1.7 我们的过山 车
一、教材分析
通过前面的学习，学生已经知道了直线运动、曲线运动以及物体在斜面上运动的方式。本节课的教学内容是让学生先观察真正的过山车的运动，并分析过山车的运动形式，再结合自己所学的知识提出相应的设计并制作自己的“过山车”，然后设计制作“过山车”，并让自己的“过山车”初步完成测试，再对自己制作的“过山车”进行评价和改进。本节课是典型的工程设计课程，学生在设计过程中要严格执行工程设计的要求，按教师提供的材料进行初步设计，同时还要考虑工程的成本，初步树立工程设计的概念。探索部分有两个活动，活动一是在学生观察过山车后，根据教师提供的材料，试着组装直线轨道和曲线轨道，通过这个活动，为设计自己小组的“过山车”做铺垫，学生在活动过程中碰到困难，教师要及时介入进行指导，本活动主要是让学生通过活动直观感受“过山车”的制作方法和熟悉材料的特性；活动二是让学生小组讨论如何设计自己的“过山车”，在设计过程中要注意自己的“过山车”要有直线轨道和曲线轨道，同时要求自己的“过山车”轨道的坡度有一定变化，即要做到教材中的设计要求。小实践活动中的教学内容与学生的探索活动是紧密联系在一起的，主要目的是规范图纸设计和制作。因此，教材中的小实践活动通过设计、制作、评价三部分进行活动，让学生在具体制作时起到参考作用。
二、学情分析
过山车是学生比较熟悉的一种游乐设施，很多学生都在电视上看到过过山车，甚至不少学生曾经坐过过山车，他们对过山车的整体结构有一定的了解。过山车运动比较刺激，有坡道、弯道等。为此，学生能够简单地画图设计“过山车”。教师需要提醒学生在设计时必须遵循教材中对“过山车”的设计要求，但是教材中的设计要求包括设计的“过山车”的轨道的总长应在2米以上、有直线轨道和曲线轨道并有坡度变化、小球在滚动过程中不能脱轨、整座“过山车”要稳固等。需要注意的是三年级学生在实物拼搭前难以在大脑中形成完善的设计模型，故若要求学生完全根据设计图进行拼搭是有一定难度的。因此，拼搭前需要强调：尽量根据先前的设计进行拼搭，如果设计和拼搭有一定的出入，可以适当调整设计。同时建议学生从低到高拼搭，即从位于“过山车”最低处的终点开始，沿着设计的轨道路线，搭建到“过山车”的起点，这样既能有效地避免因材料不足而导致不能完成“过山车”拼搭的情况，又能节约时间。
三、教学过程
（一）、导入新课
1．观图思考：播放过山车的实物图片，这些过山车有什么特点吗？
2．教师引导：过山车有坡道、弯道等，因而它运行时既有直线运动又有曲线运动，今天，我们就一起来研究过山车。
（二）、探索新知
活动1：感受“过山车”制作的方法
1．材料准备：每组设计图纸一张、《科学学生活动手册》、简单的积木材料。
轨道和曲线轨道。
3．教师巡视指导，让学生熟悉材料，熟练掌握拼接技巧。
4．提问：“过山车”的轨道主要有哪几种？我们在制作时要注意些什么？
提示：直线轨道、曲线轨道，制作时材料对接要紧密。
活动2：小组设计自己的“过山车”
1．观察教材第18页小实践中的设计图，仔细观察教材中的小朋友是怎么设计的。再想一想：如果让我们自己设计一座“过山车”，你准备怎么来设计呢？
活动3：设计和制作自己的“过山车”
1．材料准备：设计图一张、每小组所选择的材料、铁架台、软尺或细线等。
2．学生反馈交流：对自己小组设计的“过山车”图纸进行说明。
（1）由工程设计师介绍设计情况，其他成员补充说明。
（2）要求：小组间可以相互进行提问或对设计情况进行解释，并针对其他组提出的建议进行修正。
3．提问：制作“过山车”时有什么需要注意的吗？制作顺序应该是怎样的呢？
出示“过山车”的设计要求：
（1）轨道的总长应在2米以上。
（2）要有直线轨道和曲线轨道。
（3）轨道的坡度要有变化。
（1）小球能滚完全部轨道，不能脱轨。
（5）整座“过山车”要稳固。
4．学生搭建制作自己的“过山车”，小组内工程设计师指导制作，其他成员协同合作进行制作，将制作过程中出现的问题及时告知工程设计师，工程设计师再对设计进行调整，然后其他成员继续制作。
5．初步评价：制作完成“过山车”后，小组内先进行初步测试，检验“过山车”整体的稳固性，并尝试用小球进行检测。
活动4：展示评价“过山车”并调整修正
1．材料准备：制作完成的“过山车”、秒表、小球、细线、软尺。
2．由几个小组上来进行展示，先测量“过山车”轨道的总长度，并进行比赛。
3．其他小组的同学提问。
4．对小球运行过程中出现的问题提出修正建议。
5．小结：通过初步测试的结果和其他同学的建议，小组内的工程设计师进行优化调整，为下一课测试“过山车”做准备。
提示：评比活动中要考虑各个小组制作“过山车”的实用性和成本核算。
三、课堂小结
通过本节课的学习，我们知道了过山车的运动形式有直线运动和曲线运动，设计了制作“过山车”的草图，并小组合作制作了“过山车”，最后还对小组制作好的“过山车”进行了改进和评价。通过对“过山车”的初步设计和制作，让学生明白了工程设计中需要明确问题、确定方案、设计图纸、完成制作和改进完善等步骤，体验到设计产品的成就感。
板书设计
7 我们的“过山车”
1．“过山车”的设计要求
（1）轨道的总长应在2米以上。
（2）要有直线轨道和曲线轨道。
（3）轨道的坡度要有变化。
（4）小球能滚完全部轨道，不能脱轨。
（5）整座“过山车”要稳固。
四、教学反思：
在本节课的教学设计与实施中，注重了学生的体验与操作，先创设游乐园过山车的情境，然后让学生经历完成自己的“过山车”的过程。由于学生的自主设计与完成组装的能力限制，在分小组组装“过山车”的过程中，虽然他们的积极性非常高，但在实际操作中，他们会因遇到各种问题而无法完成组装。此时，还需要教师加以引导，让学生充分发挥自己的潜能，培养他们初步的工程意识，知道在工程设计时还要注意节约成本，提升学生的科学素养。
