小学科学新教科版三年级上册3.7.设计和制作过山车教案（2025秋新版）.docVIP

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7.设计和制作过山车

【教材分析】

本课是三年级科学上册第三单元第七课。本课属于课程标准技术与工程领域的简单机械与工程设计模块，通过前面6节课的学习，学生已经知道物体的各种运动形式以及直线运动、曲线运动2种运动路线，进一步延伸应用。教材通过过山车这一真实工程情境，整合运动形式（直线/曲线）、能量转换和工程设计三大概念，培养学生系统思维和问题解决能力。同时也为下节课已搭好的过山车评估、改进做铺垫。

本课探究活动可以分为三个部分。第一个部分：明确任务。先通过真实刺激的过山车激发学生设计制作过山车的兴趣，同时让学生设计过程中有操作依据。第二部分：制定方案（设计）。小组讨论设计方案，画出自己的过山车，检查是否满足设计要求。第三部分：实施方案（制作）。这个部分要留出足够的时间，给学生留出足够的试错时间，在实践中逐步把设计想法落实，解决实际问题。

最后两节课是STEM教学的典型课程，可以充分发挥学生的动手能力和思辨能力。

【学情分析】

三年级的学生根据自己的经历，对过山车的结构已经有所了解。但是，设计出来的过山车不一定能够满足设计要求，这是难点所在。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。三年级阶段的学生空间想象力与考虑问题周全性的不足，学生的制作不一定能一次性满足要求，需要提供一些示范案例。

这个制作过山车的过程中需要熟悉不同零件的组装、不同坡度的组合、球掉落轨道、小组意见不统一等具体问题，极其考验学生的动手能力、解决问题的能力、以及小组分工合作精神，需要比较多的试错时间，因此教师一定要留足时间给制作环节。

【教学目标】

[科学观念]

了解工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、评估改进等

[科学思维]

通过模拟工程师工作流程，建立明确任务→设计→制作→评估→改进的前三步系统工程思维模式。

[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。

2.对自己小组或他人的设计方案提出改进建议，在制作过程中及完成后反复进行测试和调整。

[态度责任]

1.培养学生的协同合作能力

2.学会聆听他人的建议，勇于承认自己作品的不足并且加以改正

【教学重难点】

[重点]设计和制作过山车。

[难点]画设计图。制作过程有动手操作难度，且需反复尝试，不断解决问题。大工程考验小组分工合作精神。

【材料准备】

分组材料：轨道套装、小球、细线、软尺。

[教师]课件

【教学过程】

一、明确任务

[PPT出示刺激过山车视频和图片]

[教师]图片里的项目是？

预设：过山车！

[教师]想玩吗？我们自己这节课来做一个小工程师，设计制作我们的过山车！（板书课题）

[教师]做一个过山车是个大工程！我们需要明确我们的任务有什么要求！

[PPT出示任务要求]

学生朗读任务要求后，教师抽问。

[设计意图]以刺激的过山车视频和图片激发学生设计制作兴趣，开门见山地明确任务，熟悉任务要求，为后面的制作过程预留更多的时间。

二、制定方案（设计）

[PPT出示设计方法和示范案例图片]

[教师]为了更好地表达我们设计过山车的想法，我们可以任选一种设计方法——方法一：用绳子摆出“过山车”的轨道路线。方法二：在纸上设计“过山车”的轨道路线。画图小提示：①在交叉重叠的地方，实线“—”表示上方轨道，虚线表示下方轨道。②标注直线轨道、曲线轨道。③检查设计是否满足任务要求

学生活动：8分钟小组讨论、每个人完成设计

教师巡视帮助

学生活动：时间到请一两个小组班级展示。（教师提醒学生抓紧，后面制作需要更多时间）

[设计意图]通过画设计图初步确认自己的想法，同时在设计中初步体现任务要求。锻炼工程思维中设计能力。

三、实施方案（制作）

[小组长领取分组实验材料——轨道套装、小球、细线、软尺]

学生活动：

①小组分工合作，用轨道套装搭建过山车，制作中可以反复测试。注意剩余时间和合作精神。

②3分钟不同小组流动交流。

③请2-3个小组分享制作过程中遇到的困难、怎么改进或者心得收获。

[教师]下一节要给我们的过山车评估、改进，把过山车改进更安全好玩一些！同学们可以提前把改进想法记录在课本上。

[设计意图]在紧张的规定时间内，小组合作，制作完成过山车工程。锻炼动手实践能力、解决问题能力、小组合作精神。