3.7《设计和制作“过山车”》教学设计

教科版三上科学第三单元第7课《设计和制作“过山车”》教学设计 一、活动主题 小小科学家运动实验室———设计与制作创意过山车 结合单元大情境“小小科学家运动实验室”，引导学生化身“工程设计师”，通过合作探究完成过山车的设计与制作，综合应用本单元所学的运动相关知识。 二、课程标准依据 （一）《义务教育科学课程标准（2022年版）》核心要求 1.核心概念：物质的运动与相互作用（3.1力改变物体运动状态）、工程设计与物化（13.2工程的关键是设计）。 2.学业要求：能根据需求设计简单模型，通过动手制作解决实际问题，体验工程实践的完整性（3~4年级）。 3.探究实践：经历明确问题→设计方案→制作测试→改进优化的完整流程。 （二）《义务教育课程方案（2022年版）》指导理念 1.强化学科实践，注重“做中学”，推进教学评一体化。 2.跨学科融合：整合数学（测量、数据记录）、美术（设计图绘制）、劳动（工具使用）。 三、教材分析 1.本课定位：作为第三单元《物体的运动》的收官课，是单元知识的综合应用与升华。前6课已学习了运动形式、快慢比较、受力分析等基础内容，本课需引导学生将知识迁移到真实工程问题中。 2.重点衔接： （1）第5课《运动快慢的比较》→测量过山车轨道长度与小球运动时间。 （2）第6课《设计小车站》→初步体验工程设计流程，为本课复杂模型制作铺垫。 四、教学目标 1.科学观念：知道过山车的运动需要外力启动，运动快慢与轨道坡度、弯曲程度有关。 2.科学思维：能通过对比不同设计方案，分析结构合理性，用数据优化模型。 3.探究实践：小组合作完成过山车设计图绘制，合理选用材料制作模型；通过测试小球运动，记录时间、轨道稳定性等数据，提出改进方案。 4.态度责任：在合作中尊重同伴意见，乐于分享创意；通过中国超级工程案例（如上海迪士尼创极速光轮），增强科技自信与民族自豪感。 五、教学重难点 1.重点：工程设计流程的完整实践（设计→制作→测试→改进）。 2.难点：将运动科学原理（如坡度影响速度）转化为实际结构设计。 六、教学准备 1.教师材料：过山车实景视频、课件、评价量规表。 2.小组材料：纸板、吸管、胶带、剪刀、尺子、秒表、玻璃球、学习任务单。 七、教学过程 （一）情境导入 教师活动： “欢迎回到‘小小科学家运动实验室’！今天我们将化身工程设计师，接受一项挑战任务———为我们的实验室设计一座创意过山车！大家还记得前几课我们探究的小车运动吗？现在要运用这些知识，让小球在轨道上完成一次刺激的旅行。先看一段真实过山车的视频，思考：它的运动包含了我们学过的哪些科学原理？” 学生活动： 1.观看视频，回顾运动形式（直线、曲线、快慢变化）。 2.提出关键问题：“怎样让小球在轨道上顺利滑完全程？” 设计理念： 1.以单元大情境贯穿，激发角色代入感。 2.视频导入直观呈现工程问题，关联旧知。 （二）探究实践 1.明确问题与设计 教师活动： “每个小组将获得一份‘设计任务书’：过山车轨道需包含1个直线段和1个曲线段，小球能自由滑行至终点。请大家先讨论设计思路，并在任务单上画出草图，标注关键参数（如坡度、长度）。” 学生活动： 1.小组讨论轨道结构，绘制设计图。 2.用尺子测量材料，规划拼接方式。 设计理念： 1.自主设计强调创意表达，融入数学测量。 2.任务单引导有序思考（见附录）。 2. 制作与测试（10分钟） 教师活动： “现在开始制作！注意轨道连接处的稳定性。完成後请用小球测试：①能否全程通行？②用秒表记录运动时间。思考：哪些因素影响了小球的运动？” 学生活动： 1.合作搭建模型，测试并记录数据。 2.对比不同小组的轨道设计，分析优缺点。 设计理念： 1.动手实践深化材料工具使用技能。 2.数据记录培养实证意识。 3.改 ... ...