资源简介

(共17张PPT)
设计和制作“过山车”
第三单元 物体的运动
（教科版2024）三年级
上
第7课
课堂导入
同学们，你们去游乐园中玩过过山车吗？
视频中的过山车真好玩呀！
你们想自己设计并搭建一座自己的“过山车”吗？
观看视频，思考：
探究新知
用现有的材料，设计并制作一座过山车模型，让小球能从高处自动滚完全部轨道。
1.明确任务：
探究新知
◎ 轨道总长在2米以上。
◎ 有直线轨道和曲线轨道。
◎ 小球能滚完全部轨道，不能脱轨。
◎ 与同学合作完成。
具体要求：
探究新知
塑料套件
卡纸套件
也可选用身边材料，如硬纸板、吸管等
材料选择：
探究新知
测量工具选择：
软尺
细绳
轨道的长度可以用软尺和细绳来测量。
探究新知
2.制订方案：
方法1：用绳子摆出“过山车”的轨道路线。
1.四人明确分工，首先设计过山车的起点和终点位置。
2.四人合作摆放、拉动绳子，设计过山车的路线。注意，拉扯出高低、弯道坡度。
3.四人讨论，并调整不合理的地方 ，使轨道的衔接更顺畅，确保小球能顺利滚完全程。
4.全员拉紧固定，形成最终的过山车轨道。
探究新知
方法2：在纸上设计“过山车”的轨道路线。
1.在交叉重叠的地方，可以用实线表示上方的轨道，虚线表示下方的轨道。
2.设计图的特殊位置，可以用文字、箭头竺方式加以说明；
3.设计图不要过于复杂，以免后续的拼搭难以完成。
2.制订方案：
探究新知
3.实施方案：
根据设计图，制作我们的“过山车”。
探究新知
3.实施方案：
根据设计图，制作我们的“过山车”。
具体制作要求：
1.小组合作，明确分工，按照设计图进行搭建；
2.完成制作后，领取小球进行测试；
3.对不合理的地方，要分析原因，及时调整和改进。
探究新知
3.实施方案：
制作完成后，保留好“过山车”，下节课进行测试！
一、选择题
1. 搭建过山车起点的高度要求是（ ）
A. 起点最低 B. 起点最高 C. 起点终点一样高
2. 下列哪种工具不能测量轨道总长（ ）
A. 软尺 B. 细绳 C. 直尺（短款）
3. 小组制作过山车正确流程是（ ）
A. 设计→搭建→测试→修改
B. 搭建→设计→测试→修改
C. 测试→设计→搭建→修改
课堂练习
C
A
B
二、判断题（对的打√，错的打 ×）
1. 过山车轨道只需要直线轨道，不需要曲线轨道。（ ）
2. 测试时小球中途飞出轨道，我们需要调整轨道坡度、衔接处。（ ）
3. 只用直尺就能精准测量 2 米长的完整轨道。（ ）
4. 四人小组分工合作，能更快更好完成过山车搭建。（ ）
课堂练习
√
×
√
×
课堂小结
小朋友们，通过今天的学习，你有哪些收获呢？
作业布置
2.8 动物的生命周期
一、生命周期共同阶段
出生 → 生长发育 → 繁殖 → 死亡
二、典型动物
鱼：卵→幼体→幼鱼→成鱼（不变态发育）
蛙：卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙（变态发育）
三、人类
胎儿→婴儿→儿童→成年→老年
四、生命理念
尊重生命，保护动物
回家利用硬纸板、吸管自制简易迷你过山车，测试小球能否顺畅滚动；
板书设计
第 7 课 设计和制作“过山车”
标准：总长＞2 米，直 + 曲轨道，小球不脱轨，起点最高
流程：设计→搭建→测试→修改
测量：软尺、细绳测长轨道
原理：重力使小球高处向下运动
课后反思
本课以工程实践为主，学生动手积极性高，但部分小组前期设计环节耗时过长，压缩了搭建调试时间。少数学生未理解重力原理，搭建时起点高度不足，导致小球无法滚动。课堂上应提前预留 5分钟缓冲时间，重点点拨坡度与运动的关联。小组分工存在个别学生旁观现象，下次课前明确固定岗位，强化全员参与。测试故障分析环节可增加小组互助交流，让学生互相借鉴修改方法，提升科学思维与合作能力。小学科学教科版(2024版)三年级上册
第三单元第7课《设计和制作“过山车“》教学设计
一、基本信息
教材版本：教科版 2024 小学科学三年级上册第三单元《物体的运动》第 7 课
课时安排：1 课时
授课对象：小学三年级学生
二、教学目标
（一）科学观念
1.知道物体在斜面上会由高处向低处运动，过山车起点必须为轨道最高点，才能依靠重力让小球自动滚动。
2.明确合格过山车模型标准：轨道总长超 2 米，兼具直线、曲线轨道，小球全程不脱轨。
3.了解软尺、细绳可辅助测量长轨道，掌握长距离轨道的简易测量方法。
（二）科学思维
1.能结合运动规律分析轨道坡度、弯道、衔接处对小球运动的影响，预判脱轨、停滞等问题。
2.对比绳摆路线、图纸绘图两种设计方案的优缺点，选择合理方式规划轨道。
3.测试后能定位模型缺陷，推理故障成因并提出可行修改方案，形成 “发现问题 — 分析原因 — 优化调整” 的逻辑思维。
（三）探究实践
1.小组分工合作，依次完成明确任务、设计轨道路线、搭建模型、小球测试、修改完善完整探究流程。
2.熟练使用卡纸、塑料轨道套件、积木等材料搭建过山车，能用细绳搭配软尺测量轨道总长度。
3.规范绘制过山车设计图纸，用实线、虚线区分上下重叠轨道，标注坡度、弯道等关键结构。
（四）态度责任
1.乐于参与工程制作类实践活动，主动和组员沟通分工、协商方案，树立团队协作意识。
2.面对搭建失败、小球脱轨等问题不气馁，养成反复调试、严谨求真的探究习惯。
3.合理利用手工材料，节约耗材，懂得爱护工具、妥善保管制作成品。
三、教学重难点
教学重点
掌握过山车完整制作流程，搭建符合标准的轨道模型，利用重力让小球顺利滚完全程。
教学难点
合理搭配直线与曲线轨道，控制轨道坡度与衔接缝隙，避免小球中途脱轨或停滞。
四、教学准备
教师准备：过山车实景视频、卡纸轨道套件、积木轨道、软尺、细绳、空白设计图纸、小球、课堂练习题、板书贴纸。
学生准备：铅笔、橡皮、草稿本，小组自备硬纸板、吸管等辅助材料。
五、教学过程（40 分钟）
（一）课堂导入：情境激趣，引出课题（5 分钟）
谈话导入：提问学生是否去过游乐园乘坐过山车，请 2—3 名学生分享坐过山车的直观感受，引导学生说出过山车高低起伏、有直道有弯道的特点。
播放游乐园过山车实景视频，让学生仔细观察轨道结构：高低落差、直线轨道、环形弯道、轨道衔接处。
启发思考：真实过山车不需要外力推动就能持续前进，这是什么原因？如果我们用身边材料做迷你过山车，怎样让小球像过山车一样自动跑完全部轨道？
揭示课题：今天我们一起学习《设计和制作 “过山车”》，亲手设计、搭建属于小组的过山车模型。
（二）探究新知一：明确制作任务与标准（7 分钟）
出示本课核心任务：利用现有材料制作过山车模型，使小球依靠自身重力从高处自动滚完整条轨道。
逐条讲解模型硬性要求，带领学生齐读加深记忆：
第一，轨道总长度必须达到 2 米以上；
第二，轨道同时包含直线轨道与曲线弯道轨道；
第三，小球全程滚动，不能飞出轨道脱轨；
第四，以四人小组为单位合作完成全部制作。
材料介绍：两类基础材料，一是塑料、卡纸预制轨道套件，包含直轨、弯轨、支撑立柱；二是自备生活材料，硬纸板、吸管、纸盒均可改造轨道。
测量工具讲解：轨道总长超过 2 米，短直尺无法一次性测量，介绍两种测量工具：软尺可直接测量；细绳贴合轨道铺平后，再用软尺量细绳长度，间接得出轨道总长。
即时小提问：为什么过山车起点一定要最高？学生自由发言后教师小结：重力让物体从高处往低处运动，起点最高才能给小球持续前进的动力。
（三）探究新知二：小组合作，制订设计方案（10 分钟）
告知学生两种轨道设计方法，小组自主选择其中一种完成方案设计，全程四人分工：记录员、规划员、材料员、监督员。
方法一：细绳模拟轨道路线实操
① 小组先确定轨道起点、终点位置，起点放置在桌面最高处；
② 四名学生共同牵拉细绳，拉扯出高低起伏的坡度、弯曲弯道，模拟完整轨道走向；
③ 集体观察绳摆路线，讨论不合理之处：弯道过急、坡度太平、轨道断层，及时调整细绳造型；
④ 确认路线流畅后拉紧细绳固定，确定最终轨道布局。
方法二：图纸绘制过山车设计图
① 分发空白图纸，标注标题、日期，先画出起点（高处）与终点（低处）；
② 轨道交叉重叠区域规范绘图：实线代表上层轨道，虚线代表下层轨道，区分立体结构；
③ 弯道、陡坡、长直道等特殊位置，用文字、箭头标注高度、坡度要求；
④ 教师提醒：设计图不宜过于复杂，弯道、落差不宜过多，避免后续搭建无法实现。
小组交流分享：随机抽取两组展示设计方案，全班点评方案优势与需要修改的地方。
（四）探究新知三：实施方案，搭建并调试过山车（12 分钟）
搭建规范要求讲解：严格依照本组设计图纸搭建，组员各司其职，有人固定支撑立柱、有人拼接轨道、有人调整高度，互相配合。
分步搭建指导：
第一步，搭建支撑底座与立柱，抬高起点，保证起点为整座模型最高点；
第二步，拼接直线轨道与曲线轨道，对齐轨道接口，缩小缝隙，防止小球卡住；
第三步，搭建高低坡度，陡坡后搭配平缓轨道，避免小球速度过快脱轨。
初次测试：搭建完成后领取小球，从起点释放，观察小球运动状态，记录两类故障：小球中途停下、小球飞出轨道脱轨。
故障分析与优化：引导学生自主分析问题并调整：
小球停滞：轨道坡度太小，加高前方支撑立柱；
小球脱轨：弯道过陡、轨道两侧围挡过低，加宽轨道侧边、放缓弯道弧度；
轨道总长不足 2 米：增加一段长直轨道延长路线。
成品留存：调试完成、小球可顺利全程滚动后，整理模型，妥善保存，留至下节课开展班级测试评比。
（五）课堂练习：巩固知识点（3 分钟）
选择题全班作答，核对答案并讲解原理：
（1）搭建过山车起点的高度要求是（B）起点最高，依靠重力提供动力；
（2）不能测量 2 米长轨道的工具是（C）短款直尺，长度不足测量不便；
（3）制作正确流程（A）设计→搭建→测试→修改，先规划再动手。
判断题集体判断，说明对错理由：
（1）只需要直线轨道，不需要曲线轨道（×），任务要求同时具备两种轨道；
（2）小球飞出轨道，调整坡度、衔接处（√），坡度、缝隙是脱轨主要原因；
（3）只用直尺精准测量 2 米轨道（×），短直尺分段测量误差大，需细绳 + 软尺；
（4）小组分工合作能更好完成搭建（√），分工提升效率、减少失误。
（六）课堂小结 + 作业布置（3 分钟）
课堂小结：邀请 3 名学生分享本节课收获，教师梳理核心内容：先明确制作标准，再设计轨道方案，接着搭建模型，最后测试修改；核心原理是重力让小球从高处向下运动。
课后作业：
回家利用硬纸板、吸管自制简易迷你过山车，测试小球能否顺畅滚动；
六、板书设计
设计和制作 “过山车”
标准：总长＞2 米，直 + 曲轨道，小球不脱轨，起点最高
流程：设计→搭建→测试→修改
测量：软尺、细绳测长轨道
原理：重力使小球高处向下运动
七、教学反思
本课以工程实践为主，学生动手积极性高，但部分小组前期设计环节耗时过长，压缩了搭建调试时间。少数学生未理解重力原理，搭建时起点高度不足，导致小球无法滚动。课堂上应提前预留 5 分钟缓冲时间，重点点拨坡度与运动的关联。小组分工存在个别学生旁观现象，下次课前明确固定岗位，强化全员参与。测试故障分析环节可增加小组互助交流，让学生互相借鉴修改方法，提升科学思维与合作能力。
6 / 7小学科学教科版（2024版）三年级上册
第三单元第7课《设计和制作“过山车“》同步练习题
一、填空题
制作 “过山车” 模型的核心要求：轨道总长要在____米以上，轨道需要包含________轨道和________轨道，小球全程滚动不能__________。
测量过山车轨道长度可以使用________或者__________。
设计过山车路线有两种方法，一是用__________摆出轨道线路，二是在__________上绘制设计图。
绘制过山车设计图时，轨道重叠处用________表示上层轨道，________表示下层轨道。
制作过山车的常见材料有塑料轨道套件、________套件，也可以利用硬纸板、吸管等身边废旧材料。
二、选择题
搭建过山车起点的高度要求是（ ）
A. 起点最低 B. 起点最高 C. 起点终点一样高
下列哪种工具不能测量轨道总长（ ）
A. 软尺 B. 细绳 C. 直尺（短款）
小组制作过山车正确流程是（ ）
A. 设计→搭建→测试→修改
B. 搭建→设计→测试→修改
C. 测试→设计→搭建→修改
小球在轨道容易脱轨，不可能的原因是（ ）
A. 弯道坡度太陡 B. 轨道衔接缝隙大 C. 起点高度足够高
关于过山车设计图说法错误的是（ ）
A. 可用箭头标注高低坡度
B. 越复杂的路线越好
C. 重叠轨道区分虚实线
三、判断题（对打√，错打 ×）
过山车轨道只需要直线轨道，不需要曲线轨道。（ ）
测试时小球中途飞出轨道，我们需要调整轨道坡度、衔接处。（ ）
只用直尺就能精准测量 2 米长的完整轨道。（ ）
四人小组分工合作，能更快更好完成过山车搭建。（ ）
设计过山车时，终点位置一定要比起点高。（ ）
四、简答题
制作过山车模型有哪四项硬性要求？
如果测试时小球无法滚完全部轨道，请写出 2 条可能的原因和对应的改进方法。
说一说用纸笔绘制过山车设计图有哪些注意事项？
参考答案
一、填空题
2；直线；曲线；脱轨
软尺；细绳
细绳；纸张
实线；虚线
卡纸
二、选择题
1.B 2.C 3.A 4.C 5.B
三、判断题
1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.×
四、简答题
①轨道总长 2 米以上；②包含直线轨道和曲线轨道；③小球能滚完全部轨道、不脱轨；④小组合作完成。
示例：
①原因：起点高度太低，小球动力不足；改进：抬高起点支架，增加高度。
②原因：下坡后弯道过陡、轨道衔接错位；改进：放缓弯道坡度，对齐两段轨道缝隙。
①轨道重叠区域实线代表上层轨道，虚线代表下层轨道；②可用文字、箭头标注坡度、高低等特殊位置；③设计路线不要过于复杂，方便后期搭建。
2 / 3小学科学教科版（2024版）三年级上册
第三单元第7课《设计和制作“过山车“》课堂逐字稿
一、课堂导入：情境激趣，引出课题（5 分钟）
同学们，大家有没有去过游乐园坐过山车呀？
来，请 2 到 3 位同学举手分享一下，坐过山车的时候是什么感受？
大家仔细回忆，过山车的轨道都有什么样的特点？
没错，大家说得很好，过山车轨道高低起伏，既有直直的轨道，还有弯弯的弯道。
接下来老师播放一段游乐园过山车的实景视频，请大家睁大眼睛仔细观察轨道结构，重点看一看轨道的高低落差、直轨道、弯道还有轨道连接的地方。
视频看完了，老师有一个问题想问问大家：真实的过山车不用人用力去推，就能一直往前跑，这是什么原因呢？
如果今天我们只用身边常见的材料，做一个迷你版过山车，我们要怎么做，才能让小球像真正的过山车一样，不用外力推动，自动滚完整条轨道？
今天这节科学课，我们就一起来学习第三单元第 7 课 ——《设计和制作 “过山车”》，咱们每个小组都亲手设计、搭建属于自己小组的过山车模型。
二、探究新知一：明确制作任务与标准（7 分钟）
本节课我们核心任务是，利用桌上准备好的材料制作过山车模型，要让小球依靠自身的重力，从高处自动滚完整条轨道。
接下来老师逐条讲解咱们制作模型必须遵守的硬性要求，大家跟着老师一起齐读，记牢标准。
第一条，轨道总长度必须达到 2 米以上；
第二条，轨道里面要同时包含直线轨道和曲线弯道轨道；
第三条，小球必须全程在轨道内滚动，不能飞出轨道脱轨；
第四条，以四个人为一个小组，全员合作完成全部制作工作。
老师给大家介绍两种制作能用的基础材料，第一种是塑料、卡纸预制轨道套件，里面有直轨、弯轨还有支撑立柱；第二种是大家小组自备的生活材料，硬纸板、吸管、纸盒都可以改造做成轨道。
咱们需要测量超过 2 米的长轨道，普通短直尺一次量不完，老师给大家介绍两种测量工具。第一种是软尺，可以直接贴合轨道测量；第二种是细绳，我们先把细绳完整贴在轨道上铺平，再用软尺量细绳的长度，就能间接算出轨道总长。
老师现在提一个小问题：为什么过山车的起点一定要设置成最高的位置？
好，几位同学都分享了自己的想法，老师来总结一下：重力会让所有物体从高处往低处运动，只有把起点放在最高点，才能持续给小球提供向前滚动的动力。
三、探究新知二：小组合作，制订设计方案（10 分钟）
现在老师告诉大家两种轨道设计方法，每个小组可以自主选择其中一种完成轨道方案设计，小组四个人要做好分工，分别是记录员、规划员、材料员、监督员，每个人都有自己的任务。
先讲第一种方法：细绳模拟轨道路线实操。
第一步，小组先确定轨道的起点和终点位置，起点一定要放在桌面最高的地方；
第二步，四名同学一起牵拉细绳，拉扯出高低起伏的坡度和弯曲的弯道，模拟出完整的轨道走向；
第三步，大家一起观察细绳摆出来的路线，讨论哪里设计得不合理，比如弯道太急、坡度太平、轨道中间有断层，发现问题及时调整细绳造型；
第四步，路线调整流畅之后拉紧细绳固定，这就是咱们最终的轨道布局。
再讲第二种方法：图纸绘制过山车设计图。
第一步，分发空白设计图纸，大家先写上标题和日期，先画出高处的起点和低处的终点；
第二步，轨道出现交叉重叠的地方，绘图有规范要求，实线代表上层轨道，虚线代表下层轨道，用线条区分立体结构；
第三步，遇到弯道、陡坡、长直道这些特殊位置，要用文字、箭头标注清楚高度和坡度要求；
这里老师要提醒大家，设计图不要做得太复杂，弯道、高低落差不要设计太多，不然后续搭建很难实现。
现在随机抽取两个小组，上台展示你们的设计方案，全班同学一起来点评，说一说这两组方案有哪些优势，还有哪些地方需要修改调整。
四、探究新知三：实施方案，搭建并调试过山车（12 分钟）
接下来大家动手搭建，有几条搭建规范要求大家一定要遵守：严格按照咱们小组自己画的设计图纸搭建，每位组员各司其职，有人固定支撑立柱，有人拼接轨道，有人调整高度，互相配合，不能偷懒旁观。
老师分步给大家讲解搭建步骤。
第一步，先搭建支撑底座和立柱，把起点抬高，保证起点是整个模型的最高点；
第二步，拼接直线轨道和曲线轨道，对齐轨道接口，缩小拼接缝隙，防止小球卡在缝隙里动不了；
第三步，搭建高低坡度，陡坡后面要搭配平缓一点的轨道，避免小球速度太快直接飞出轨道。
全部搭建完成后，大家来老师这里领取小球，从轨道起点轻轻释放小球，仔细观察小球的运动状态，记录两种故障：第一种是小球中途停下来不走，第二种是小球飞出轨道脱轨。
现在我们一起来分析故障，思考怎么调整优化模型。
如果小球中途停滞不动，说明轨道坡度太小，大家可以加高前方的支撑立柱，增大坡度；
如果小球脱轨飞出去，一般是弯道弧度太急、轨道两侧围挡高度不够，大家可以加宽轨道侧边，放缓弯道的弧度；
如果测量后发现轨道总长不足 2 米，就增加一段长直轨道延长路线。
调试完成，小球能够顺畅滚完全程之后，大家整理好自己的过山车模型，妥善保存，留到下节课我们开展班级过山车测试评比活动。
五、课堂练习：巩固知识点（3 分钟）
接下来我们做几道课堂练习题，巩固今天学习的知识点，所有选择题全班一起作答，答完之后老师核对答案，讲解背后的科学原理。
第一题，搭建过山车起点的高度要求是什么？正确答案是 B，起点最高，依靠重力提供动力。
第二题，下面哪种工具不适合测量 2 米长的轨道？正确答案是 C，短款直尺，尺子长度太短，测量起来非常不方便，误差也大。
第三题，制作过山车的正确流程是哪一个？正确答案是 A，先设计，再搭建，然后测试，最后修改，一定要先规划再动手操作。
下面我们来看判断题，大家集体判断对错，老师再说明理由。
第一题，只需要直线轨道，不需要曲线轨道。这句话是错的，我们本节课制作标准明确要求轨道同时具备直轨道和曲线轨道。
第二题，小球飞出轨道，可以调整坡度、轨道衔接处。这句话是对的，轨道坡度大小、拼接缝隙是小球脱轨的主要原因。
第三题，只用直尺就能精准测量 2 米长轨道。这句话是错的，短直尺分段测量误差很大，测量长轨道最好搭配细绳和软尺一起使用。
第四题，小组分工合作能更好完成搭建。这句话是对的，分工可以提升制作效率，减少搭建失误。
六、课堂小结 + 作业布置（3 分钟）
现在到课堂小结环节，邀请 3 名同学来说一说，这节课你都学到了哪些知识、有什么收获？
听完几位同学的分享，老师梳理本节课核心内容：做过山车要先明确制作标准，再设计轨道方案，接着动手搭建模型，最后测试、修改完善；本节课最核心的科学原理就是重力，重力让小球从高处向低处运动。
最后布置今天的课后作业：大家回家之后，利用家里的硬纸板、吸管，自己动手做一个简易迷你过山车，测试小球能不能在轨道里顺畅滚动，下节课可以带来和同学们分享。
今天的科学课到此结束，请大家整理好桌面材料，有序下课。

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