《測(cè)試“過(guò)山車(chē)”》（教學(xué)設(shè)計(jì)）2023-2024學(xué)年教科版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)

《測(cè)試“過(guò)山車(chē)”》（教學(xué)設(shè)計(jì)）2023-2024學(xué)年教科版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、設(shè)計(jì)思路本課設(shè)計(jì)以教科版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“過(guò)山車(chē)”為主題，通過(guò)觀察、討論、實(shí)驗(yàn)等方式，讓學(xué)生了解過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。課程內(nèi)容與課本緊密相連，注重實(shí)踐操作，旨在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，提升觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和邏輯思維能力。通過(guò)分析過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，讓學(xué)生理解過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)中的速度、高度和重力作用。

②引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖形、表格等方式記錄和分析過(guò)山車(chē)運(yùn)行數(shù)據(jù)，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理的技能。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解并運(yùn)用物理學(xué)中的基本原理（如重力勢(shì)能、動(dòng)能、速度等）來(lái)解釋過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

②在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生克服實(shí)驗(yàn)操作中的困難，提高實(shí)驗(yàn)操作的精確性和安全性。

③培養(yǎng)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，尤其是面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題時(shí)能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。四、教學(xué)方法與策略1.采用講授與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方法，通過(guò)講解過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)原理，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，加深理解。

2.設(shè)計(jì)小組討論活動(dòng)，讓學(xué)生分享觀察結(jié)果，共同分析過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

3.利用多媒體展示過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)圖和運(yùn)動(dòng)軌跡，幫助學(xué)生直觀理解概念。

4.通過(guò)角色扮演，讓學(xué)生扮演過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)師，設(shè)計(jì)安全且刺激的過(guò)山車(chē)，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.播放過(guò)山車(chē)視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，提出問(wèn)題：“過(guò)山車(chē)是如何運(yùn)動(dòng)的？它為什么會(huì)這樣運(yùn)動(dòng)？”

2.學(xué)生分享觀察到的現(xiàn)象，教師總結(jié)并提出：“今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！?/p>

二、講授新課（20分鐘）

1.講解過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)的基本原理，包括速度、高度、重力等概念，用時(shí)5分鐘。

2.通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示，展示過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)軌跡，引導(dǎo)學(xué)生分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的變化，用時(shí)5分鐘。

3.引導(dǎo)學(xué)生討論過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)中的安全因素，如速度控制、軌道設(shè)計(jì)等，用時(shí)5分鐘。

4.分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生分組進(jìn)行過(guò)山車(chē)模型實(shí)驗(yàn)，觀察不同高度和速度對(duì)過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，用時(shí)5分鐘。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用時(shí)5分鐘。

2.進(jìn)行課堂練習(xí)，通過(guò)填空題、選擇題等形式鞏固學(xué)生對(duì)過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解，用時(shí)5分鐘。

四、課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)：“過(guò)山車(chē)在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，速度和重力勢(shì)能有何變化？”

2.學(xué)生回答，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：“如何設(shè)計(jì)一個(gè)既安全又刺激的過(guò)山車(chē)？”

2.學(xué)生分組討論，分享設(shè)計(jì)方案，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：“過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)中的科學(xué)原理在生活中的應(yīng)用有哪些？”

2.學(xué)生分享自己的想法，教師總結(jié)。

七、總結(jié)與反思（5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的重要性。

2.學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，教師點(diǎn)評(píng)。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)總用時(shí)：45分鐘。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-過(guò)山車(chē)歷史介紹：通過(guò)收集不同歷史時(shí)期過(guò)山車(chē)的圖片和資料，讓學(xué)生了解過(guò)山車(chē)的發(fā)展歷程。

-物理學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)：提供一些關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念，如速度、加速度、位移等，以及它們?cè)谶^(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。

-科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：介紹一些簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)，如自由落體實(shí)驗(yàn)、斜面實(shí)驗(yàn)等，這些實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更好地理解過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)原理。

-過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)案例：收集一些成功的過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)案例，分析其設(shè)計(jì)特點(diǎn)和考慮因素，如安全標(biāo)準(zhǔn)、乘客體驗(yàn)等。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐挠螛?lè)園，實(shí)地觀察過(guò)山車(chē)的運(yùn)行，并與所學(xué)知識(shí)相結(jié)合。

-建議學(xué)生閱讀有關(guān)物理學(xué)和工程學(xué)的書(shū)籍，如《物理學(xué)的故事》、《工程原理》等，以拓寬知識(shí)面。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組項(xiàng)目，要求他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)山車(chē)模型，并解釋其設(shè)計(jì)原理。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，如科學(xué)教育網(wǎng)站或在線(xiàn)課程，提供額外的學(xué)習(xí)材料，如視頻講解、互動(dòng)模擬等。

-邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士，如物理教師或游樂(lè)園工程師，來(lái)學(xué)校進(jìn)行講座，分享他們的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

-布置課后作業(yè)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)安全且符合物理原理的過(guò)山車(chē)軌道，并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)競(jìng)賽或創(chuàng)新項(xiàng)目，將過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)作為課題，以提升他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。七、課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)：

-請(qǐng)根據(jù)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，撰寫(xiě)一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)山車(chē)模型，測(cè)量不同高度和速度下的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并分析結(jié)果。

2.過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)草圖：

-設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)山車(chē)草圖，并標(biāo)注出起點(diǎn)、終點(diǎn)、最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。在草圖上標(biāo)注出速度和高度的變化，以及任何可能的轉(zhuǎn)彎或提升部分。

3.物理原理應(yīng)用：

-選擇一個(gè)你喜歡的過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)，分析其如何應(yīng)用物理學(xué)原理，如重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，以及如何保證乘客的安全。

4.小組討論：

-與你的小組一起討論，如果過(guò)山車(chē)的最高點(diǎn)提高了，但軌道長(zhǎng)度不變，乘客在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速度會(huì)有什么變化？為什么？

5.課后思考題：

-如果過(guò)山車(chē)的軌道有多個(gè)不同的高度變化，并且每個(gè)轉(zhuǎn)彎處都有一個(gè)不同的速度，那么在過(guò)山車(chē)的不同部分，乘客的體驗(yàn)可能會(huì)有哪些不同？為什么？

答案示例：

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)：

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量過(guò)山車(chē)在不同高度和速度下的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。

-實(shí)驗(yàn)步驟：設(shè)置過(guò)山車(chē)模型，改變高度和速度，記錄運(yùn)動(dòng)時(shí)間，計(jì)算速度。

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：記錄不同高度和速度下的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)論：隨著高度的增加，速度增加；隨著速度的增加，運(yùn)動(dòng)時(shí)間縮短。

2.過(guò)山車(chē)設(shè)計(jì)草圖：

-起點(diǎn)：0m，速度：0m/s

-最高點(diǎn)：30m，速度：最大速度

-最低點(diǎn)：-20m，速度：最大速度

-轉(zhuǎn)彎處：標(biāo)注轉(zhuǎn)彎半徑和角度

3.物理原理應(yīng)用：

-過(guò)山車(chē)在上升過(guò)程中，重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少；在下降過(guò)程中，重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加。

4.小組討論：

-如果最高點(diǎn)提高，乘客在最高點(diǎn)的速度會(huì)更快，因?yàn)橹亓?shì)能更大；在最低點(diǎn)的速度會(huì)更慢，因?yàn)橹亓?shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，但速度仍然比原來(lái)的最高點(diǎn)快。

5.課后思考題：

-乘客在上升部分可能會(huì)感到加速，因?yàn)樗俣仍黾?；在下降部分可能?huì)感到減速，因?yàn)樗俣葴p小；在轉(zhuǎn)彎處可能會(huì)感到離心力，如果轉(zhuǎn)彎過(guò)快或過(guò)急。八、作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：要求學(xué)生根據(jù)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法、結(jié)果和結(jié)論。報(bào)告應(yīng)包含圖表和文字描述，以便清晰地展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程和發(fā)現(xiàn)。

2.設(shè)計(jì)過(guò)山車(chē)模型：學(xué)生需要設(shè)計(jì)一個(gè)過(guò)山車(chē)模型，并繪制詳細(xì)的草圖，標(biāo)注出關(guān)鍵點(diǎn)如起點(diǎn)、終點(diǎn)、最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，以及速度和高度的變化。

3.物理原理分析：選擇一個(gè)真實(shí)的過(guò)山車(chē)案例，分析其設(shè)計(jì)如何應(yīng)用物理學(xué)原理，如能量轉(zhuǎn)換、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，并撰寫(xiě)一份簡(jiǎn)短的報(bào)告。

4.小組合作項(xiàng)目：學(xué)生分組進(jìn)行小組項(xiàng)目，設(shè)計(jì)一個(gè)安全且有趣的過(guò)山車(chē)游戲，要求包含至少三個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)階段，并準(zhǔn)備一份演示文稿進(jìn)行展示。

5.思考與討論：針對(duì)本節(jié)課的討論問(wèn)題，學(xué)生需要撰寫(xiě)一篇短文，表達(dá)自己對(duì)過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解，以及這些規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

作業(yè)反饋：

1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：教師將檢查實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完整性、數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性以及結(jié)論的合理性。對(duì)于報(bào)告中存在的問(wèn)題，如數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤或結(jié)論不合理，教師將提供具體的修改建議。

2.過(guò)山車(chē)模型設(shè)計(jì)：教師將評(píng)估學(xué)生的設(shè)計(jì)是否合理，草圖是否清晰，以及設(shè)計(jì)是否能夠體現(xiàn)物理學(xué)的原理。對(duì)于設(shè)計(jì)中的不足，教師將指導(dǎo)學(xué)生如何改進(jìn)。

3.物理原理分析：教師將檢查學(xué)生對(duì)物理學(xué)原理的理解程度，以及他們?nèi)绾螌⑦@些原理應(yīng)用于過(guò)山車(chē)案例。對(duì)于分析中的錯(cuò)誤或不足，教師將提供正確的解釋和進(jìn)一步的指導(dǎo)。

4.小組合作項(xiàng)目：教師將觀察小組的合作情況、項(xiàng)目的創(chuàng)新性和演示文稿的質(zhì)量。對(duì)于項(xiàng)目中存在的問(wèn)題，如設(shè)計(jì)不合理或演示不清晰，教師將提供改進(jìn)意見(jiàn)。

5.思考與討論：教師將評(píng)估學(xué)生的思考深度和表達(dá)能力，對(duì)于學(xué)生的觀點(diǎn)和見(jiàn)解，教師將給予積極的反饋，并鼓勵(lì)他們進(jìn)一步探討。

反饋方式：

-作業(yè)批改后，教師將直接在作業(yè)上標(biāo)注評(píng)分和反饋，并在課堂上進(jìn)行講解。

-教師可以通過(guò)課堂討論或個(gè)別輔導(dǎo)的方式，針對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行個(gè)別反饋。

-教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組互評(píng)，讓學(xué)生互相學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

-教師可以通過(guò)班級(jí)會(huì)議或個(gè)別談話(huà)，與學(xué)生討論作業(yè)中的問(wèn)題和改進(jìn)措施。

作業(yè)反饋的目的是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的不足，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力，并促進(jìn)他們?cè)诳茖W(xué)探究和問(wèn)題解決方面的能力提升。內(nèi)容邏輯關(guān)系