资源简介

3.7《设计和制作“过山车”》教学设计
教材分析
本课是教科版小学科学三年级下册物体的运动单元第7课，属于工程技术实践课。本课要求学生结合前面所学物体运动、直线运动、曲线运动的知识，完成过山车模型的设计与制作任务。教材明确项目任务：轨道总长2米以上，包含直线、曲线轨道，小球全程滚动不脱轨。教材分为明确任务、制订方案、实施方案几部分，引导学生经历明确任务—设计方案—动手制作的完整工程实践流程，把运动知识应用到真实制作活动，为后续评估改进模型做好铺垫。
学情分析
三年级学生对过山车充满兴趣，在生活中见过过山车，已经学习了直线运动、曲线运动等基础运动知识，具备简单动手拼装能力。但是学生工程设计思维薄弱，设计图纸表达不规范；搭建时容易出现轨道坡度不合理、轨道衔接缝隙大、小球脱轨等问题；小组合作容易出现分工混乱，重动手、轻设计，容易忽略先设计再制作的流程。
核心素养分析
科学观念：知道过山车轨道包含直线轨道和曲线轨道，小球依靠重力从高处向下运动，物体可以做直线运动和曲线运动。
科学思维：能根据任务要求构思轨道路线，分析小球脱轨、卡顿的原因，对模型进行思考与调整。
探究实践：经历明确任务、设计方案、动手制作、测试模型的完整工程实践，能绘制简单设计图，小组合作完成过山车模型搭建。
态度责任：乐于小组分工合作，愿意不断修改完善作品，体会工程设计要满足任务要求。
教学重点
按照任务要求设计并制作过山车模型，轨道包含直线、曲线轨道，小球可以完整滚完全程。
教学难点
绘制规范的过山车设计图；解决小球脱轨、卡住不动的实际问题。
教具准备
教师：过山车实景视频、PPT、卡纸套件、塑料积木套件、软尺、细绳、小球；
学生：卡纸/积木材料、细绳、软尺、记录纸、铅笔。
教学过程
（用到视频：游乐园过山车实拍短视频；过山车模型测试演示视频）
一、导入新课
教师活动：播放游乐园过山车短视频，提问：同学们，视频里的过山车给你什么感受？观察过山车轨道是什么样子的？
学生活动：观看视频，说一说过山车的特点，观察轨道有直的部分，也有弯曲盘旋的部分。
设计意图：利用学生感兴趣的过山车情境，激发学习兴趣，引出本节课课题《设计和制作“过山车”》。
二、讲授新课
（一）聚焦
教师活动：出示课本任务要求，带领学生读清楚制作任务。提问：我们要制作过山车模型，需要满足哪几个条件？引导学生梳理4条任务：轨道总长2米以上；有直线轨道和曲线轨道；小球从高处自动滚完全部轨道，不能脱轨；小组合作完成。
学生活动：齐读任务，圈画关键要求，说一说自己对任务的理解。
设计意图：明确工程制作的任务标准，学生知道评判作品好坏的依据。
（二）探索
教师活动：出示制作材料，讲解两种设计方法。方法一用绳子摆轨道路线；方法二在纸上画设计图，讲解图纸绘制小提示：交叉重叠轨道，实线代表上层轨道，虚线代表下层轨道。组织小组讨论，构思本组过山车路线，完成设计图纸。图纸完成后，下发材料，指导小组分工，按照设计图动手搭建过山车模型。搭建完成后，用小球进行初步测试。教师巡视，及时发现学生搭建出现的问题：轨道高度不够、接口缝隙大、弯道太陡小球脱轨。
学生活动：小组讨论轨道方案，选择一种方式完成轨道设计，画好设计图；小组分工合作搭建过山车模型；用小球测试作品，观察小球运动情况。
设计意图：落实工程实践流程，先设计后制作，锻炼学生设计绘图、动手搭建能力，在测试中发现实际问题。
（三）研讨
教师活动：组织全班交流研讨。提问1：你的过山车轨道，哪些部分是直线轨道？哪些部分是曲线轨道？提问2：测试的时候，小球会出现脱轨、卡住不走是什么原因？该怎么修改？提问3：轨道长度怎么测量，怎样保证轨道达到2米以上？
学生活动：展示小组作品，指认直线、曲线轨道；分享测试遇到的故障，集体思考改进办法；说一说用软尺、细绳测量轨道长度的方法。
设计意图：把动手实践和科学概念结合，引导学生分析故障原因，培养分析与解决问题的科学思维。
（四）拓展
教师活动：提问，真实游乐园过山车，设计师做完之后也会反复测试修改。我们的过山车还有哪些地方可以继续优化？比如增加更多弯道、高低起伏。鼓励学生课后继续改进自己的过山车模型。
学生活动：思考自己作品不足，交流可以优化的点子。
设计意图：延伸工程迭代思想，明白工程作品需要不断改进完善。
三、课堂练习
选择题
1.制作过山车模型，轨道总长度至少要达到（）。
A.1米B.2米C.0.5米
2.过山车轨道需要包含（）。
A.只有直线轨道B.只有曲线轨道C.直线轨道和曲线轨道
3.小球可以在过山车上自动滚动，主要依靠（）。
A.风力B.重力C.手推的力量
判断题
1.制作过山车，可以先动手搭建，不需要画设计图。（）
2.小球从高处出发，才能自动滚下轨道。（）
3.轨道弯道如果坡度太大，小球容易脱轨。（）
情境题
小组制作过山车测试时，小球走到弯道位置就飞出轨道脱轨了，请你分析2个可能的原因，并写出对应的改进方法。
答案
选择题：1.B2.C3.B
判断题：1.×2.√3.√
情境题示例：原因①弯道坡度太陡，改进：把弯道坡度调平缓；原因②轨道两边挡板太低，改进加高轨道两侧挡板。
四、课堂小结
今天我们一起学习设计和制作过山车。我们明确了制作任务，先构思轨道、画出设计图，再小组合作搭建模型。过山车轨道要有直线轨道和曲线轨道，小球依靠重力从高处向下运动。测试时我们遇到脱轨、卡顿问题，要分析原因修改作品。工程制作要先设计再动手，做完还要不断测试改进，课后大家还可以继续优化自己的过山车模型。
板书设计
7设计和制作“过山车”
任务：
1.轨道≥2米
2.直线轨道+曲线轨道
3.小球滚完全程，不脱轨
流程：明确任务→设计方案→动手制作→测试改进
小球运动：高处→低处（重力）
教学反思
成功之处：本课利用过山车视频导入，充分调动三年级学生学习兴趣。完整落实工程实践流程，学生能够明确制作任务，小组合作开展设计、搭建、测试。研讨环节，学生可以结合测试现象分析小球脱轨、卡顿的原因，把物体运动知识运用到实践当中，落实科学核心素养。
不足之处：部分小组跳过设计环节直接动手搭建，图纸绘制潦草，图纸和实际搭建的轨道不一致；课堂时间有限，部分小组来不及充分多次测试修改；个别小组分工不合理，少数学生没有参与动手操作。
教学建议：上课前严格检查小组设计图纸，图纸合格再领取材料；课前做好小组分工，明确绘图员、搭建员、测试员；预留充足测试调试时间，准备备用材料，方便学生修改模型。(共19张PPT)
3.7《设计和制作“过山车”》
2026年秋期教科版（新教材）
三年级上册科学
足球运动员大力射门，运动的足球把球网顶了起来。
同学们，视频里的过山车给你什么感受？观察过山车轨道是什么样子的？
导入新课
观看视频，说一说过山车的特点，观察轨道有直的部分，也有弯曲盘旋的部分。
用现有的材料，设计并制作一座“过山车”,让小球能从高 处自动滚完全部轨道。
◎ 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。
讲授新课
任选一种设计方法。
方法1:用绳子摆出“过山车”的轨道路线。
方法2:在纸上设计“过山车”的轨道路线。
根据设计图，制作我们的“过山车”。
1.你的过山车轨道，哪些部分是直线轨道？哪些部分是曲线轨道？
过山车轨道中，水平放置、走向不变的属于直线轨道；转弯、上坡、下坡、环形弯折的是曲线轨道。直线轨道用来平稳滑行，曲线轨道实现转向升降，改变小球运动方向与速度。
2.测试的时候，小球会出现脱轨、卡住不走是什么原因？该怎么修改？
小球脱轨多是轨道弯道坡度太陡、两侧挡边太低；卡住一般是轨道接缝错位、高低不平。修改时对齐接缝，加高轨道侧边，调缓弯道坡度，保证轨道顺滑平整。
3.轨道长度怎么测量，怎样保证轨道达到 2 米以上？
可用软尺沿着轨道中心顺着弯曲处测量总长度。搭建时多拼接直线和曲线轨道，合理增加弯道数量，拼接完成后复测，确保整体轨道总长超过 2 米。
真实游乐园过山车，设计师做完之后也会反复测试修改。我们的过山车还有哪些地方可以继续优化？比如增加更多弯道、高低起伏。
课堂练习
1.制作过山车模型，轨道总长度至少要达到（ ）。
A.1米B.2米C.0.5米
2.过山车轨道需要包含（ ）。
A.只有直线轨道B.只有曲线轨道C.直线轨道和曲线轨道
3.小球可以在过山车上自动滚动，主要依靠（ ）。
A.风力B.重力C.手推的力量
B
C
B
一、选择题
1.制作过山车，可以先动手搭建，不需要画设计图。（ ）
2.小球从高处出发，才能自动滚下轨道。（ ）
3.轨道弯道如果坡度太大，小球容易脱轨。（ ）
×
√
二、判断题
√
小组制作过山车测试时，小球走到弯道位置就飞出轨道脱轨了，请你分析2个可能的原因，并写出对应的改进方法。
原因①弯道坡度太陡，改进：把弯道坡度调平缓；原因②轨道两边挡板太低，改进加高轨道两侧挡板。
三、情境题
今天我们一起学习设计和制作过山车。我们明确了制作任务，先构思轨道、画出设计图，再小组合作搭建模型。过山车轨道要有直线轨道和曲线轨道，小球依靠重力从高处向下运动。测试时我们遇到脱轨、卡顿问题，要分析原因修改作品。工程制作要先设计再动手，做完还要不断测试改进，课后大家还可以继续优化自己的过山车模型。
课堂总结
7 设计和制作“过山车”
任务：
1.轨道≥2米
2.直线轨道+曲线轨道
3.小球滚完全程，不脱轨
流程：明确任务→设计方案→动手制作→测试改进
小球运动：高处→低处（重力）
板书设计

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