资源简介

第7课 设计和制作“过山车” 表格式教案
2026-2027学年科学教科版三年级上册
教学目标 科学观念 了解过山车轨道包含直线、曲线、斜坡等类型，知道物体在不同轨道上的运动形式（滑动、滚动）；理解重力、摩擦力会影响小球在轨道上的运动速度与方向；认识工程设计中“设计-制作-测试-改进”的基本流程。 科学思维 能根据任务要求设计过山车轨道图纸，分析轨道高度、形状对小球运动的影响；能通过测试数据反思设计缺陷，形成“问题-改进”的逻辑思维习惯；能对比不同小组的设计方案，归纳优化策略。 探究实践 参与小组合作，完成过山车的设计、搭建与测试；能记录小球运行的轨迹、速度及出现的问题，积极交流改进思路，提高动手操作与协作能力。 态度责任 对工程设计活动产生兴趣，体验“从想法到成品”的成就感；树立严谨、耐心的探究态度，懂得团队协作的重要性；关注生活中的工程设计实例，感受科技与生活的联系。
教学重点 1. 通过设计、制作与测试，认识过山车轨道的基本类型及物体在轨道上的运动特点； 2. 理解工程设计“设计-制作-测试-改进”的循环流程，体验动手实践的乐趣。
教学难点 1. 设计并搭建出能让小球顺利通过的过山车轨道，理解轨道高度、形状对小球运动的影响； 2. 学会根据测试结果反思并改进设计，形成工程设计的迭代思维。
教学准备 教师 大型过山车模型、过山车运行科普短视频、轨道搭建材料（PVC管、泡沫条、积木、胶带、剪刀）、小球（玻璃球/乒乓球）、设计图纸模板、小组探究记录表、习题单。 学生 提前观察游乐园过山车的结构（图片/视频）、自带简易搭建材料（如硬纸板、吸管）、铅笔、尺子、课堂记录单。
教学过程
教学环节 教学活动 设计思路 教学备注
一、趣味导入·聚焦主题（5分钟） 1. 播放游乐园过山车高速运行的短视频，提问：“过山车的轨道有什么特点？小球在轨道上是怎么运动的？” 2. 出示教师制作的小型过山车模型，演示小球运行过程，引导学生观察轨道的直线、曲线、斜坡部分。 3. 板书课题：第7课 设计和制作“过山车” 通过直观的视频与模型演示，唤醒学生的生活经验，激发对轨道设计与物体运动的探究兴趣，快速聚焦课堂主题。 鼓励学生结合观察自由发言，对未见过过山车的学生，用图片补充介绍轨道基本形态。
二、设计过山车方案（10分钟） 1. 明确设计要求：①轨道包含直线、曲线、斜坡至少2种类型；②小球能从起点顺利滚到终点；③轨道总长度不小于1米。 2. 每组领取设计图纸模板，讨论轨道布局，绘制设计图，标注轨道类型、起点与终点高度，填写小组探究记录表。 3. 每组代表展示设计图，其他小组提出疑问或建议，教师引导优化设计思路（如“斜坡高度不够，小球可能停在半路怎么办？”） 通过明确任务、小组设计与方案交流，培养学生的工程设计思维，让学生在动手绘制中梳理轨道设计的核心要素，为后续搭建奠定基础。 巡视指导小组设计，提醒学生标注关键细节，鼓励创意设计，同时引导学生考虑可行性。
三、搭建与测试过山车（15分钟） 1. 每组利用提供的材料，按照设计图搭建过山车轨道，教师指导固定轨道的方法（如胶带粘贴、积木支撑）。 2. 将小球放在起点，观察运行情况，记录问题（如脱轨、速度过慢、无法到达终点）。 3. 针对测试中出现的问题，小组讨论调整方案（如增加斜坡高度、加固轨道连接处、优化曲线弧度），再次测试并记录改进效果。 4. 学生在课堂记录单上填写搭建过程、测试问题及改进措施。 通过搭建、测试与改进的实践过程，让学生直观感受工程设计的迭代性，在动手操作中理解轨道形状、高度对物体运动的影响，符合三年级学生“做中学”的学习规律。 重点指导轨道稳固性与坡度调整，提醒学生注意安全，避免材料划伤。
四、交流展示·深化认知（7分钟） 1. 每组展示完成的过山车，演示小球运行过程，分享设计思路、遇到的问题及改进方法。 2. 其他小组从“轨道类型丰富度”“小球运行流畅度”“创意设计”三个方面进行评价，教师补充总结。 3. 教师归纳过山车轨道的核心要素，强调“设计-制作-测试-改进”的工程流程，引导学生理解重力、摩擦力对小球运动的作用。 通过成果展示与互动评价，巩固知识点，培养学生的表达能力与批判性思维，深化对工程设计与物体运动规律的认知。 鼓励学生认可他人的创意，对改进效果明显的小组给予重点表扬。
五、巩固练习·检验成果（3分钟） 1. 完成习题单： 选择题（每题1分，共3分） ① 过山车轨道不包含以下哪种类型？（C） A. 直线 B. 曲线 C. 平面 D. 斜坡 ② 小球在斜坡轨道上的运动速度会（A） A. 越来越快 B. 越来越慢 C. 保持不变 ③ 工程设计的基本流程是（B） A. 制作-设计-测试-改进 B. 设计-制作-测试-改进 C. 测试-设计-制作-改进 判断题（每题1分，共3分） ① 过山车的轨道越陡，小球运动速度越快。（√） ② 小球在曲线轨道上的运动方向不会改变。（×） ③ 测试中发现问题后，不需要改进直接完成。（×） 2. 集体订正，结合实验实例讲解易错点。 通过简洁的题型巩固核心知识点，检验学生对轨道类型、物体运动规律及工程设计流程的掌握情况，符合三年级学生的认知水平。 允许学生快速讨论，完成后集体订正，对易错点结合实验实例讲解。
板书设计 第7课 设计和制作“过山车” 轨道类型：直线、曲线、斜坡 运动特点：斜坡加速、曲线变向 工程流程：设计→制作→测试→改进 核心原理：重力、摩擦力影响运动
教学反思 本节课通过设计、搭建、测试、改进的完整工程实践，充分调动了学生的动手积极性，有效达成了教学目标。但部分小组在轨道稳固性与坡度设计上出现问题，导致小球脱轨或无法到达终点，后续可提前演示轨道固定技巧，增加“坡度与速度”的小实验，帮助学生理解重力对运动的影响；同时可拓展介绍真实过山车的安全设计，进一步深化学生对工程设计的认知。

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