《测试“过山车”》（教学设计）2023-2024学年教科版科学三年级下册

《测试“过山车”》（教学设计）2023-2024学年教科版科学三年级下册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计思路本课设计以教科版科学三年级下册“过山车”为主题，通过观察、讨论、实验等方式，让学生了解过山车的运动规律，培养他们的科学探究能力和团队合作精神。课程内容与课本紧密相连，注重实践操作，旨在提高学生的科学素养。二、核心素养目标培养学生对科学现象的好奇心和探究欲，提升观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力。通过分析过山车运动，强化学生运用科学方法解决问题的能力，培养他们的科学态度和科学精神，增强团队合作意识。三、教学难点与重点1.教学重点，

①通过实验和观察，让学生理解过山车运动中的速度、高度和重力作用。

②引导学生运用图形、表格等方式记录和分析过山车运行数据，培养数据处理的技能。

2.教学难点，

①理解并运用物理学中的基本原理（如重力势能、动能、速度等）来解释过山车的运动过程。

②在实验过程中，引导学生克服实验操作中的困难，提高实验操作的精确性和安全性。

③培养学生在团队协作中提出问题、分析问题、解决问题的能力，尤其是面对复杂问题时能灵活运用所学知识。四、教学方法与策略1.采用讲授与实验相结合的教学方法，通过讲解过山车运动原理，引导学生进行实验操作，加深理解。

2.设计小组讨论活动，让学生分享观察结果，共同分析过山车运动规律。

3.利用多媒体展示过山车设计图和运动轨迹，帮助学生直观理解概念。

4.通过角色扮演，让学生扮演过山车设计师，设计安全且刺激的过山车，提高学生的创新思维和实践能力。五、教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.播放过山车视频，引导学生观察过山车的运动过程，提出问题：“过山车是如何运动的？它为什么会这样运动？”

2.学生分享观察到的现象，教师总结并提出：“今天我们就来学习过山车的运动规律。”

二、讲授新课（20分钟）

1.讲解过山车运动的基本原理，包括速度、高度、重力等概念，用时5分钟。

2.通过动画演示，展示过山车的运动轨迹，引导学生分析运动过程中的变化，用时5分钟。

3.引导学生讨论过山车设计中的安全因素，如速度控制、轨道设计等，用时5分钟。

4.分组实验：学生分组进行过山车模型实验，观察不同高度和速度对过山车运动的影响，用时5分钟。

三、巩固练习（10分钟）

1.学生展示实验结果，教师引导学生分析实验数据，用时5分钟。

2.进行课堂练习，通过填空题、选择题等形式巩固学生对过山车运动规律的理解，用时5分钟。

四、课堂提问（5分钟）

1.提问：“过山车在最高点和最低点时，速度和重力势能有何变化？”

2.学生回答，教师点评并总结。

五、师生互动环节（5分钟）

1.教师提问：“如何设计一个既安全又刺激的过山车？”

2.学生分组讨论，分享设计方案，教师点评并总结。

六、核心素养拓展（5分钟）

1.引导学生思考：“过山车设计中的科学原理在生活中的应用有哪些？”

2.学生分享自己的想法，教师总结。

七、总结与反思（5分钟）

1.教师总结本节课所学内容，强调过山车运动规律的重要性。

2.学生分享学习心得，教师点评。

教学过程设计总用时：45分钟。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-过山车历史介绍：通过收集不同历史时期过山车的图片和资料，让学生了解过山车的发展历程。

-物理学中的运动学：提供一些关于运动学的基本概念，如速度、加速度、位移等，以及它们在过山车运动中的应用。

-科学实验设计：介绍一些简单的物理实验，如自由落体实验、斜面实验等，这些实验可以帮助学生更好地理解过山车的运动原理。

-过山车设计案例：收集一些成功的过山车设计案例，分析其设计特点和考虑因素，如安全标准、乘客体验等。

2.拓展建议：

-鼓励学生参观当地的游乐园，实地观察过山车的运行，并与所学知识相结合。

-建议学生阅读有关物理学和工程学的书籍，如《物理学的故事》、《工程原理》等，以拓宽知识面。

-组织学生进行小组项目，要求他们设计一个简单的过山车模型，并解释其设计原理。

-利用网络资源，如科学教育网站或在线课程，提供额外的学习材料，如视频讲解、互动模拟等。

-邀请专业人士，如物理教师或游乐园工程师，来学校进行讲座，分享他们的经验和知识。

-布置课后作业，让学生设计一个安全且符合物理原理的过山车轨道，并撰写设计报告。

-鼓励学生参与科学竞赛或创新项目，将过山车设计作为课题，以提升他们的实践能力和创新思维。七、课后作业1.实验报告撰写：

-请根据本节课的实验内容，撰写一份实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验数据记录和分析、实验结论。例如，设计一个过山车模型，测量不同高度和速度下的运动数据，并分析结果。

2.过山车设计草图：

-设计一个过山车草图，并标注出起点、终点、最高点和最低点。在草图上标注出速度和高度的变化，以及任何可能的转弯或提升部分。

3.物理原理应用：

-选择一个你喜欢的过山车设计，分析其如何应用物理学原理，如重力势能和动能的转换，以及如何保证乘客的安全。

4.小组讨论：

-与你的小组一起讨论，如果过山车的最高点提高了，但轨道长度不变，乘客在最高点和最低点的速度会有什么变化？为什么？

5.课后思考题：

-如果过山车的轨道有多个不同的高度变化，并且每个转弯处都有一个不同的速度，那么在过山车的不同部分，乘客的体验可能会有哪些不同？为什么？

答案示例：

1.实验报告撰写：

-实验目的：测量过山车在不同高度和速度下的运动数据。

-实验步骤：设置过山车模型，改变高度和速度，记录运动时间，计算速度。

-实验数据：记录不同高度和速度下的运动时间。

-实验结论：随着高度的增加，速度增加；随着速度的增加，运动时间缩短。

2.过山车设计草图：

-起点：0m，速度：0m/s

-最高点：30m，速度：最大速度

-最低点：-20m，速度：最大速度

-转弯处：标注转弯半径和角度

3.物理原理应用：

-过山车在上升过程中，重力势能增加，动能减少；在下降过程中，重力势能减少，动能增加。

4.小组讨论：

-如果最高点提高，乘客在最高点的速度会更快，因为重力势能更大；在最低点的速度会更慢，因为重力势能转换为动能，但速度仍然比原来的最高点快。

5.课后思考题：

-乘客在上升部分可能会感到加速，因为速度增加；在下降部分可能会感到减速，因为速度减小；在转弯处可能会感到离心力，如果转弯过快或过急。八、作业布置与反馈作业布置：

1.完成实验报告：要求学生根据本节课的实验数据，撰写一份完整的实验报告，包括实验目的、方法、结果和结论。报告应包含图表和文字描述，以便清晰地展示实验过程和发现。

2.设计过山车模型：学生需要设计一个过山车模型，并绘制详细的草图，标注出关键点如起点、终点、最高点和最低点，以及速度和高度的变化。

3.物理原理分析：选择一个真实的过山车案例，分析其设计如何应用物理学原理，如能量转换、力与运动的关系，并撰写一份简短的报告。

4.小组合作项目：学生分组进行小组项目，设计一个安全且有趣的过山车游戏，要求包含至少三个不同的运动阶段，并准备一份演示文稿进行展示。

5.思考与讨论：针对本节课的讨论问题，学生需要撰写一篇短文，表达自己对过山车运动规律的理解，以及这些规律在实际生活中的应用。

作业反馈：

1.实验报告：教师将检查实验报告的完整性、数据记录的准确性以及结论的合理性。对于报告中存在的问题，如数据记录错误或结论不合理，教师将提供具体的修改建议。

2.过山车模型设计：教师将评估学生的设计是否合理，草图是否清晰，以及设计是否能够体现物理学的原理。对于设计中的不足，教师将指导学生如何改进。

3.物理原理分析：教师将检查学生对物理学原理的理解程度，以及他们如何将这些原理应用于过山车案例。对于分析中的错误或不足，教师将提供正确的解释和进一步的指导。

4.小组合作项目：教师将观察小组的合作情况、项目的创新性和演示文稿的质量。对于项目中存在的问题，如设计不合理或演示不清晰，教师将提供改进意见。

5.思考与讨论：教师将评估学生的思考深度和表达能力，对于学生的观点和见解，教师将给予积极的反馈，并鼓励他们进一步探讨。

反馈方式：

-作业批改后，教师将直接在作业上标注评分和反馈，并在课堂上进行讲解。

-教师可以通过课堂讨论或个别辅导的方式，针对学生的作业进行个别反馈。

-教师可以组织学生进行小组互评，让学生互相学习，共同进步。

-教师可以通过班级会议或个别谈话，与学生讨论作业中的问题和改进措施。

作业反馈的目的是帮助学生认识到自己的不足，激发他们的学习动力，并促进他们在科学探究和问题解决方面的能力提升。内容逻辑关系