3.7 设计和制作“过山车” 教学设计-2026-2027学年科学三年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦“设计和制作‘过山车’”，核心知识点为过山车轨道包含直线与曲线类型，小球依靠高处能量运动且轨道设计影响其运动。通过展示游乐园过山车实景图片激趣，引导学生思考动力来源，明确工程制作任务，搭建从生活现象到实践操作的学习支架。 该资料以工程实践为主线，突出科学思维（方案设计中预判脱轨、中途停止等问题并思考调整办法）、探究实践（小组合作完成设计图绘制、模型搭建与测试调整）和态度责任（分工协作与接纳问题持续完善）。采用任务驱动法与动手操作法，如用绳子模拟轨道路线或规范绘制设计图，解决小球脱轨等实际问题，既提升学生工程设计能力，也为教师提供可直接应用的实践教学方案。

主备教师： 执教教师： 3.7 设计和制作“过山车” 备课时间 课时安排 1课时 课型 新授课 上课时间 素养目标 1.科学观念：知道过山车轨道包含直线轨道与曲线轨道；小球依靠高处获得的能量在轨道持续运动，初步了解轨道设计会影响小球运动。 2.科学思维：能根据任务要求构思轨道路线，预判搭建过程中可能出现小球脱轨、无法走完全程等问题，思考对应的调整办法。 3.探究实践：能小组合作完成过山车方案设计、模型搭建、测试与调整；能按照要求测量轨道长度，规范开展制作与测试活动。 4.态度责任：乐于和同伴分工协作完成工程制作任务；能接纳测试中出现的问题，愿意不断修改完善模型；体会工程设计需要不断调试。 教学重点 按照任务要求设计并搭建过山车模型，让小球从高处出发滚完全部轨道且不脱轨。 教学难点 合理规划直线轨道、曲线轨道布局，解决小球脱轨、中途停止运动等实际问题。 教学准备 教师：过山车实景图片、塑料套件、卡纸套件、软尺、细绳、设计图纸样板、课件； 学生：塑料套件/卡纸套件、软尺、细绳、铅笔、记录纸。 学法 小组合作法、工程设计法、动手操作法、测试调整法、观察分析法 教法 情境激趣法、任务驱动法、示范指导法、巡回点拨法、研讨交流法 教学过程 一、聚焦导入，激发兴趣 1.课件出示教材过山车图片，谈话导入：很多同学在游乐园坐过过山车，过山车有着长长的轨道，既有笔直路段，也有弯曲盘旋的路段。大家观察想一想，过山车是依靠什么动力跑完整条轨道的？ 2.学生自由发言交流。 3.教师明确本课任务：今天我们化身小小工程师，一起来设计和制作一座“过山车”模型，用小球模拟过山车，完成挑战。板书课题《设计和制作“过山车”》。 二、探索活动 活动1：明确制作任务要求 出示教材任务清单，带领学生逐条读懂标准： ①轨道总长在2米以上； ②轨道包含直线轨道和曲线轨道； ③小球能滚完全部轨道，不能脱轨； ④小组合作完成。 教师引导学生标记关键要求，思考搭建时需要注意哪些地方。 活动2：制订方案 1.认识可用材料：课件展示教材中的塑料套件、卡纸套件、软尺、细绳，说明可以选用身边合适材料。讲解：软尺、细绳能够用来测量轨道长度。 2.介绍两种设计方法（教材给出两种方案） 方法1：用绳子摆出“过山车”的轨道路线，先在地面模拟规划整体走向。 方法2：在纸上绘制过山车设计图。重点提示绘图规范：轨道交叉重叠处，实线代表上方轨道，虚线代表下方轨道，标注起点与终点。 3.小组讨论：选择一种设计方法，分工规划轨道长短、直线与曲线的位置，初步构思方案。 活动3：实施方案——搭建过山车模型 1.提出制作要求：依据本组设计图纸搭建轨道，搭建完成后先用细绳或者软尺测量轨道总长度，检查是否达到2米以上。 2.小组动手搭建，教师巡回指导，渗透学法指导：组员合理分工，有人搭建支架、有人拼接轨道、有人测量长度。 3.初步测试：将小球放在轨道起点高处释放，观察小球运动情况。 4.根据测试现象调整模型： 现象1：小球冲出轨道脱轨→调整弯曲轨道两侧高度，阻挡小球冲出； 现象2：小球中途停下→调整轨道坡度，保证小球持续向前运动。 活动4：展示与交流 各小组轮流展示作品，对照四项任务标准自查：轨道长度是否达标、有无直线和曲线轨道、小球能否顺利走完全程、有没有出现脱轨。小组互相点评，提出优化建议。 三、课堂小结 师生共同梳理流程：工程制作要先明确任务→设计方案→动手搭建→测试模型→不断修改完善。轨道的坡度、曲线设计都会影响小球能否顺利跑完全程。 复备 作业 回家观察生活里的轨道类设施（滑道、轻轨等），观察它们的直线、弯曲路段，想一想这些设计有什么作用。 板书设计 3.7设计和制作“过山车” 任务要求： 1.轨道总长≥2米 2.直线轨道+曲线轨道 3.小球滚完全程，不脱轨 4.小组合作 流程：明确任务→制订方案→搭建制作→测试调整 教学后记 本节课以工程实践任务为主，学生参与动手制作的积极性较高。大部分小组能够读懂任务要求，完成图纸设计与模型搭建。部分小组容易忽略轨道长度测量，同时曲线轨道搭建容易出现小球脱轨问题。后续教学中，可以提前预留更多测试调整时间，引导学生主动根据小球运动现象自主寻找改进办法，强化工程设计不断调试的思想。 学科网（北京）股份有限公司 $