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第1单元《物体的运动》大单元整体教学设计
教材版本 教科版（2017） 单元（或主题）名称 物体的运动
主题概述 本单元旨在引导学生用科学的方法和思维来审视现实世界中各种物体的运动，对物体的位置、运动形式、运动速度等初步形成科学认识。同时将科学、技术、工程、数学有机地融为一体，引导学生经历一个明确问题、确定方案、设计制作、改进完善的项目式学习过程，体会综合应用跨学科和跨领域知识的科学实践的成功和乐趣。
课标要求 一、核心概念： （1）物质的运动与相互作用 （2）工程设计与物化 二、学习内容： （1）3.1力是改变物体运动状态的原因 ①知道可以用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某个时刻的位置。 ②知道测量距离和时间的常用方法。 ③知道用速度的大小来描述物体运动的快慢，知道自行车、火车、飞机等常用交通工具的大致速度。 ④描述生活中常见物体的直线运动、曲线运动等运动方式，比较不同的运动，举例说明各种运动的形式和特征。 （2）13.3工程是设计方案物化的结果 ⑤知道制作过程应遵循一定的顺序，制作简单的实物模型；尝试发现实物模型的不足，改进并展示。 三、学业要求： （1）能说明常见的物体运动方式和特点，知道速度可以描述物体运动的快慢。 （2）能对常见的物体运动形式进行分类，概括不同运动的特点。 （3）能用科学词汇、图示符号等表达物体运动的方式。 （4）能在探究过程中描述现象并如实记录。 （5）能完成实物模型制作，发现实物模型的不足并进行改进。
教材分析 本单元共有8 课，以 “物质的运动与相互作用”为线索，从三个层面进行编排。第一层面（1~6课），从物体的位置、物体运动形式、物体运动快慢等方面审视现实世界中各种物体的运动。第二层面（第7课），针对具体任务，明确设计要求，利用给定材料，进行设计、制作、评价、改善科技作品，将科学、技术、工程、数学有机地融为一体，发展创新和实践能力。第三层面（第 8 课），在观察、测量、比较中综合应用单元知识，创造性地解决实际问题。
学情分析 三年级学生，对运动有着许多生活经验，比如有的物体是静止的，有的物体是运动的；有的物体笔直前进，有的物体绕弯前进；有的物体运动得比较快，有的物体运动得很慢。尽管如此，学生对物体的运动还存在诸多不完善甚至错误的认识，他们往往无法判断自动上升的扶梯上的人是否在运动，他们往往习惯根据自己的感觉来臆测不同物体运动速度的大小等。通过本单元机械运动系统学习，帮助学生对运动有初步的科学认识。
单元目标 一、科学观念 1.可以用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某个时刻的位置。 2.物体的运动有不同形式。 3.物体的运动按运动轨迹（运动路线）可以分为直线运动和曲线运动。 4.物体运动的快慢是可以测量和比较的。 5.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。 二、科学思维 （1）运用观察、分析、描述、测量、比较等方法逐步对物体运动形成科学认识。 （2）用发散和聚合思维方式参与技术设计项目,了解和领悟技术工程的一般方法。 三、探究实践 1.借助方向盘、软尺等工具，描述某个物体某个时刻的位置。 2.通过观察和比较，记录和描述物体不同的运动方式。 3.通过观察，记录和描述物体在斜面上的运动情况。 4.借助秒表、软尺等工具进行测量，并比较不同物体运动的快慢。 5.根据设计要求，设计、制作、评价、改进自己小组的“过山车”。 四、态度责任 1.亲历对物体运动的探究活动，如实地记录和讲述有关物体运动的信息，表现出相应的探究兴趣。 2.愿意与同伴合作探究，乐于分享自己的经验，能接纳他人的观点，完善自己的探究。
单元结构化活动
达成评价 围绕课时学习目标 1.关注课堂问题预设与学生课堂反馈表现。 2.作业设计与学生答题正确率的及时分析。 3.对《物体的运动》的测试性评价。 围绕单元和主题目标 分层设置单元测试。
单元课时课型规划 课 时课型课时内容课时目标 （单元目标分配）课时学习任务（或问题）（一般1-2个）达成评价1实验课运动和位置（1）判断物体是“静止”的还是“运动”的。 （2）借助方向盘、软尺等工具，测定和表述某个物体在某个时刻的位置。。我们站在地面观察物体时,怎样判断物体是运动的还是静止的 怎样准确地描述物体的位置 （1）知道物体有“静止”和“运动”两种状态。 （2）知道可以用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某一时刻的位置1 实验课各种各样的运动观察比较物体的运动，用简单的图示和文字等描述物体的运动形式。生活中的各种物体是怎么运动的？知道物体的运动形式是各种各样的，这些运动形式可以分类。1实验课直线运动和曲线运动（1）用图示记录物体的运动路线。 （2）观察、描述并判断物体的运动形式。运动的物体会有不同的路线。这些车的运动路线有什么不同？知道根据运动路线的不同，物体的运动分为直线运动和曲线运动。1实验课物体在斜面上运动搭建斜面进行实验，观察、描述、比较物体在斜面上的运动情况。我们周围有许多斜坡，物体在斜坡上是怎样运动的？（1）知道不同的物体在斜面上的运动情况是不一样的。 （2）知道物体的形状和它在斜面上的运动情况有一定的关系。1实验课比较相同距离内运动的快慢（1）应用“相同距离比时间”的方法判断物体运动的快慢。 （2）利用秒表测量物体的运动时间。各种物体运动的快慢不一样,怎样来比较它们运动的快慢呢 知道运动相同的距离，可以用比较运动时间的方法来比较运动快慢：用时短，运动快；用时长，运动慢。1实验课比较相同时间内运动 的快慢（1）应用“相同时间比距离”的方法判断物体运动的快慢。 （2）利用软尺测量距离、利用秒表测量时间。如果不同物体的运动时间是相同的,怎样比较它们的快慢 （1）知道运动相同的时间，可以用比较运动距离的方法来比较运动快慢：距离长，运动快；距离短，运动慢。 （2）知道自行车、火车、飞机等常用交通工具的速度范围。1实验课我们的“过山车”（1）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。 （2）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。你见过或玩过游乐园中的过山车吗 让我们来设计和搭建一座自己的“过山车”吧!知道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。1实验课测试“过山车”利用自制的“过山车”正确描述物体的位置和物体的运动路线，能正确比较物 体运动的快慢。“过山车”做好了吗 让我们用小球代替“小车”,观察它吧。知道物体的运动可以用位置、路线、快慢等来描述。
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1.7《我们的“过山车”》教学设计
一、素养目标
1.科学观念：
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。
2.科学思维：
用发散和聚合思维参与技术设计项目,了解和领悟技术工程的一般方法。
3.探究实践：
（1） 根据已有材料，针对“过山车”设计要求，按照工程设计的基本步骤完成指定的任务。
（2）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。
4.态度责任：
愿意跟同伴合作完成指定任务，乐于反思和改进，体验设计产品成就感。
二、教学重难点
重点：明确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。
难点：能初步设计出符合要求的过山车,并利用现有的材料完成制作。
三、评价任务
评价任务 评价标准 表现程度 自评 互评 师评
☆☆☆ ☆☆ ☆
搭建轨道 能了解拼搭“过山车”的基本组件 能 基本能 不能
明确设计要求 知道怎样做达到设计要求 能 基本能 不能
设计方案 能设计、交流、修改、完善方案，真正参与设计 能 基本能 不能
制作、测试与评价改进 能完成工程设计任务 能 基本能 不能
学习收获
四、教学过程
学习活动 设计意图 效果评价
（一）情境导入 1.你见过或玩过游乐园中的过山车吗？ 播放视频《沉浸式坐过山车》 图中过山车做哪些运动？ 明确：爬升、滑落、旋转；直线运动、曲线运动。 2.过山车在什么样的轨道上做运动？ 明确：直线轨道、曲线轨道、斜面轨道。直线轨道、曲线轨道、斜面和底座构成过山车。 3.过山车在什么样的轨道上运动速度快？ 明确：在坡度大的斜面上小车下滑得快，在坡度小的斜面上小车下滑得慢。 4.如果你是设计师会怎样设计过山车，更富有刺激性和挑战性？ 学生自由回答。 通过视频和图片呈现,让学生了解过山车的基本构造和特点一一过山车的运动路线有直线和曲线,轨道有上坡也有下坡,为后续设计与拼搭做好铺垫。 关注学生对过山车基本构造和特点的认识。
（二）探究活动 评价活动一：搭建轨道 教师演示各种搭建材料和搭建方法。 1.方法1：利用塑料积木套材搭建直线轨道和曲线轨道。将积木用力压在地板上，两块积木的连接处要压平。 2.方法2：利用身边材料铁架台和价格低廉的一剖为二的泡沫保温管搭建。 （1）制作材料：铁架台、泡沫保温管、剪刀。 （2）具体方法 ①将泡沫保温管用剪刀剪开。 ②用铁架台的试管夹将泡沫保温管连接起来，并调整高度。 ③根据需要设计直线轨道或曲线轨道。 活动评价二：明确设计要求 仔细阅读设计要求，讨论一下怎样才能做到？ “过山车”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。 明确： （1）可通过软尺和细绳对轨道进行测量，确保轨道长度超过2米。 （2）起点的位置设计比终点的位置要高，形成一定坡度，给小球提供足够动力。 （3）直线轨道和曲线轨道连接到位，不脱轨，稳固。 活动评价三：设计方案 1.根据下列提示，说说我的设想。 （1）用什么材料来制作“过山车” （2）过山车整体设计成什么形状 （3）准备造几个直线轨道？几个曲线轨道 （4）怎么制造坡度？ 2. 在设计图纸上，设计“过山车”的轨道路线。 温馨提示： ①标注起点和终点，可以用箭头和文字相结合的方式。 ②整个轨道路线应该保持封闭和连续。 ③沿着空白设计图纸上印刷的格子绘制直道，弯道用弧线表示。 ④上下层路线有重叠时，位于下层的路线使用虚线，要配有文字说明。 3. 展示我们的设计图，根据同学建议完善自己的设计图。 活动评价四：制作、测试与评价、改进 1.制作材料：积木、软尺、细绳 2.制作步骤 ①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。这样既能有效避免因为材料不足而导致不能完成“过山车”的情况，又能省时高效。 ②尽量根据先前设计进行拼搭，如拼搭和设计有一定出入，可适当调整设计。 展示我们的过山车模型，根据过山车设计要求，用乒乓球代替小车进行测试，开展小组自评和小组间互评。 号过山车 ( )小组轨道的总长
应在2米
以上要有直线轨
道和曲线
轨道轨道的坡度
要有变化小球能滚完
全部轨道，
不能脱轨整座“过山
车”要稳团总评小组
自评☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆组间
互评☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆星等标准（1）每项要求到达了画3星，没达到不画星； （2）每项都达到要求，总评画5星； （3）有一项没达到要求的，总评就少一个星。
4.在测试、观摩的过程中，我们的过山车有哪些不足的地方需要改进？ 明确： （1）直线轨道过长，小球出现滞留中间现象 （2）坡度较小，小球动力不足 5. “过山车” 制作已完成，学生将制作的模型放置在桌子中央，多余的材料整理好后交给教师。 活动一：引导学生对拼搭“过山车”的基本组件有所了解,为后续的设计环节服务 活动二：教科书中的设计要求非常清晰,本环节通过讨论、交流等形式,帮助学生明确如何才能达到设计要求。 活动三：让学生自己先设计,然后进行交流,再修改完善方案,可以让更多的学生真正参与到设计中来，发挥工程设计图应 有作用。 活动四：拼搭、测试、调试与评价的过程相互交错整合，有助于时间优化,确保大部分学生能够顺利完成“过山车”轨道的搭建与评价。 活动一：考查学生是否对拼搭“过山车”的基本组件有所了解。 活动二：考查学生是否知道怎样做才能达到设计要求。 活动三：关注学生是否真正参与到设计中来。 活动四：关注学生能否完成工程设计任务。
（三）知识总结 通过这节课的学习，你有哪些收获？ 谈收获、启示，实现科学育人。 鼓励学生多谈收获，及时给予表扬。
五、成果集成
知道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。
六、作业设计
【知识技能类作业】
1.填空题
（1）在建造“过山车”时，我们要经历_______、_______和_______的过程
（2）设计制作“过山车”时，我们可以用软尺和细绳来测量轨道的_________。
（3）在搭建“过山车”时，必须有直线轨道和__________。
2.判断题
（1）制作“过山车”时，我们可以只用直线轨道。（ ）
（2）制作“过山车”，越简单越有趣。（ ）
（3）制作“过山车”时，我们应先在纸上设计轨道线路图。（ ）
（4）在制作“过山车”时，要考虑坡度的变化。（ ）
（5）组装“过山车”时,起点越高越好。（ ）
3.选择题
（1）在设计“轨道路线时”,下列做法中，最合理的是（ ）
A.可以边讨论边画设计图，设计图要用铅笔画，以便后续修改
B.设计“过山车”刺激最重要，所以线路应该要有“断口”
C.设计太麻烦了，我们先拼搭，再根据拼搭把图画出来
（2）我们在课堂上进行了“过山车”的设计、制作与测试。在设计“过山车”轨道时，我们要（ ）
A.把过山车放在最低处
B.使整个轨道路线保持封闭和连续
C.上下层路线重叠时，位于上层的路线使用虚线，并配上文字说明
【综合实践类作业】
根据测试，改进我们的“过山车”。
参考答案
1.（1）设计 制作 评价 （2）长度 （3）曲线轨道
2.（1） （2） （3）√ （4）√ （5）
3.（1）A （2）C
七、板书设计
我们的“过山车” 设计 制作 制作过山车 测试 评价 改进
八、教学反思
三年级学生由于年龄较小,一般没有坐过过山车的经历,对过山车的路径和轨道缺乏直接体验。但大部分学生通过图片和视频见过过山车,对过山车非常感兴趣,渴望对其进行研究。 学生在一、二年级学习活动中,已经经历过设计与制作的相关活动,如“做一顶帽子”,要求学生先进行设计,绘制帽子设计图,再根据设计图完成制作“做一个指南针”更是涉及材料准备、磁针磨制、元件装配、装置调试、应用完善等完整的制作过程。学生绘制设计图并进行制作的实践经验,有利于本课的学习。
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