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教科版 三年级上册 《物体的运动》单元 7. 设计和制作“过山车” 教学设计及反思
单元 《物体的运动》 课题 设计和制作“过山车” 课时 1
核心 概念 12.技术、工程与社会
学习内容及要求 12.2 技术与工程改变了人们的生产和生活 3～4年级③举例说出一些典型的技术（如交通技术、电力技 术等）和工程（如高速铁路、发电站等）对人们生活的影响；尝试设计和制作某种产品的简化实物模 型，并反映其中的部分科学原理.
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念 通过经历设计与制作“过山车”的活动，知道工程设计的基本步骤包括明确任务、制订方案、实施方案、改进完善等。 科学思维 通过设计“过山车”轨道路线活动，发展设计思维；通过使用已有材料制作和改进“过山车”活动，发展工程思维。 探究实践 通过设计和制作“过山车”的活动，体会同伴之间的探究合作，体验产品设计与制作的成就感。 态度责任 在探索、研讨等活动中，感受与同伴合作探究的乐趣，养成认真观察实验现象、及时记录、尊重事实的习惯。
教学 重点 本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
根据要求，合理设计和制作“过山车”。
教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
制作过程中轨道的铺设及曲线轨道的调整。
教学 准备 教师：教学课件，手机（备用）。因为设计制作“过山车”一个课时难以完成，制作好的过山车存放有一定困难等原因，本课适宜第7、8两课连上，一共安排3至4个课时。
学生：塑料积木套件、40cm*40cm塑料底板、细绳和双面胶（或两端缠绕好黑胶带的2.5米左右的金属丝）、软尺、设计图纸、小球等。
教学过程
教学 环节 教学活动 设计思路 教学备注
上课 仪式 教师自我介绍： 同学们好！ …… 课前谈话，提出要求： 主要内容：从今天开始，我们将要一起设计和制作“过山车”。
一、谈话引入，导入新课（预设5分钟） 材料准备：教学课件 1.（播放过山车视频）提问：你见过或玩过游乐园中的过山车吗？关于过山车，你知道什么？ 出示过山车的照片。 师补充：我们生活中有着各种各样的过山车。 2.提问：过山车由哪几部分组成？ 结合学生的回答，小结：过山车由轨道、支架和车厢组成。车厢在过山车轨道上做直线运动和曲线运动；车厢有时运动得快，有时运动得慢；车厢在轨道上运行时，不能脱轨。 3.揭示课题：让我们来设计并搭建一座自己的“过山车”吧！ 4.提问：生活中，哪些材料可以用来制作“过山车”？ 学生回答后，出示由不同材料制作的“过山车”图片。 【设计意图】通过有趣刺激的第一视角视频和图片充分激发学生兴趣，唤醒学生对过山车的已有认知；引导学生关注过山车的结构，为后续的设计和制作奠定基础。
二、明确任务，熟悉材料（预设5分钟） 材料准备：课件、塑料积木套件、40cm*40cm底板 1.出示塑料积木套件照片，讲述：今天，我们用这些材料设计并搭建一座自己的“过山车”。 2.（分发塑料积木套件）提问：观察积木套件，想一想，不同部件有什么作用？ 学生观察实物并回答，教师补充各部件的功能和用法。 3.提出任务：搭建简易直线轨道和曲线轨道，并且要把4种轨道部件和支架都用上。 学生分组活动，教师巡视并对有困难的小组进行指导。 （说明：此环节，根据学生的实际情况，可以采用不同的做法，如：可以由教师提供一个简易轨道实例，学生模仿进行搭建，更好地控制时间；也可以先让学生尝试搭建，如果全班学生普遍存在困难，教师再进行全班示范。） 4.出示任务要求，学生仔细阅读后，询问学生对任务要求是否明确，并解答学生的疑惑。 【设计意图】考虑到部分学生对塑料积木及拼搭方法了解不足，增加了“初步拼搭”环节，让学生先试一试，熟悉材料，避免盲目设计。
三、制订方案，交流讨论（预设10分钟） 材料准备：设计图纸、2.5米左右的细绳和双面胶（或两端缠绕好黑胶带的2.5米左右的金属丝、40cm*40cm塑料底板） 1.讨论：怎样才能达成任务要求？ （预设：轨道材料之间对接需要紧密、平滑，小球不容易脱轨；轨道的坡度变化可以通过调整塑料套材的支架柱的高度来实现等。） 师补充：轨道设计不要过于复杂，不然容易导致后续的搭建难以完成；先独自思考，再进行组内交流，达成共识之后，合作完成“过山车”轨道设计图；在搭建的过程中，可以通过测量轨道的长度并不断进行调整，确保总长度达到2米以上；……。 2.设计轨道路线。 （说明：可以采用其中一种方法，也可以两种方法都采用。） 方法一： 用绳子摆出“过山车”的轨道路线方法二： 在纸上设计“过山车”的轨道路线教学过程： （1）布置设计任务，明确设计活动的具体要求：明确起点和终点；整个轨道路线保持封闭和连续；把终点留在底座的边缘处，以便后期测试“过山车”；小组团队合作，摆放“过山车”运行轨道的大致样式，请老师帮助拍照留存。 （或在设计图纸上用细绳和双面胶粘贴出“过山车”的轨道路线。 还可以采用两端缠绕好黑胶带的金属丝，直接在塑料底板上扭出轨道路线，利用贴纸标注起点、终点等关键信息。） （2）学生分组设计“过山车”的轨道路线，教师巡回指导。教学过程： （1）出示设计图纸，布置设计任务，明确绘制的具体要求：标注起点和终点；整个轨道路线保持封闭和连续；建议沿着图纸上印刷的格子绘制直道，弯道用弧线表示；上下层路线有重叠时配有文字说明或采用虚实线结合的画法；把终点留在底座的边缘处，以便后期测试“过山车”。 （2）学生分组设计“过山车”的轨道路线，教师巡回指导。
3.学生展示并介绍自己小组设计的“过山车”轨道路线，其他学生和教师提出修改建议。 4.学生修改设计。 【设计意图】考虑到三年级学生在工程设计方面的基础较薄弱，为了提高设计与搭建环节的衔接性，设计图纸采用与塑料底板一致尺寸，让他们能更直观感受到轨道的长度和形状，降低设计和制作难度。
四、实施方案，适当改进（根据实际情况安排时间） 材料准备：每组一份塑料套件、40cm*40cm底板、小球、细绳或软尺 1.出示搭建要求和建议： ①按照设计进行搭建。②用小球进行测试。③如果设计无法实现，可对其进行适当调整。④组间相互观摩，取长补短，完善模型。 2.学生分组活动，按照设计搭建“过山车”。教师巡视指导，并根据搭建进程分发测试小球。 （说明：学生在搭建过程中，可能会脱离设计模型。教师在巡回时重点关注学生搭建遇到的困难、搭建的进度、轨道是否符合设计要求，必要时可以示范某个局部的拼搭方法。） 3.教师宣布活动结束，提醒学生在指定位置摆放好过山车模型，用于下节课的展示和测试。 （说明：学生搭建和测试“过山车”很容易兴奋，活动前一定要和学生约定“停”的信号，建议结束时将测试小球收回。） 【设计意图】给予学生充足的时间进行搭建。
五、板书设计
六、练一练
七、整理 老师指导学生进行材料的整理。 培养学生使用材料的好习惯。
八、课堂反思
【疑难解答】 1.“过山车”的设计和制作一课时内完成不了怎么办？ “过山车”的设计和制作以及第8课的测试都需要充裕的时间，建议采用连续的三至四个课时。 本课，在教学时间有限的情况下，要控制设计时间，重点放在“过山车”的制作上。同时，放低对“过山车”设计的要求，利用在图纸上画一画，或者绳子摆一摆，又或者用金属丝扭一扭等，只需要大致轮廓的直观方法即可。在人人参与设计的基础上，需要统一小组意见，以免在搭建环节中产生分歧，导致任务不能按时完成。此外，为提高搭建环节的效率，教师需进行搭建技巧的指导，如小组成员合理分工，并考虑分段搭建。 2.有些小组不按照设计图纸进行搭建，怎么办？ 首先，在设计方案前，让学生先尝试搭建基础模型，学生熟悉材料之后，设计会更理性，设计的方案更容易达成；讨论轨道铺设要求，教师提供一些可行性建议。设计完成后，鼓励进行组间交流，发现设计中的各种问题并进行调整。此外，还可以将“图物相符”作为评估内容，促使学生重视设计，并且尽可能按照设计图进行搭建。设计和搭建过程中，当学生遇到困难时，教师及时指导，确保搭建顺利推进。
教科版小学科学三年级上册 第三单元《物体的运动》

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