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3.7 设计和制作过山车
课题 设计和制作过山车 课型 新授课
课时 1 课时 年级 三年级
教材 教科版《科学》
三年级上册
第三单元物体的运动
第7课 学科 科学
使用说明 本导学案请在课前预习、课堂探究、课后反思时自主完成
一、学习目标
1. 我知道工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。
2. 我能针对“过山车”的设计要求，分析材料的选择与结构的安排是否合理，提出设计依据。
3. 我能根据已有材料，针对“过山车”的设计要求，按照工程设计的基本步骤完成指定的任务。
4. 我能对自己小组或他人设计的想法、模型等提出改进建议，体验合作与创造的乐趣。
二、学习重难点
【重点】明确工程设计的基本步骤：明确问题、确定方案、设计制作、改进完善；能合理设计“过山车”轨道路线并且根据设计图拼搭过山车模型。
【难点】通过“过山车”设计、制作、评价的完整实践过程，培养细致、认真地观察记录的能力；制作过程中轨道铺设及曲线轨道的调整。
三、课前预习（我先行）
1. 回忆：运动的物体具有能量吗？能量的大小与什么有关？
2. 你见过或玩过游乐园中的过山车吗？过山车是怎样运动的？由哪些部分组成？
我了解的过山车：____________________________________________________
我的想法：__________________________________________________________
四、课堂探究
活动一　明确任务
游乐园中的过山车真好玩！让我们来设计并制作一座自己的“过山车”吧。
【明确任务】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。
设计要求：①轨道总长在2米以上。②有直线轨道和曲线轨道。③小球能滚完全部轨道，不能脱轨。④与同学合作完成。
活动二　制订方案
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：用纸和笔画出“过山车”的轨道路线。轨道的长度可以用软尺和细绳来测量。
项目 内容
设计图（图文结合）
起点
终点
直线轨道
曲线轨道
坡度
总长度
是否需要修改
制订方案时要画出设计图，标注轨道的各个要素。
活动三　实施方案
根据设计图和材料，制作“过山车”。“过山车”的制作从低到高拼搭，从位于“过山车”最低处的终点开始，沿着设计的轨道路线，搭建到“过山车”的起点。
测量轨道长度时可以用软尺直接测量；如果曲线轨道较多，不方便直接用软尺测量，也可以先用细绳量出轨道长度，再用软尺测量这段细绳的长度。
【提示】按从低到高的顺序拼搭，注意曲线轨道的调整，这样便于调整轨道的坡度。
活动四　交流评估
展示我们的“过山车”，说一说设计思路，演示小球的运动。根据“过山车”的设计要求和设计图，对“过山车”的长度、轨道情况、坡度、稳固性等进行评价。
也可以尝试把小球放在“过山车”的顶端，让其自由运动，观察小球在轨道内的运动情况。对其他小组的作品提出改进建议。
【发现】交流评估能帮助我们发现设计和制作中的问题。
活动五　改进完善
根据交流评估的结果，改进“过山车”。针对评估中发现的问题调整轨道，如降低过陡的坡度、调缓过急的弯道、加固松动的支架。
再次测试，让小球从高处自动滚完全部轨道，不脱轨。改进完善是工程设计中不可缺少的步骤。
五、当堂达标检测（我能行）
1. 判断：设计“过山车”时，要有直线轨道和曲线轨道，坡度要有变化。（　）
2. 判断：搭建“过山车”时，不需要参考设计图，用已有经验完成即可。（　）
3. 判断：根据设计图进行搭建，如果实际搭建与设计图有出入，可以适当调整设计图。（　）
4. 选择：制作“过山车”的正确步骤是（　）。
A. 明确任务→实施方案→制订方案　　B. 明确任务→制订方案→实施方案　　C. 制订方案→明确任务→实施方案
5. 选择：小组搭建“过山车”，要先画设计图，再进行制作。下列做法合理的是（　）。
A. 人多口杂，组长设计并搭建，其他人围观　　B. 制作时另有想法，可以抛弃原设计图，随意搭建　　C. 按照设计图进行搭建，小组成员分工合作
6. 选择：萌小牛将细绳从起点出发，沿轨道铺设到终点，再用软尺测量出细绳的长度，是为了（　）。
A. 测量“过山车”轨道总长　　B. 记录小球的运动路线　　C. 描述小球的位置
六、拓展延伸（我能探）
【拓展·我是小工程师】这节课我们像工程师一样经历了设计、制作、评估、改进的过程，建成了自己的“过山车”。课后可以继续完善作品，向家人介绍你们的过山车和设计思路。
七、学习反思与评价（我收获）
工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、________、改进完善等。
“过山车”的设计要求：轨道总长在________以上；有________轨道和________轨道；小球能滚完全部轨道，不能________。
“过山车”的制作从________到________拼搭，从位于最低处的________开始搭建。
改进“过山车”时，可以降低过陡的坡度、调缓过急的________、加固松动的________。
我的课堂自评：☆☆☆☆☆
参考答案（达标检测·供自评）
1. 设计制作
2. 2米、直线、曲线、脱轨
3. 低、高、终点
4. 弯道、支架
AIGC标识: 649761fa-c5ac-4174-8436-31cf4d814ae7

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