资源简介

第三单元 物体的运动 - 设计和制作“过山车”（教学设计）
课题 设计和制作“过山车” 课时安排 1课时
教材分析 《设计和制作“过山车”》是教科版（2026秋版）义务教育教科书《科学》三年级上册第三单元“物体的运动”的第7课，是一节工程设计与技术实践课。本课把前几课学到的运动形式、直线运动和曲线运动、比较快慢、运动和能量等知识综合运用到真实任务中：学生要根据“让小球从高处自动滚完全部轨道”的要求，先明确任务、认识材料，再用绳子摆路线或画图的方法制定设计方案，最后合作制作一座“过山车”模型。教材提出四条明确要求——轨道总长2米以上、要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。本课为下一课测试“过山车”并改进奠定作品基础。
核心 素养目标 科学观念：知道“过山车”轨道由直线轨道和曲线轨道组成，需要用支架搭出高低不同的坡度；知道小球从高处滚下依靠的是运动和能量，轨道要连接顺滑才能让小球滚完全程不脱轨。 科学思维：能根据任务要求进行方案设计，比较用绳子摆路线和画图两种设计方法的优劣；能在制作中发现问题（脱轨、坡度不足）并提出改进办法，发展工程设计与初步的系统思维。 探究实践：能小组合作，用塑料轨道套件或卡纸、小球、支架、软尺、细绳、胶带等材料，先设计后制作一座“过山车”，会用软尺测量轨道总长，能连接接口并固定支架。 态度责任：在小组合作中明确分工、相互配合，乐于按要求动手制作，体会工程师“先设计后制作”的工作方法，养成安全使用剪刀和胶带的习惯。
重点 和难点 教学重点：根据四条要求小组合作设计并制作一座让小球能滚完全部轨道的“过山车”。 教学难点：合理设计直线轨道与曲线轨道的连接和坡度，使轨道总长在2米以上且小球不脱轨。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图
导入新课 教师出示游乐园过山车的图片或短视频，提问：过山车由哪几部分组成？列车在轨道上是怎样运动的？学生说出有轨道、支架，列车一会儿沿直道冲下、一会儿转过弯道。教师引导：今天我们就当小小工程师，用材料设计并制作一座自己的“过山车”，让小球代替车厢从高处自动滚完全部轨道，引出课题。 以真实的游乐园过山车情境引入，唤起学生对轨道、支架和直曲运动的已有经验，明确本课是一项综合运用前几课知识的工程任务，激发设计与制作的兴趣。
讲授新课 单元主题：物体的运动——认识运动的形式与快慢 课堂核心主线：观察过山车、明确任务要求、认识材料工具、设计方案、合作制作 本节课立足2026秋版新教材“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四维核心素养培育理念，围绕“怎样设计并制作一座让小球滚完全程的‘过山车’”这一核心任务组织教学，按照“情境观察—明确任务—认识材料—制定方案—动手制作”的路径设置情境观察任务、明确任务任务、认识材料任务、制定方案任务、动手制作任务五大学习任务。 任务一：情境观察，认识结构（情境观察活动） 本任务核心目标：观察过山车的组成和运动，为设计提供依据。教师出示过山车结构图，引导学生找一找：哪里是起点高处？哪里是直线轨道？哪里是曲线轨道？支架起什么作用？ 学生交流后教师小结：过山车要有高处的起点和较低的终点，由支架把轨道撑起来形成坡度；轨道有直道和弯道。提出本课任务：我们也要做这样一座能让小球从高处滚到底的“过山车”。 任务二：明确任务，解读要求（明确任务活动） 本任务核心目标：逐条明确并牢记制作要求。教师出示教材中的任务：用现有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。逐条解读四条要求。 教师逐条讲解：第一，轨道总长应在2米以上，可用软尺测量；第二，要有直线轨道和曲线轨道；第三，小球能滚完全部轨道，不能脱轨；第四，与同学合作完成。提问：为什么轨道要从高处开始？引导学生联系上一课运动的物体具有能量，从高处滚下小球才有足够的力量走完全程。 任务三：认识材料，了解工具（认识材料活动） 本任务核心目标：认识制作材料和工具，了解它们的用途。教师分发材料：塑料轨道套件（或卡纸）、与轨道匹配的小球、支架、软尺、细绳、透明胶带、剪刀。 引导学生观察：轨道是小球走的路线，小球代替车厢，支架把轨道撑高形成坡度，软尺用来量轨道总长，细绳可以帮助摆出轨道形状。教师示范：接口处可用透明胶带粘牢，防止小球脱轨；剪刀和胶带要安全使用。 任务四：制定方案，画出设计（制定方案活动） 本任务核心目标：学习用摆路线和画图两种方法制定设计方案。教师介绍两种方法：方法一，先用绳子在桌子或地面上摆出“过山车”的路线，看看直道、弯道怎么连接、总长度够不够；方法二，在记录纸上画出设计图，标出起点、终点、直线轨道和曲线轨道。 组织小组讨论并完成设计：先商量从哪里开始、怎样爬坡、哪里放弯道，再用绳子摆一摆或画下设计图，标出起点和终点。教师巡视指导，提醒学生对照四条要求检查方案：总长够不够2米、有没有直道和弯道、会不会脱轨。 任务五：合作制作，搭建轨道（动手制作活动） 本任务核心目标：按设计图合作制作“过山车”。学生分组按设计图搭建：用支架把轨道一端垫高，依次连接直线轨道和曲线轨道，接口处用胶带粘牢，用软尺量一量轨道总长是否达到2米以上。 教师指导学生把小球从起点高处轻轻放下，观察能否自动滚完全部轨道；如果出现脱轨或停下来，引导学生当场调整坡度或接口。最后组织各组展示自己的“过山车”，为下一课测试做好准备。 本环节按照工程设计的一般过程推进：先观察真实过山车建立结构认识，再逐条明确任务要求，接着认识材料、学习摆路线和画图两种设计方法，最后按图制作并对照要求检查；把运动形式、直曲运动、运动和能量等知识综合运用于动手实践，体现“先设计后制作”的工程思想和小组合作的态度责任。
板书设计 设计和制作“过山车” 1. 任务：让小球从高处自动滚完全部轨道 2. 要求：总长2米以上；有直线和曲线轨道；不脱轨；合作完成 3. 材料：轨道、小球、支架、软尺、细绳、胶带、剪刀 4. 设计：用绳子摆路线或画设计图，标出起点、终点 5. 制作：搭支架、连轨道、粘接口，对照要求检查
作业布置 完成分层作业：基础层——说出制作“过山车”的四条要求；提高层——回家向家长介绍自己组的设计图，说一说直道和弯道分别在哪里；拓展层——想一想自己组的“过山车”还可能在哪里脱轨，下一课测试前提出一条改进办法。
教学反思 本课学生参与热情高，能按要求分工搭建。设计环节用绳子摆路线再画图的方法很受学生欢迎，帮助他们把抽象想法变成可检查的方案。制作中常见问题是接口连接不牢导致脱轨、起点坡度不够导致小球中途停下，通过引导学生用胶带粘牢、调整支架高度后基本能滚完全程。由于一节课时间有限，部分小组制作较仓促，下一课测试时还要预留改进时间；软尺量总长时读数要指导学生拉直量准。
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