《测试“过山车”》（教案）2023-2024学年教科版科学三年级下册

《测试“过山车”》（教案）2023-2024学年教科版科学三年级下册学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容《测试“过山车”》（教案）

2023-2024学年教科版科学三年级下册

本节课我们将探索教科版科学三年级下册第七单元“力的世界”中的第二章“过山车”。教学内容主要包括：

1.了解过山车运动的基本原理；

2.探究重力、惯性、摩擦力等在过山车运动中的作用；

3.实践操作：设计并制作一个简单的过山车模型，测试并优化其性能；

4.总结过山车运动的特点，并学会运用科学知识解释生活中的现象。核心素养目标分析本节课旨在培养学生以下核心素养：

1.科学探究：通过设计、制作和测试过山车模型，培养学生提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究能力；

2.物理观念：使学生理解重力、惯性、摩擦力等物理概念，并能运用这些概念解释过山车运动中的现象；

3.科学态度：培养学生对科学实验的热爱，敢于面对困难和挑战，善于合作与交流；

4.科学精神：激发学生探索未知、勇于创新的精神，学会从实践中获取知识，增强对科学的兴趣。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：学生在之前的课程中已经学习了简单机械（如斜面、滑轮）的基本原理，对力的概念有了初步了解，能够识别重力、摩擦力等基本力，并了解它们在物体运动中的作用。

2.学习兴趣、能力和学习风格：三年级学生对科学实验和动手操作表现出浓厚的兴趣，他们喜欢探究和发现，具有较强的观察能力和动手能力。学生们的学习风格多样，有的喜欢独立思考，有的则更倾向于合作交流。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解过山车运动背后的复杂物理原理时，学生可能会感到困惑，尤其是对摩擦力、惯性的理解可能不够深入。此外，设计并制作过山车模型时，学生可能会在如何优化设计、解决实际问题等方面遇到挑战，需要引导他们进行批判性思考和创造性解决问题。教学资源准备1.教材：确保每位学生都提前准备好教科版科学三年级下册教材，以便课堂上随时查阅；

2.辅助材料：准备过山车运动的图片、视频资料，以及相关物理概念的图表，用于辅助讲解和展示；

3.实验器材：为学生提供制作过山车模型的材料，如纸板、塑料管、滑轮、胶带等，并确保实验器材的安全性和完整性；

4.教室布置：将教室分为讨论区、实验操作台和展示区，便于学生进行合作学习、实验操作和展示成果。同时，提前检查多媒体设备，确保教学过程中能够顺畅播放相关视频和图片。教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校的学习平台，发布关于过山车运动原理的预习资料，包括视频和预习问题。

设计预习问题：围绕过山车运动原理，设计问题如“过山车在运动中受到哪些力的作用？”

监控预习进度：通过学习平台跟踪学生的预习情况，确保学生提前了解课程内容。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生按照要求，观看视频，阅读相关资料。

思考预习问题：学生尝试回答预习问题，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记或问题通过平台提交。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生独立思考和自主学习的能力。

信息技术手段：利用学习平台和多媒体资源，提高预习效果。

-作用与目的：

帮助学生初步了解过山车运动原理，为课堂学习打下基础。

培养学生的自主学习能力和问题意识。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过播放过山车运动的视频，激发学生兴趣，引出本节课主题。

讲解知识点：详细讲解重力、摩擦力等物理概念在过山车运动中的应用。

组织课堂活动：设计制作过山车模型的实验活动，让学生在实践中掌握相关知识。

解答疑问：及时解答学生在实验操作中产生的疑问。

-学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，思考老师提出的问题。

参与课堂活动：学生积极参与小组制作过山车模型，体验物理知识的应用。

提问与讨论：学生针对不懂的问题勇敢提问，参与小组讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解，帮助学生理解物理概念。

实践活动法：通过实验，培养学生的动手能力和团队合作能力。

合作学习法：通过小组合作，加强学生之间的沟通与协作。

-作用与目的：

加深学生对过山车运动原理的理解，掌握相关物理概念。

通过实践活动，提高学生的问题解决能力和团队合作能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：根据课堂内容，布置相关的课后作业，巩固学生对物理概念的理解。

提供拓展资源：推荐一些科学网站和视频，供学生进一步探索过山车运动。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

-学生活动：

完成作业：学生认真完成作业，巩固课堂所学。

拓展学习：利用拓展资源，进行更深入的自主学习。

反思总结：学生对学习过程进行反思，提出改进建议。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生通过反思，促进自我提升。

-作用与目的：

巩固学生对过山车运动原理的理解。

拓宽学生的知识视野，提高学生的自我反思和自我管理能力。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《力的世界》：深入探讨各种力的概念，如重力、摩擦力、弹力等，以及它们在生活中的应用。

-《简单机械》：介绍简单机械的原理和应用，如斜面、滑轮等，帮助学生更好地理解过山车模型中的机械原理。

-《过山车的设计与制作》：详细介绍过山车的设计原则、制作过程和优化方法，激发学生的创新意识和工程设计能力。

-《科学家故事》：分享科学家在物理领域的研究故事，鼓励学生学习科学家的探索精神和坚持不懈的品质。

2.课后自主学习和探究：

-研究过山车的历史：鼓励学生查阅资料，了解过山车的发展历程，从最早的木制过山车到现代的钢铁结构，探究技术的进步如何影响过山车的设计和体验。

-探索不同类型的过山车：学生可以研究不同国家、不同主题公园的过山车，分析它们的独特设计和运作原理，以及如何满足不同年龄段游客的需求。

-动手实践项目：学生可以尝试在家中利用废旧材料制作小型过山车模型，通过实际操作来理解课堂上学到的物理概念，如重力、摩擦力等，并尝试解决制作过程中遇到的问题。

-调查过山车的安全措施：学生可以研究过山车运动中的安全措施，了解工程师如何通过设计来确保乘客的安全，包括安全带、紧急制动系统等。

-分析过山车对人体的生理影响：引导学生了解过山车运动对人体的影响，如加速度、高度变化等因素对人体心理和生理的影响，以及如何保证乘客的舒适度和安全性。典型例题讲解例题1：解释过山车在下坡时速度增加的原因。

答案：过山车在下坡时速度增加是因为重力作用。当过山车从高处向下运动时，重力会使过山车加速，因为重力势能转化为动能。

例题2：如果过山车在水平轨道上行驶，它会一直保持匀速运动吗？请说明原因。

答案：不会。由于摩擦力的存在，过山车在水平轨道上不会一直保持匀速运动。摩擦力会逐渐减慢过山车的速度，除非有外力（如电机推动）来克服摩擦力。

例题3：设计一个过山车模型时，如何减少摩擦力对过山车运动的影响？

答案：可以通过以下方法减少摩擦力：

-使用光滑的材料制作轨道和车轮，以减少接触面的粗糙度。

-使用滑轮和轴承来减少滚动摩擦。

-保持车轮和轨道的清洁，避免灰尘和污垢增加摩擦。

例题4：在过山车的设计中，为什么要在爬坡段之后设计一个下坡段？

答案：爬坡段后设计下坡段是为了利用重力来帮助过山车继续运动。在爬坡时，过山车需要消耗能量来克服重力，而在下坡时，重力则可以帮助过山车加速，恢复在爬坡时损失的速度。

例题5：如果你在过山车的设计中增加一个圆形轨道，这会对过山车的运动产生什么影响？

答案：增加一个圆形轨道会使过山车在进入圆形轨道时受到向心力的作用。这会导致过山车在圆形轨道上的速度发生变化，因为向心力需要一部分动能来维持过山车在圆周运动中的方向改变。因此，过山车在圆形轨道上的速度会比在直线轨道上慢，并且乘客会感受到向外的离心力。教学反思与改进在本节课的教学中，我重点关注了学生对过山车运动原理的理解和应用。通过课前自主探索、课中强化技能和课后拓展应用三个环节，我希望帮助学生深入理解物理概念，并能够将所学知识应用到实际情境中。在课堂活动中，我观察到学生们积极参与讨论和实验操作，展现出浓厚的学习兴趣。他们通过小组合作，设计和制作过山车模型，不仅锻炼了动手能力，还培养了团队合作精神。

然而，在课后反思中，我发现部分学生在理解重力、摩擦力等物理概念时还存在一些困难。他们对于这些力的作用机理和相互关系理解不够透彻，这可能会影响到他们对过山车运动的深入理解。此外，在实验操作中，一些学生对于如何优化过山车模型的设计和性能也遇到了挑战，需要更多的指导和实践机会。

为了解决这些问题，我计划在未来的教学中采取以下改进措施：

1.加强课前预习：通过提供更详细的预习资料和问题，引导学生更深入地思考和探索过山车运动的原理。同时，我会利用在线平台或班级微信群监控学生的预习进度，确保他们能够充分准备。

2.优化课堂教学：在课堂教学中，我会更加注重通过实例和实验来帮助学生理解物理概念。通过设计更多的小组讨论和实践活动，让学生在实践中掌握知识，提高他们的动手能力和问题解决能力。

3.提供更多的实践机会：为了让学生更好地理解过山车运动原理，我将提供更多的实践机会，如设计不同难度的实验任务，让学生在不同的情境中应