3.7 设计和制作“过山车”（教学设计）科学教科版三年级上册（新教材）

该小学科学教学设计以工程设计基本步骤为核心，系统整合“过山车”设计要求（轨道长度≥2米、含直曲轨道、坡度变化等）与工程流程（明确问题、确定方案、设计制作、改进完善），通过情境导入、方案制定、实践制作的逻辑链条，构建工程设计与技术实践的知识网络。 其亮点在于采用“设计-制作-改进”闭环实践活动，如小组分工绘制标注起点终点及轨道类型的设计图，用细绳贴合轨道测量长度确保达标，培养科学思维（提出改进建议）和探究实践（动手优化调整）能力。教师通过设计图审核与制作过程指导形成评价，帮助学生巩固工程方法，提升教师教学的针对性与实效性。

教科版（2024）科学三年级上册 《设计和制作“过山车”》教学设计 课题 3.7 设计和制作“过山车” 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1. 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。 科学思维： 1. 对自己小组或他人设计的想法、模型等提出改进建议，在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。 探究实践： 1. 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。 态度责任： 1. 愿意跟同伴合作探究完成指定任务，并乐于反思和改进，体验设计产品的成就感。 2. 体验工程项目的建成需要考虑多方面因素，融合多方面的知识和技能。 教学重难点 重点：掌握“过山车”设计的基本要求，如轨道长度、轨道类型、坡度变化等。 难点: 在制作过程中根据实际情况对设计进行优化调整。 教学环节 教学过程 课堂导入 1、 聚焦：情境导入，提出问题（5 分钟） 1.导入：播放“过山车”的实物图片或视频，激发学生兴趣。提问：“过山车”有哪些特点？（预设：有直线轨道、曲线轨道、坡度等。） 2.揭示课题，板书课题《我们的“过山车”》，明确本节课的学习任务。 课 程 学 习 （二）探究发现：制定方案，绘制图纸（10 分钟） · 1. 明确设计要求与工具（3 分钟） · 教师再次强调 “过山车” 的 5 点设计要求，着重说明关键指标：轨道总长≥2 米，必须包含直线和曲线轨道，坡度需有高有低，小球能全程运行不脱轨，模型放置平稳不摇晃。 · 介绍测量工具：“测量轨道长度时，可以用软尺直接测量，也可以用细绳贴合轨道铺展后，再用软尺测量细绳长度。” 并进行简单示范。 · 2. 小组讨论，制定方案（3 分钟） · 学生以 4 - 5 人小组为单位，分工讨论： · 轨道的整体布局，包括起点、终点位置，直线与曲线轨道的组合方式。 · 坡度的设置，哪里设陡坡、哪里设缓坡，确保小球有足够动力运行。 · 如何保证模型稳固，选择合适的支撑方式。 · 教师巡视指导，引导小组结合所学的直线运动、曲线运动、能量与坡度的关系等知识进行设计。 · 3. 绘制设计图（4 分钟） · 小组根据讨论结果，选择一种设计方法绘制设计图： · 方法 1：用绳子在桌面上摆出轨道路线，再描到纸上。 · 方法 2：直接在画纸上绘制，重叠部分用实线表示上方轨道，虚线表示下方轨道。 · 设计图需标注：起点、终点、直线轨道、曲线轨道、坡度变化、轨道大致长度预估。 · 小组完成设计图后，提交给教师审核，教师提出修改建议，确保方案可行。 （三）实践制作：动手搭建，测试改进（20 分钟） · 1. 分工协作，动手制作（12 分钟） · 小组明确分工：材料管理员（领取和整理材料）、搭建员（组装轨道和支架）、测量员（用软尺 / 细绳测量轨道长度）、记录员（记录制作过程和问题）。 · 学生按设计图开始制作，教师巡视指导： · 提醒搭建员注意轨道连接牢固，避免拼接处缝隙过大导致小球脱轨。 · 指导测量员实时测量轨道总长，确保达到 2 米以上。 · 强调支撑支架的摆放，保证 “过山车” 整体稳固，避免运行时倾倒。 · 教师针对共性问题（如坡度过陡导致小球脱轨、轨道不平整等）进行集中指导。 课堂 小结 通过本节课的学习，我们知道了工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作以及改进完善。在设计“过山车”时，我们需要遵循一系列具体要求：轨道总长必须在2米以上，包含直线轨道和曲线轨道，轨道坡度要有变化，小球能够顺利滚完全部轨道且不能脱轨，整座“过山车”必须稳固。 板书设计 设计和制作“过山车” 教学反思 对于“过山车”学生是比较熟悉的项目，很多孩子都曾经坐过“过山车”，也熟悉“过山车”的整体结构。刺激、有一定的坡度、有弯道等特点，因此，简单的画图设计“过山车”对学生来说可能并不难，在设计时需要按教材的设计要求，这是学生必须要遵循的原则。本课设计中，要求学生设计的“过山车”做到：轨道总长应在2米以上、要有直线轨道和曲线轨道并有坡度变化、小球滚动中不能脱轨和稳固等特点，但在实际制作中由于三年级学生空间想象力不够，可能会出现设计与制作出现偏差情况，在设计和制作过程中加以注意，要及时调整设计与制作间偏差，相信通过孩子们的努力会顺利通过初试并优化设计制作方法。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $