 七、课堂小结：比玉兔差在哪儿（1 分钟）

教师活动

1. 出示教材第 93 页最后一句，与"玉兔"号月球车相比，我们制造的小车还很简陋，我们将继续努力，勇于探索。2. 用资料助手返回的数据算一笔账。玉兔号一小时大约走二百米，折下来一秒五厘米半；我们这辆车跑六十厘米用十秒，一秒六厘米。3. 讲清这一处。算下来我们比它还快一点，所以简陋不在于慢。差在别处，它能扛住一百二十多度到零下一百八十度的温差，六个轮子各自独立驱动，一个轮子陷了别的还能顶，还能爬上二十度的坡，能连续工作几个月。我们这辆在教室里跑十秒钟就得换电池。4. 板上收一句，我们差的不是快慢，是可靠。

学生活动

算出自己这辆车一秒跑六厘米，比玉兔还快一点，觉得挺得意。听完才明白差在别处。说出自己这辆车怕冷、怕没电、轮子陷了就出不来。

技术支持

这一笔账必须当场算，算出来才有落差。只说"我们的很简陋"是句空话，算出"我们还快一点，可它能在月球上待几个月"才是真认识。预设：有学生觉得我们的车比玉兔厉害。请他看月亮上的温度，再想想我们这辆车放到那儿能撑几分钟。

▍ 八、课堂评价（1 分钟）

教师活动

AI 积分结算，看四项：有没有先对图再测试、协商标准时是否提过意见、测试数据是否如实记录、记录单中间那一列是否写出两条以上原因。积分不排名，只记本组这一次比上一次多了哪一项。

学生活动

看本组这一课的积分变化，说出自己补上了哪一项。

技术支持

积分只作为自己和自己比的凭据，不公布名次。

九、板书设计

　◆ 评价表是全班一起定的 　　　标准一动，星数就变 　　　定在测之前，测完不许改  　◆ 五个项目，满分 18 颗星 　　　自重　符合 3 ／ 不符合 1 　　　价格　符合 3 ／ 不符合 1 　　　过"环形山"　10 秒内 6 ／ 10 秒以上 4 ／ 不能通过 2 　　　团队合作　好 3 ／ 一般 2 　　　外观装饰　好 3 ／ 一般 1  　◆ 门槛项 ≠ 越高越好 　　　100 克、100 元是上限，是"不许超过" 　　　达到就满分，再轻再省也不多给  　◆ 克和牛不能直接比 　　　任务要质量（克）→ 用秤 　　　测力计读的是重量（牛） 　　　100 克 ≈ 1 牛　84 克 ≈ 0.82 牛  　◆ 一个问题，几个原因 　　　过不去：动力不足？车轮打滑？板子角度不对？ 　　　全写下来，试的时候一次只改一样  　◆ 我们和玉兔差在哪儿 　　　我们 6 厘米/秒　玉兔约 5.5 厘米/秒　不比它慢 　　　差的不是快慢，是可靠