2025-2026学年乐高积木新手教学设计

2025-2026学年乐高积木新手教学设计课题课时设计思路一、设计思路以课本“物体的结构与稳定性”为基础，遵循“认知-模仿-创新”路径，先通过简单积木搭建引导学生理解“稳固结构需合理连接”，再结合课本“杠杆原理”设计小任务（如搭小吊车），让学生在实践中感知机械作用，最后以“我的小发明”为主题鼓励创意搭建，注重小组合作与问题解决，培养动手能力与工程思维，贴合三年级学生认知水平与教学实际。核心素养目标二、核心素养目标通过积木搭建实践，发展科学探究能力，观察分析结构稳定性与连接方式的关系；提升工程实践素养，运用杠杆原理设计并优化简单装置；培养创新意识，在任务中尝试改进搭建方案；增强合作交流能力，小组分工协作完成项目；发展空间想象与逻辑思维，理解结构与功能的内在联系，形成初步的工程思维。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生已初步认识常见物体结构，了解简单连接方式，对“稳固”“平衡”有生活经验，但未系统学习结构稳定性原理；课本中接触过杠杆、滑轮等简单机械概念，但缺乏实践应用经验。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对动手搭建兴趣浓厚，喜欢直观操作，空间想象力较弱；部分学生具备基础拼搭能力，但精细操作和结构设计能力差异大；偏好小组合作学习，但分工协作意识需引导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：理解“结构稳定性与连接方式关系”存在抽象性困难；将课本杠杆原理转化为积木装置时，设计逻辑不清晰；小组合作中易出现分工不均、沟通低效问题；复杂搭建中易因结构不稳产生挫败感。教学资源准备四、教学资源准备1.教材：确保每位学生有课本“物体的结构与稳定性”“简单机械”章节，供随时查阅概念与案例。2.辅助材料：准备结构稳定性示意图、杠杆应用实例图片及搭建步骤视频，直观展示连接方式与机械原理。3.实验器材：每组配备基础乐高积木套装（含不同形状积木、连接件）、小吊车模型零件，检查零件完整性与边缘安全性。4.教室布置：设置4-6人分组操作台，配备收纳盒；后方设置作品展示区，墙面张贴课本相关结构案例图。教学过程（一）情境导入，激发兴趣（5分钟）

同学们，请看老师手里这个用乐高搭的小塔（举起一个简单的方形塔），轻轻一碰就倒了，你们知道为什么吗？（停顿，观察学生反应）对，因为它连接得不够牢固。今天我们就来当小小工程师，用乐高积木探索“物体的结构与稳定性”，还要学习课本里提到的“杠杆原理”，设计出既稳固又好用的装置。请大家快速拿出课本翻到第15页，我们一起看看“稳固的结构”这一节，里面说“合理的连接方式能提高物体的稳定性”，等下我们要用积木验证这句话哦！

（二）新知探究：结构稳定性初体验（15分钟）

首先，老师给大家发每组一份基础积木套装，里面有长条、方块、连接件。请你们先用4块长条积木搭一个正方形框架，放在桌上轻轻推一推，看看稳不稳？（学生动手操作，教师巡视）很多同学发现正方形一推就变形了，对吧？课本第16页画了三角形支架，说“三角形具有稳定性”，我们试试在正方形中间加一根斜积木，变成两个三角形，现在再推一推，是不是感觉稳多了？（学生调整结构，再次测试）太棒了！这就是“三角形稳定性”的魔力，生活中很多椅子、桥梁都用到了这个原理，比如课本里的埃菲尔铁塔图片，它的支架就是三角形，所以能那么高还稳固。

（三）深入探究：杠杆原理的乐高实践（20分钟）

现在我们要学习课本第20页的“简单机械”——杠杆。杠杆有三个关键点：支点（支撑点）、用力点（手用力的地方）、阻力点（物体被推动的地方）。老师用积木搭个简单杠杆：一块长积木做杠杆，下面放一个小方块做支点，左边挂个积木块当阻力点，右边用手压用力点，看能不能把左边的积木撬起来。（教师演示，学生观察）是不是很神奇？这就是杠杆“省力”的作用。

请你们每组也搭一个杠杆装置，试试改变支点位置：把支点放在杠杆中间、靠近阻力点、靠近用力点，分别感受哪个最省力。（学生操作，记录发现）第三组发现支点靠近阻力点时，轻轻用力就能撬起重物，对吧？课本里说“支点离阻力点越近，越省力”，这就是我们生活中撬棍、跷跷板的原理。现在升级任务：用杠杆和稳定结构结合，搭一个小吊车。需要有一个稳固的底座（用三角形支架），一根能升降的杠杆臂（长积木），还要能吊起一个小积木“货物”。（学生小组合作，教师巡回指导）第五组的底座很稳，用三角形加固了，但杠杆臂有点晃，试试在连接处加个连接件，让它更牢固，就像课本第21页的吊车图，它的臂杆都有加固结构哦！

（四）创新实践：“我的小发明”搭建（25分钟）

掌握了结构稳定性和杠杆原理，现在请你们当发明家，小组合作设计一个“实用小装置”，主题可以是“自动喂食器”“小吊车”“翻斗车”等，要求必须用到今天学的稳定结构和杠杆知识。先在小组内讨论：装置的功能是什么？需要哪些部分？怎么保证稳定？怎么用杠杆？（学生讨论，教师引导）比如自动喂食器，可以用一个杠杆装置，当小动物吃食物时，杠杆失去平衡，食物自动落下，底座一定要用三角形才不会倒。

现在开始搭建，老师给大家发设计图纸纸，先画出草图，再动手做。（学生绘制草图，教师提醒“注意课本里的结构案例，参考它们的连接方式”）第七组想设计翻斗车，用杠杆控制翻斗的开关，底座用长方形加大面积，上面固定一个杠杆，用手一压，翻斗就倾斜倒出货物，这个想法很棒！搭建时要注意翻斗和底座的连接要灵活，可以用转轴积木，课本第19页提到“转动连接能让物体活动”。（学生动手搭建，教师帮助解决技术问题，如“这个连接件怎么装？看课本第18页的步骤图，先把积木卡进凹槽，再按一下‘咔嗒’声就装好了”）

（五）展示交流与评价（15分钟）

各小组完成的作品都放到展示区啦！现在请每组派代表介绍：你们的装置叫什么？用什么结构保证稳定？用了什么杠杆原理？遇到了什么困难怎么解决的？（学生展示，如“我们的小吊车底座用三角形支架，很稳固；杠杆臂用长积木，支点在中间，能轻松吊起积木货物；开始时杠杆臂总掉，后来在连接处加了卡扣，就不晃了”）其他同学认真听，等下要说出你最喜欢的作品和理由。（学生互评，如“我喜欢第三组的自动喂食器，它用杠杆控制食物落下，很聪明，而且底座很稳，不会倒”）老师总结：大家的作品都体现了课本里的知识，有的用到了三角形稳定性，有的用到了杠杆省力原理，还有的把两者结合创新，真是了不起！

（六）总结拓展（5分钟）

同学们，今天我们用乐高积木探索了“物体的结构与稳定性”和“杠杆原理”，发现课本上的知识原来这么有用！稳固的结构需要合理连接（如三角形、增大底面积），杠杆能帮助我们省力（支点位置很重要）。生活中还有很多这样的例子，比如自行车的大齿轮和小齿轮是轮轴（属于杠杆变形），课桌的桌腿是稳定结构，大家可以课后观察一下，下节课分享你们的发现。最后，请大家把积木分类放回收纳盒，保持教室整洁，我们的“小小工程师”之旅就结束啦！教学资源拓展1.拓展资源

（1）生活中的稳固结构实例：课本中“稳固的结构”章节提到三角形稳定性，生活中自行车车架采用三角形设计增强抗形变能力；埃菲尔铁塔的镂空桁架结构通过三角形组合实现高耸稳固；台灯底座加重的圆形设计增大接触面积，降低重心，防止倾倒。这些实例均与课本“增大底面积”“三角形结构”知识点直接关联，帮助学生理解抽象概念与实际应用的结合。

（2）简单机械的多样应用：课本重点讲解杠杆原理，拓展滑轮组（如电梯、旗杆）通过改变力的方向实现重物升降；轮轴（如方向盘、螺丝刀）通过大轮带动小轮省力；斜面（如盘山公路、螺丝钉）通过延长距离减小坡度。这些机械装置均以课本“简单机械”为基础，深化对“省力或改变用力方向”原理的理解。

（3）结构稳定性的进阶探索：不同形状的稳定性差异（如正方体易倒、球体易滚动、圆柱体抗侧压强）可结合课本“结构形状与稳定性”延伸；材料硬度对结构的影响（如木质积木承重弱于塑料积木）关联课本“材料与结构稳固性”；不倒翁的重心设计（底部加重）体现“重心位置与稳定性”关系，均是对课本核心知识的补充与深化。

（4）工程中的结构设计案例：课本“稳固的结构”章节提及桥梁设计，拓展斜拉桥的钢索与桥塔受力分析（钢索拉力、桥塔压力）；起重机底部的配重设计与杠杆臂平衡原理，对应课本“杠杆平衡条件”；建筑脚手架的交叉支撑结构，强化“三角形稳定性”在工程中的应用，帮助学生建立“课本知识—实际问题—工程思维”的联结。

2.拓展建议

（1）家庭结构观察任务：观察家中桌椅、书架、晾衣架等物品，记录其支撑结构（如是否用三角形、底座形状），用手轻推测试稳定性，填写《家庭结构稳定性观察表》，关联课本“稳固结构需合理连接”知识点，培养观察与记录能力。

（2）杠杆原理实验探究：用筷子、一次性纸杯、硬币模拟杠杆装置，将杯子作为支点，一端放硬币（阻力点），另一端用手压（用力点），改变支点位置（靠近阻力点或用力点），记录用力大小变化，验证课本“支点离阻力点越近越省力”的结论，撰写简易实验报告。

（3）简单机械组合创作：利用乐高积木或废旧材料（如矿泉水瓶、绳子）设计“多功能小装置”，如包含杠杆臂的小吊车（课本案例延伸）、用滑轮组升降的模型电梯，需说明各部分结构的作用（如杠杆臂省力、滑轮改变方向），绘制设计草图并标注课本中的“支点”“阻力点”“用力点”等要素，强化知识应用能力。

（4）科普阅读与知识梳理：阅读《儿童科学百科全书》“结构与力”章节，整理稳固结构的类型（如三角形、框架式）和简单机械的应用场景（如跷跷板、扳手），制作“稳固结构”和“简单机械”两张知识卡片，分别列举课本中的核心概念与生活实例，形成系统化知识网络。

（5）小组合作项目挑战：以“承重桥梁设计”为主题，小组合作使用吸管、卡纸等材料搭建桥梁，要求至少包含一种三角形支撑结构，测试桥梁承重能力（如放置硬币），记录最大承重并分析结构优缺点；或设计“省力搬运装置”，用杠杆或滑轮搬运重物（如书本），记录装置使用效果，结合课本“结构稳定性”“杠杆原理”撰写项目报告，培养工程思维与团队协作能力。板书设计①核心概念

-结构稳定性：物体抵抗倒下或变形的能力（课本P15）

-连接方式：榫卯、卡扣、焊接等（课本P16“合理连接提高稳定性”）

-三角形稳定性：三角形框架不易变形（课本P16案例：埃菲尔铁塔支架）

-杠杆原理：支点、用力点、阻力点（课本P20“简单机械三要素”）

②探究关键结论

-结构加固：正方形+斜杆→三角形（更稳）（课堂实验结论）

-杠杆省力：支点离阻力点越近，越省力（课本P21“杠杆平衡条件”）

-稳定结构设计：增大底面积、降低重心（课本P15“稳固结构条件”）

③应用与拓展

-生活实例：自行车架（三角形）、吊车（杠杆+稳定底座）（课本P21案例）

-创新设计要素：功能明确、结构稳固、机械原理合理（课堂“小发明”要求）重点题型整理1.简答题：课本P16指出三角形稳定性是提高结构稳定性的关键，请解释为什么三角形框架比正方形框架更稳固？

答案：三角形框架的三条边相互固定，形成刚性结构，不易变形；而正方形框架在受力时易产生角度变化，导致不稳定。

2.应用题：课本P21描述吊车设计需结合杠杆原理，请设计一个简单吊车底座，说明如何利用三角形结构确保稳定性。

答案：底座采用三角形支架，增大接触面积，降低重心；连接处用卡扣固定，防止松动，从而提高抗倾倒能力。

3.计算题：课本P20讲解杠杆平衡条件，若支点位于杠杆中点，阻力点距支点10厘米，用力点距支点20厘米