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（一）背景和教学目标
过山车又称云霄飞车，是游乐园中一种富有刺激性的娱乐工具，令不少人着迷。 它常利用重力和惯性使小列车沿蜿蜒的轨道行进，有爬升、滑落、旋转等过程。 3 年级 学生由于年龄较小，一般没有坐过山车的经历，对过山车的路径和轨道缺乏直接体验。 但为数不少的学生通过图片和视频见过过山车，对过山车非常感兴趣，渴望研究相关 内容。
本课的设计思路是先通过观察过山车图片聚焦过山车的运动，然后熟悉现有材料 并明确设计要求，最后设计、制作和评价自己小组的“过山车”。在本课的学习中，学 生不仅应用了本单元前几课所学的直线运动、曲线运动、在斜面上的运动等相关知识， 更重要的是针对一个具体的任务——建造“过山车”，按照设计的基本步骤（明确问 题、确定方案、设计制作、改进完善等）完成指定的任务，将科学、技术、工程、数 学有机地融为一体，综合应用跨学科和跨领域知识，提高交流和评价能力，发展创新 和实践能力，体会“做”和“思”的成功和乐趣。
本课制作完成的“过山车”，学生可在下节课利用其完成本单元的总结回顾（物体 位置、运动路线、速度比较）之用，务必牢固耐用。
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 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。 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 :
体验科技创造中运用科学知识的重要性。 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。
（二）教学准备
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。
（三）教科书解读
本课在教科书上共 2 页，分为三个部分。
1. 聚焦
教科书第 17 页聚焦部分，展示了 形态各异的五张过山车的图片。图片中 的过山车，有的在爬升，有的在滑落； 有的在做直线运动，有的在做曲线运 动。这些图片既丰富学生的直观认识， 又为后续设计“过山车”运动路线做铺 垫。聚焦问题“让我们来设计和搭建一 座自己的‘过山车’吧”，直接指明了 本课的研究重点。
2. 探索
探索活动 1 ，观察材料并建造直线 轨道和曲线轨道。这个活动是为后续的 确定方案和实践活动打基础。搭建“过 山车”的材料，教师可以根据实际情况 进行准备。教科书中提供了两种方案： 一种方案采用的是塑料积木套材，该材 料操作便捷，但成本比较高；另一种方 案采用的是铁架台和价格低廉的泡沫保 温管（一剖为二），对学生相互间的协 调操作要求比较高。
探索活动 2 ，明确设计要求并讨论 怎样才能做到。教科书列举了自制“过 山车”的五条具体设计要求，为学生的 设计指出了明确方向。
要求“轨道总长应在 2 米以上 ”，这是因为第 8 课有一个比较不同“过山 车”上小球运动快慢的活动，如果轨道 距离太短将难以测量运动的时间。轨道 也不宜太长，不然需要的材料过多，搭 建起来用时也会较长。教科书还用图文 提示学生可以用软尺和细绳来测量轨道的长度。要求“有直线轨道和曲线轨道”，旨在引导学生将所学知识应用于活动项目的 具体问题中。要求“轨道的坡度要有变化”，是为了让轨道上的小球可凭借重力和惯性 而运动，一方面是更符合真正的过山车情况，另一方面是让第 8 课的比较过山车上小 球运动快慢的活动更公平。要求“小球能滚完全部轨道，不能脱轨”，意味着轨道中间 不宜断开、全程完整通畅，同时轨道要有适宜的坡度，能给小球提供足够动力。要求 “整座‘过山车’要稳固”，是在提醒学生关注轨道连接的同时也要关注承载“过山车” 的基础设施。
3. 小实践
教科书第 18 页的小实践分为设计、制作、评价三个部分。
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