资源简介

教科版科学三年级上册第三单元
第7课时《设计和制作“过山车”》教案
一、教学目标
（一）科学观念目标
1.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。
（二）科学思维目标
1.在设计和制作“过山车”的过程中发展设计思维和工程思维。
（三）探究实践目标
1.能利用已有材料，完成“过山车”的设计和制作。
（四）责任态度目标
1.愿意跟同伴合作探究，并乐于反思和改进，体验设计产品的成就感。
2.感知工程项目的建成需要考虑多方面因素，融合多方面的知识和技能。
二、教学重难点
教学重点：根据要求，合理设计和制作“过山车”。
教学难点：制作过程中根据项目要求对轨道的铺设及曲线轨道进行调整。
三、教学准备
（一）教师准备
多媒体课件：包含 “过山车” 任务要求、设计方法示例、制作步骤示意图。
实验器材：轨道材料（如泡沫轨道、卡纸）、小球、胶带、剪刀、卷尺、绳子（用于设计路线）、绘图纸。
辅助材料：“过山车” 设计任务单、小组分工表（设计师、制作师、测试员）。
（二）学生准备
预习 “过山车” 的结构特点，回忆游乐园过山车的轨道类型。
准备铅笔、橡皮，用于绘制设计图。
四、教学过程
（一）导入新课（5 分钟）
情境提问：“游乐园的过山车有直道、弯道，小球能顺着轨道快速滑动，我们能自己设计制作一座‘过山车’吗？” 展示游乐园过山车图片，引出课题《设计和制作 “过山车”》。
明确任务：“今天我们要小组合作，设计并制作一座‘过山车’，让小球能顺利滑完全部轨道。”
（二）探究新知（25 分钟）
1. 明确任务与设计准备（8 分钟）
任务解读：展示任务要求 —— 轨道总长 2 米以上、含直线 + 曲线轨道、小球不脱轨、小组合作完成。
设计方法：讲解两种设计方式 —— 用绳子在地面摆出路线，或在纸上绘制轨道布局（标注直线、曲线结构）。
小组分工：确定 “设计师”（画路线）、“制作师”（拼轨道）、“测试员”（试小球）的角色。
2. 设计 “过山车” 路线（7 分钟）
小组讨论：结合任务要求，讨论轨道的直线、曲线布局，确定起点（高处）与终点的位置。
绘制 / 摆出路线：用绘图纸画轨道设计图，或用绳子在地面摆出路线，标注直线、曲线区域。
方案确认：教师巡视指导，确保路线总长达标、结构符合要求。
3. 制作与测试 “过山车”（10 分钟）
分组制作：根据设计路线，用轨道材料拼接轨道，加固衔接处（如用胶带固定）。
测试调整：将小球从起点放下，观察滑动情况；若出现脱轨、卡顿，调整轨道坡度或加固衔接处。
成果展示：各小组展示 “过山车”，演示小球滑动效果。
（三）研讨与改进（7 分钟）
问题交流：“你们的‘过山车’遇到了什么问题？是怎么解决的？” 引导小组分享调整经验（如调小坡度、加固弯道）。
工程思维总结：梳理 “设计 — 制作 — 测试 — 改进” 的流程，强调迭代优化的重要性。
（四）课堂小结（3 分钟）
回顾核心内容：“过山车” 的设计要求、制作流程、测试与改进的方法。
总结：“通过小组合作，我们完成了‘过山车’的设计与制作，体会了工程设计的完整流程，大家都很棒！”
（五）布置作业（2 分钟）
记录小组 “过山车” 的改进过程，写下 1 个最有效的调整方法。
思考：“如果增加轨道的弯道数量，小球的滑动速度会有什么变化？” 下节课交流猜想。
五、板书设计
设计和制作 “过山车”
一、任务要求
轨道总长≥2 米
含直线 + 曲线轨道
小球不脱轨、不卡顿
小组合作
二、流程：设计→制作→测试→改进
设计：用绳子 / 图纸定路线
制作：拼接轨道、加固衔接
测试：放小球滑轨道
改进：调坡度、修衔接
三、关键：合适的坡度 + 流畅的衔接
六、教学反思
（一）亮点
以 “任务驱动” 展开教学，明确的要求让学生的设计与制作更有方向，提升了实践的针对性。
融入 “小组分工” 与 “工程流程”，培养了学生的团队协作与工程思维，符合科学课的跨学科要求。
重视 “测试与改进” 环节，让学生在实践中体会问题解决的过程，增强了学习的成就感。
（二）不足
部分小组的设计路线过于复杂，导致制作难度大、小球易脱轨，未充分考虑可行性。
轨道材料的衔接性不足，部分小组因胶带固定不牢，出现轨道松动的问题。
测试环节的时间较紧张，部分小组未完成充分的调整优化。
（三）改进方向
设计前提供 “简易路线示例”，引导学生先设计简洁、易实现的轨道，再逐步增加复杂度。
准备更易固定的轨道材料（如带卡槽的泡沫轨道），或提供热熔胶枪（教师协助使用）增强衔接牢固性。
预留更多测试与改进的时间，或提前演示 “常见问题的解决方法”（如坡度太大时垫低起点）。

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