我们的“过山车”教学设计杭州市竞舟小学 舒俊波【教材简介】三年级下册的“物体的运动”单元共有8课，以物质科学领域主要概念“物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述”为线索，组织有层次的学习活动。内容包括：具体从物体的位置、不同物体运动形式的观察比较、不同物体运动快慢的测量比较三方面展开（第16课）；设计制作（第7课）；综合应用（第8课）。本课是“物体的运动”单元第7课。聚焦板块，通过观察过山车的照片，对过山车建立初步认知，并且明确任务设计和搭建一座自己的“过山车”。探索板块由两部分内容组成：第一部分，观察材料并尝试搭建直线轨道和曲线轨道，为后续确定方案和实践活动打好基础；第二部分，阅读“过山车”的设计要求并且讨论如何达成该设计要求。小实践板块由三部分内容组成：第一部分是设计，要求学生参考样例，在纸上设计“过山车”轨道路线；第二部分是制作，学生根据设计图制作完成“过山车”轨道模型；第三部分是评价，学生参照“过山车”的设计要求，对“过山车”进行测试和评定，同时调整自己的“过山车”轨道模型。【学生分析】三年级学生由于年龄较小，一般没有坐过过山车的经历，对过山车的路径和轨道缺乏直接体验。但大部分学生通过图片和视频见过过山车，对过山车非常感兴趣，渴望对其进行研究。学生在一二年级学习活动中，已经经历过设计与制作的相关活动，如“做一顶帽子”，要求学生先进行设计，绘制帽子设计图，再根据设计图完成制作。“做一个指南针”更是涉及材料准备、磁针磨制、元件装配、装置调试、应用完善等完整的制作过程。学生绘制设计图并进行制作的实践经验，有利于本课的学习。【教学目标】科学概念目标 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。 科学探究目标 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。 科学态度目标 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。 科学、技术、社会与环境目标 1. 体验科技创造中运用科学知识的重要性。 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：设计过山车轨道路线并且根据设计图拼搭过山车模型。难点：拼搭和调整符合设计要求的过山车模型。【教材准备】为学生准备：塑料积木套件（或铁架台和2米长的防撞条）、小球、设计图纸（带小方格）、直尺、学生活动手册。教师准备：学生实验材料一套，教学课件。【教学过程】“过山车”的拼搭需要一定的时间，并且第8课还要使用，因此建议安排好课时，将第7课与第8课连在一起进行教学。一、聚焦1. 呈现过山车的图片。提问：同学们，你见过或玩过游乐园中的过山车吗？关于过山车，你知道什么？学生回忆并回答。设计意图：学生对过山车有所认知，但缺乏真实体验，通过图片呈现，让学生了解过山车的基本构造和特点过山车的运动路线有直线和曲线，轨道有上坡也有下坡，为后续设计与拼搭做好铺垫。2. 小结：让我们来设计和建造一座自己的“过山车”轨道吧！（板书：我们的“过山车”）二、探索活动一 观察材料并建造“过山车”的直线轨道和曲线轨道1. 出示搭建“过山车”轨道模型的材料，教师简单介绍并演示不同材料的作用及拼接方法。2. 学生分组尝试拼搭直线轨道和曲线轨道。（发放能够完成最简单的直线轨道和曲线轨道的材料数量即可。）设计意图：学生进行“过山车”轨道路线设计前，需要对拼搭“过山车”的基本组件有所了解，为后续的设计环节服务。活动二 阅读并讨论设计要求1. 提出要求：请同学们仔细阅读教科书第18页的设计要求，并且组内讨论达到设计要求该怎么做。2. 学生先阅读，再进行组内讨论。（说明：教师可以将“过山车”轨道模型的设计要求用幻灯片呈现出来，并且在设计、制作、评价等过程中，始终呈现在屏幕上。）3. 全班交流怎样做才能达成“过山车”轨道模型的设计要求，学生根据设计要求逐条进行阐述；教师再强调：可以通过软尺和细绳对轨道进行测量，确保轨道长度超过2米，起点的位置设计得比终点的位置更高，并且直线轨道和曲线轨道连接到位，确保小球能顺利滚完全程。设计意图：教科书中的设计要求非常清晰，本环节通过讨论、交流等形式，帮助学生明确如何才能达到设计要求。活动三 小实践（一）设计“过山车”轨道路线图1. 学习范例。（1）讲述及提出要求：设计“过山车”轨道需要经历明确问题、确认方案、设计制作、改进完善等过程。我们先设计再制作，请同学们先阅读教科书第18页的轨道设计路线图，并且思考“过山车”轨道设计图需要关注哪些内容。（2）学生阅读并思考。（3）全班交流，教师对学生的回答进行整理并板书。预设：学生会关注到诸如用箭头和文字相结合的方式画设计图、设计时需要考虑到有坡度、上下层路线重叠时下层路线用虚线等事项，教师在学生回答的基础上进行补充。2. 分组活动。（1）独自设计：学生独自完成活动手册第4页的“过山车”轨道设计图。（2）选择并优化：小组内交流“过山车”轨道设计图，选取一份设计图作为本组代表作，组内成员合作对该设计图进行优化。3. 全班交流：请12组介绍设计图，并请其他组同学进行点评。4. 修改完善：请学生根据全班交流意见，修改完善本组的设计图。设计意图：让学生自己先设计，然后进行交流，再修改完善方案，可以让更多的学生真正参与到设计中来。（二）制作、调试与评价1. 提问：根据“过山车”设计图进行拼搭，怎样的搭建顺序会更高效，更合理？在学生回答的基础上，做出提醒：拼搭“过山车”轨道可以考虑从低到高拼搭。2. 提问：如果在搭建过程中发现很难达成设计要求该怎么处理？在学生回答的基础上，做出提醒：尽量根据先前的设计进行拼搭，如果拼搭和设计有一定的出入，可以适当调整设计。3. 布置任务：各小组开始搭建“过山车”轨道模型，搭建完成后请根据设计要求对轨道模型进行测试和调整，完成活动手册第4页的小组自评和组间互评。4. 学生分组进行活动，教师巡视指导。（建议采用拍照方式记录拼搭过程，为后续的研究活动保留信息。）（1）学生根据设计图开始拼搭。（2）拼搭完成后测试“过山车”的运动情况。（3）根据测试结果，对“过山车”轨道模型进行调整。（4）观察“过山车”的运行情况，完成小组自评。（5）各组互相交流，完成组间互评。设计意图：此环节比较花费时间，因为拼搭、测试、调试与评价的过程相互交错。将上述环节整合在一起，有助于时间优化，确保大部分学生能够顺利完成“过山车”轨道的搭建与评价。（三）材料整理提出要求：同学们已经完成了“过山车”轨道的制作，请将轨道放置在桌子中央，并将多余的材料整理好后交回教师。（说明：若第7、8两课连上，则要求学生将“过山车”轨道放置在桌子中央。若不是两节课连续进行，则要求学生将轨道放置在指定位置，确保“过山车”轨道不被损坏，可供下节课使用。）【板书设计】7.我们的“过山车”图文相结合：1.有起点和终点2.有直线轨道和曲线轨道3.有坡度变化4.用实线和虚线工程设计基本步骤：明确问题、确定方案、设计制作、改进完善等。 【活动手册使用说明】活动目的：帮助学生完成“过山车”的轨道路线设计和搭建后的评价。活动手册使用说明：本课的活动手册共有两项内容。第1项内容用于小实践的“设计”，学生利用铅笔、直尺等工具，参考教科书的设计图范例，用线条、箭头绘制并辅之文字，完成“过山车”轨道路线设计。第2项内容用于小实践的“评价”，学生观察小球在“过山车”模型的运行情况后，采用涂色、圈画等形式进行记录。先进行小组自评，再进行组间互评。5