《飞向蓝天：纸飞机的奥秘与竞赛》教学设计-小学三年级综合实践活动

《飞向蓝天：纸飞机的奥秘与竞赛》教学设计——小学三年级综合实践活动一、教学内容分析  本课隶属于小学综合实践活动课程，契合《中小学综合实践活动课程指导纲要》中“创意物化”与“设计制作”活动方式的要求。课程以学生喜闻乐见的纸飞机为载体，旨在引导其经历从设计、制作到测试、优化的完整技术实践活动链条。从知识技能图谱看，本课核心在于理解“结构与功能”这一跨学科大概念在简易飞行器中的初步体现，学生需掌握几种基础纸飞机折法（识记与应用），并能通过对比实验，感知机翼形状、重心位置等因素对飞行稳定性、滑翔距离的影响（理解与探究），这为后续更复杂的技术设计与工程思维培养奠定了基础。过程方法上，本课强调“做中学”与“研中思”，将科学探究中的“控制变量法”、技术领域的“迭代优化”思想转化为“设计试飞记录改进”的循环探究活动，使学生在动手实践中体悟工程设计的初步流程。素养价值渗透方面，活动不仅锻炼学生的手眼协调与精细动作能力，更着重培育其技术意识、工程思维、探究精神及在试错中不断完善的创新品质与抗挫折能力，实现劳动教育、科学教育与创新教育的有机融合。  三年级学生正处于具体运算思维阶段，对动手操作充满兴趣，具备初步的观察、比较和简单归纳能力。其已有基础是绝大多数学生拥有折简单纸飞机的零散经验和生活直观感受；潜在障碍则在于其经验多源于模仿，缺乏对飞行原理有意识的探究，且在设计改进时容易陷入盲目尝试，难以进行有依据的优化。针对此学情，教学将采取“扶放结合”的策略：首先通过提供经典机型图纸和清晰步骤示范，搭建稳固的“脚手架”，确保全体学生获得成功体验与基础技能；进而创设“飞行竞赛”的真实任务驱动，引导学生在竞赛规则的导向下，自发产生探究优化方案的内在需求。过程中，教师将通过巡视观察、追问“你为什么这样改”、组织小组数据分享会等形成性评价手段，动态诊断学生的思维层次，并为有困难的学生提供个性化的提示卡（如“试试调整机翼后缘的小小升降舵”），为学有余力的学生提出挑战性问题（如“如何让你的飞机在空中优雅地画个圈？”），实现差异化支持。二、教学目标  1.知识目标：学生能够准确说出纸飞机主要组成部分（如机头、机身、机翼、尾翼）的名称及其基本功能；理解“重心”“投掷角度”“机翼对称”等概念与飞行性能（平稳度、滑翔距离）之间的简单关系；能依据飞行效果，对比分析不同设计方案的优劣。  2.能力目标：学生能够按照图示或指令，独立、规范地完成至少两种经典纸飞机的制作；能小组协作，设计并执行简单的对比试飞实验，运用表格系统记录飞行数据；能基于数据和分析，提出至少一项有针对性的改进方案并实施验证，初步经历“设计制作测试优化”的迭代过程。  3.情感态度与价值观目标：在小组合作与竞赛中，培养学生积极倾听、有效沟通、共同承担责任的团队协作精神；面对试飞失败或效果不佳时，能保持耐心与热情，积极寻求改进，体验“问题解决”带来的成就感，养成乐于探究、敢于尝试、精益求精的科学态度。  4.科学（学科）思维目标：重点发展学生的工程思维与实证意识。引导其像小工程师一样思考，将模糊的“飞得好”愿望转化为具体的“飞得远、飞得直”等可测量、可改进的目标；在改进环节，强调“有依据的优化”，即根据试飞现象和数据（而非随意猜想）来调整设计方案，初步建立“实践检验设计”的思维模式。  5.评价与元认知目标：引导学生运用简单的评价量规（如飞行距离、直线度、制作工艺）对自家作品进行自评与互评；在活动尾声，通过“回顾学习单”，反思本组在“计划执行检查”各环节中的得失，总结出让纸飞机飞得更好的关键一两条“秘诀”，提升对学习过程的监控与调节能力。三、教学重点与难点  教学重点：引导学生在制作与多次试飞的基础上，探究纸飞机的结构特点（如机翼对称性、重心位置）与飞行性能（平稳性、滑翔距离）之间的关系，并尝试进行有依据的改进。确立此为重点，源于其对“创意物化”核心素养的承载：它超越了单纯的折叠技能，指向“设计思维”与“技术优化”这一综合实践活动的关键能力，是学生从“模仿制作”迈向“理解性设计与创新”的枢纽，也是课标中“通过动手操作实践，初步掌握创意物化的基本方法”要求的具体体现。  教学难点：如何帮助学生从感性的、零散的试飞体验中，提炼出结构影响性能的规律性认识，并以此指导系统性改进。难点成因在于三年级学生的思维特点：他们易于观察到现象（如飞机偏航、扎头），但难以自主建立现象与结构缺陷（如左右机翼不对称、机头过轻）之间的因果联系，改进往往依赖试错。突破方向在于提供结构化的探究工具（如对比实验记录表）和思维“脚手架”（如关键提问链：“飞机总是往哪边拐？看看两边的翅膀完全一样吗？”），将隐性的思维过程显性化、步骤化。四、教学准备清单  1.教师准备    1.1媒体与教具：多媒体课件（含经典纸飞机折法步骤动画、飞行原理简易示意图、竞赛规则）；不同造型纸飞机成品若干（用于对比演示）；大幅飞行成绩记录表（黑板或海报纸）。    1.2材料与工具：A4打印纸（每人至少3张）、彩色卡纸（备用）、简易飞行距离测量皮尺（或标记好距离的地面贴线）、风向袋（用于感知风向）。    1.3学习支持材料：“小小航空工程师”学习任务单（内含折法关键步骤提示、试飞记录表、改进计划栏）；分层提示卡（基础版：检查对称、调整投掷动作；进阶版：探讨重心、翼型微调）。  2.学生准备    复习曾有过的折纸飞机经验；以46人为单位组成“飞行设计团队”，自定组名与分工（记录员、试飞员、质量检测员等）。  3.环境布置    教室桌椅分组摆放，中间留出足够宽的“飞行测试区”；黑板分区规划：左侧用于张贴核心步骤与要点，中部用于记录各组成绩与发现。五、教学过程第一、导入环节  1.情境创设与问题驱动：“同学们，每个人童年都有一架飞向蓝天的纸飞机。但今天，我们要从‘玩家’升级为‘设计师’！”教师同时放飞两架预先折好的、飞行表现迥异的纸飞机（一架平稳滑翔，一架急速翻滚）。“瞧，这两架纸飞机，外形看起来差不多，为什么飞行的轨迹和距离会差这么多呢？大家猜猜秘密可能藏在哪儿？”  1.1建立联系与明确任务：在学生踊跃猜测（翅膀、头、扔的力量…）后，教师小结并引出核心问题：“看来，纸飞机的‘身材’——也就是它的结构，很可能决定了它的‘命运’。那么，什么样的结构，才能让纸飞机飞得更远、更稳？这就是今天我们所有‘飞行设计团队’要挑战的核心任务！我们将通过‘学折经典款’、‘设计自家机’、‘竞赛大比拼’和‘智慧再升级’四个环节来寻找答案。”第二、新授环节  任务一：解构经典——观察与模仿制作  教师活动：首先，展示并慢速播放“空中之王”（一种经典远距离纸飞机）的折叠动画，对关键步骤（如精确对折压痕、翼尖反折形成小翼）进行暂停解说，强调“精准”与“对称”是飞机制作的基石。教师随后分发步骤图，并手持实物分步演示，特别指出“机头要压实，重心才稳”、“左右机翼必须像双胞胎一样对称”。巡视指导时，重点关注动手能力较弱的学生，通过手把手辅助或引导其参照步骤图上的序号，确保人人能完成一架基础合格的飞机。“先别急着折，我们一起来仔细观察一下，这架‘空中之王’的翅膀、机身有什么特别之处？”  学生活动：集中观看动画，跟随教师的讲解与演示，同步动手操作。在模仿折叠过程中，尝试理解每一步操作的目的（如“这一步是为了让机头更重吗？”）。完成后，与同组伙伴互相检查飞机是否平整、对称，并进行简单的“首航”手感测试。  即时评价标准：①折叠过程是否专注、有序，遵循步骤；②成品飞机是否平整、无明显歪斜，机翼基本对称；③能否与同伴互相检查并提出简单的调整建议（如“你这边可以再压平一点”）。  形成知识、思维、方法清单：  ★精确与对称是基础：制作精度直接影响初始飞行状态。每一步折痕都应清晰、准确，这是后续所有优化的前提。教师需反复强调“慢工出细活”。  ★认识基本结构：机头（提供重量与惯性）、机身（主体支撑）、主翼（主要提供升力）、尾翼/小翼（影响稳定性）。可通过类比真实飞机帮助学生建立直观联系。  ▲折叠是一种空间思维训练：将二维平面纸张转化为三维立体模型，需要学生不断进行空间想象与转换。对于有困难的学生，可鼓励其多观察实物，用手感受立体形状。  任务二：初试锋芒——规则下的首次测试  教师活动：明确“飞行测试区”与安全规则（统一方向投掷，捡飞机看路）。讲解记录表使用方法：需记录“飞行距离”（大致区间）和“飞行姿态”（直线/左偏/右偏/翻滚等）。组织第一轮试飞，教师巡回观察，不做过多干预，主要收集典型现象。“好，各团队请派第一位试飞员，让我们看看这些‘经典款’的初步表现！注意，不仅要关心飞了多远，更要当好观察员，看看你的飞机在空中是‘翩翩起舞’还是‘跌跌撞撞’？”  学生活动：各小组在指定区域有序试飞。试飞员投掷，其他成员观察飞行轨迹并共同估测距离、判断姿态。记录员在任务单表格中填写首次测试数据。组内简单交流第一印象（如“我的飞得远但爱拐弯”）。  即时评价标准：①能否安全、有序地进行试飞活动；②观察是否仔细，能否用简单词语描述飞行姿态；③记录是否认真、诚实。  形成知识、思维、方法清单：  ★试飞是检验设计的唯一标准：脱离实际飞行的设计是空想。必须通过试飞获取真实反馈。  ★定性观察与定量记录结合：“飞行姿态”是定性观察，帮助发现问题；“飞行距离”是初步的定量测量，用于比较效果。引导学生意识到两者同样重要。  ▲投掷技巧的影响：向学生说明，为了公平比较飞机本身性能，应尽量使用相似力度和角度（约与水平面成1015度）投掷，减小人为变量干扰。可统一练习两次投掷动作。  任务三：数据分析与问题诊断  教师活动：召集各小组，邀请几位数据有明显差异或现象典型的学生分享记录。教师将共性问题提炼至黑板：“飞机总向左偏”、“飞不远，直接扎地”、“在空中翻跟头”。针对每个问题，引导学生关联飞机结构进行“会诊”：“飞机爱向左转，大家觉得可能是身体的哪个部分‘不听话’了？”“扎头，是不是头太重了，或者翅膀提供的升力不够？”在此过程中，引入“重心”“升力”“偏航”等概念，并用简易图示辅助说明。“让我们化身飞机医生，根据‘症状’来诊断‘病因’！”  学生活动：聆听同伴分享，对照自家飞机的“症状”。在教师引导下，小组讨论本组飞机可能存在的主要问题，并尝试从结构上寻找可能原因（如检查机翼是否一高一低、机头是否过厚）。将讨论出的“疑似病因”记录在任务单的“问题诊断”栏。  即时评价标准：①能否根据飞行现象，提出与结构相关的合理猜测；②小组讨论时，能否倾听他人意见，并贡献自己的想法；③诊断是否具体，而非笼统的“不好飞”。  形成知识、思维、方法清单：  ★现象关联结构：建立“偏航→左右不对称”、“扎头→重心太靠前或翼面升力不足”、“翻滚→重心不稳或翼面扭曲”等基本因果联系。这是工程思维的关键一跃。  ★重心概念初步感知：重心是影响稳定性的核心因素。可以用“寻找平衡点”的小游戏（将飞机放在指尖寻找平衡位置）让学生直观感受。  ▲多因一果的可能性：提醒学生，一个飞行问题多种结构原因共同导致（如既不对称，投掷角度也不对），改进需逐一排查。培养全面思考的习惯。  任务四：迭代优化——基于诊断的再设计与再制作  教师活动：宣布进入“改进时间”。提供策略支持：对于“不对称”问题，提供“比对修正法”（将飞机对折压痕作为中线，比对两侧）；对于“扎头”或“飘忽”，提供“重心调节法”（在机头轻微加减纸张，或微调机翼后缘角度）。鼓励学生在第二张纸上进行改进型制作，或对原有飞机进行谨慎调整。教师巡视，进行个性化指导，对陷入困境的小组发放“提示卡”，对改进思路清晰的小组提出更高要求：“你能让它在飞得远的同时，还能平稳降落吗？”  学生活动：各小组依据“问题诊断”，商定12项最优先的改进措施。可能是重新折叠一架，也可能是在原机上小心调整（如掰正翼角、在机头夹回形针微调重心）。制作或调整后，在机身上标记“改进版1.0”。  即时评价标准：①改进措施是否有明确的针对性（是否针对诊断出的问题）；②调整操作是否细致、谨慎，避免破坏性修改；③团队在决策和改进过程中是否协商合作。  形成知识、思维、方法清单：  ★迭代是设计的核心过程：设计很少一次成功。基于测试反馈进行针对性修改（迭代），是工程师的日常工作模式。本节课让学生亲历这一过程。  ★具体可行的优化策略：掌握“比对修正”解决对称性问题，“微调重心”解决稳定性问题。这些是可迁移的解决策略。  ▲改进的限度与权衡：引导学生意识到，有时解决一个问题可能引入新问题（如加了重物稳了，但飞不远了），需要在不同性能间取得平衡。这是更高阶的设计思维萌芽。  任务五：竞赛验证与深度反思  教师活动：组织正式的“飞行竞赛”。设定“最远距离奖”和“最佳稳定奖”（直线飞行）。各组派出改进后的飞机参赛，由教师和小组代表共同测量、判定。赛后，引导获胜小组和进步显著小组分享经验：“你们主要改动了哪里？这个改动带来了什么效果？”将成功经验提炼板书。“恭喜我们的获奖团队！他们的经验告诉我们，一个小小的、有根据的改动，就能带来巨大的性能提升！”  学生活动：积极参与竞赛，为队友加油。认真听取优秀小组的经验分享，对比自家的改进过程，思考哪些经验可以借鉴。在任务单的“我的收获”栏，用一两句话写下本课最大的心得或一个发现。  即时评价标准：①能否遵守竞赛规则，友善竞争；②能否从他人分享中吸取有价值的经验；③反思总结是否真切、具体。  形成知识、思维、方法清单：  ★数据驱动的优化有效性验证：通过竞赛数据对比，直观感受优化前后的差异，强化“基于实证改进”的意识。  ★经验共享的价值：工程领域通过交流分享加速进步。聆听他人（特别是成功者）的思路，是学习的重要途径。  ▲科学探究的乐趣与不确定性：即使遵循相同原理，不同团队的作品仍会有个体差异，这正体现了动手实践的创造性和探索的乐趣。接受结果的不完美，但赞赏过程的认真。第三、当堂巩固训练  1.基础层（全体必做）：运用本节课学到的一种经典折法和一项改进技巧（如确保对称），在第三张纸上独立完成一架“终极版”纸飞机，并以文字或图画方式，在机翼上简要标注你认为它飞得好的一个设计要点（如“我的机翼绝对对称”）。  2.综合层（小组协作）：以小组为单位，挑战一个新目标：设计一架能在空中盘旋（近似圆形轨迹）至少一圈后滑翔降落的纸飞机。可以大胆尝试非常规的折叠方法，但需记录下为实现“盘旋”所做的特殊设计。  3.挑战层（自主选做）：思考并研究：真实飞机的机翼截面（翼型）是流线型的，这有什么科学道理？如果我们想用纸张模拟这种翼型，可能会遇到什么困难？有何替代办法能提升升力？（此题为开放性思考，鼓励查阅资料或后续探究）  反馈机制：“终极版”飞机进行组内互评，依据“制作精度”和“设计说明清晰度”给出星级评价。盘旋飞机挑战进行班级展示，由全班观察并投票选出“最有创意设计奖”。挑战层问题鼓励学生在课后与老师、家长交流想法，或在班级“科学角”张贴自己的研究发现。第四、课堂小结  1.知识整合：教师引导学生共同回顾板书，梳理出本课的知识技能链条：“精准制作是基础→试飞测试找问题→关联结构析原因→有的放矢去改进→竞赛验证再反思”。鼓励学生课后用简单的思维导图画出这个过程。  2.方法提炼：“今天，我们每个人都像一名真正的航空工程师，体验了‘设计制作测试优化’的完整工作循环。记住，动手之前先动脑，改进之前找依据，这是让我们的小发明越来越棒的法宝！”  3.作业布置与延伸：必做作业：将你的“终极版”纸飞机带回家，向家人展示并讲解你的设计要点，记录下家人的试飞反馈。选做作业：使用不同材质的纸（如报纸、广告纸、锡箔纸）折叠同款飞机，测试材质对飞行的影响，并猜测原因。六、作业设计  1.基础性作业：完成课堂上的“终极版”纸飞机，并向家人进行展示与讲解。目的旨在巩固核心制作技能与表达能力，将课堂所学向家庭延伸，获得多元反馈。  2.拓展性作业：创作一份“我的专属纸飞机”图文说明书。要求包含：飞机名称、设计灵感来源、分步骤折叠图解（可拍照或手绘）、试飞性能特点（如擅长滑翔/翻滚）、以及一条重要的“飞行小贴士”。此作业旨在将实践活动成果进行系统化、个性化整理，提升信息整合与创意表达能力。  3.探究性/创造性作业：开展“纸飞机承重挑战”微型项目。尝试改装你的纸飞机，使其能安全携带一枚硬币（或橡皮）飞行一段距离。研究如何在不严重破坏飞行性能的前提下增加载重空间与结构强度，并记录你的设计方案、测试过程与最终效果。此作业旨在引导学生进行更复杂的工程问题解决，涉及结构强化、空间利用与性能权衡等多维度思考。七、本节知识清单及拓展  ★1.纸飞机基本结构：主要包括机头（提供初始动能与稳定性）、机身（主体结构）、主翼（产生升力的主要部件）、尾翼/小翼（用于调整飞行姿态，保持稳定性）。理解各部分功能是进行针对性设计的基础。  ★2.精准折叠的重要性：清晰的折痕、严格的对齐与对称，是保证纸飞机具备良好空气动力学性能的前提。任何微小的歪斜都可能在飞行中被放大，导致偏航或翻滚。  ★3.重心与稳定性：重心是物体重量的集中作用点。对于纸飞机，合适的重心位置（通常在中部略靠前）对其飞行稳定性至关重要。重心太靠前易“扎头”，太靠后易失速上扬。  ★4.对称性与直线飞行：左右机翼、尾翼的严格对称，是保证纸飞机沿直线飞行而不自转、偏航的关键。飞行时向一侧偏转，首先应检查对应侧的机翼形状、角度是否一致。  ★5.试飞的核心目的：试飞不是为了“玩”，而是为了收集数据、发现问题。它是连接“设计”与“优化”的桥梁，是工程实践中不可或缺的检验环节。  ★6.控制变量法初步应用：在对比不同设计的效果时，应尽量保持其他条件（如投掷力度、角度、纸张、测试环境）一致，只改变一个变量（如机翼形状），才能得出可靠结论。  ▲7.升力的简单原理：机翼的特殊形状使得流过上方的空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，从而产生向上的压力差，即升力。这是飞机能飞起来的科学原理。  ▲8.投掷技巧的影响：投掷给予飞机初始速度和角度。合适的出手角度（稍向上）和速度，能使飞机获得最佳升力与滑翔比。教学中需引导学生区分飞机性能问题与投掷技术问题。  ▲9.迭代设计思维：设计是一个循环往复、不断逼近最优解的过程：“设计→制作→测试→分析→改进→再测试……”。接纳失败，并从失败中学习，是此思维的核心。  ▲10.空气阻力与流线型：物体在空气中运动时会受到阻力。流线型设计能有效减少阻力。思考如何让纸飞机的头部更“尖”、表面更平滑，是更深入的优化方向。  ▲11.材料特性的影响：纸张的厚度、硬度、光滑度会影响飞机的重量、结构强度和空气摩擦。鼓励学生课后探究不同材质纸张对飞行性能的具体影响。  ▲12.从纸飞机到真飞机：虽然简单，但纸飞机蕴含了与真飞机相同的基本飞行原理（升力、重力、推力、阻力；稳定性与控制）。它是通往航空科学的一扇趣味窗户。八、教学反思  （一）目标达成度评估  本课预设的知识与能力目标达成度较高。通过观察，绝大多数学生能独立完成经典机型的制作，并在任务单上记录下相对准确的试飞现象。“关联结构析原因”环节是思维的爬坡点，约70%的小组能在教师引导和提示卡的帮助下，做出较为合理的诊断；剩余30%的学生虽能模仿操作，但自主建立因果联系仍显吃力，这印证了学情预判中“从现象到本质”的思维跨度是真实存在的难点。情感态度目标方面，竞赛环节激发了高昂的热情，小组协作整体积极，但在“改进时间”部分，个别小组因初次优化效果不明显而出现短暂气馁，需教师及时介入鼓励，引导其关注微小进步。  （二）环节有效性分析  导入环节的“对比飞行”瞬间抓住了学生注意力，驱动问题生成自然。任务一至任务五的序列设计，基本遵循了认知与技能发展的阶梯。其中，“任务三（数据分析与诊断）”是承上启下的关键，也是课堂节奏的“缓冲带”，给予学生充分的观察、讨论和思维发酵时间，不可或缺。“任务四（迭代优化）”中提供的两种具体策略（比对修正、重心调节）如同实用的“工具包”，有效降低了优化环节的盲目性，使差异化支持得以落地——能力强的组可以综合运用并尝试更多策略，能力弱的组也能掌握一种方法进行有效改进。竞赛