《自制走马灯大比拼》教学设计（第一课时）-2026-2027学年冀人版（新教材）小学科学四年级上册

《自制走马灯大比拼》教学设计（第一课时）-2026-2027学年冀人版（新教材）小学科学四年级上册学情分析四年级学生已经在前一节课学习走马灯艺术传承人相关知识，掌握热空气上升、冷热对流驱动走马灯转动基础原理，理解叶轮结构对转动效果起到关键作用。学生动手实践欲望强烈，乐于开展小组合作制作任务，但动手精细度参差不齐，裁剪、弯折、固定等操作容易出现瑕疵。学生能够说出走马灯转动原理，但是很难把原理转化为制作的实操标准，制作过程容易出现扇叶角度不一致、支点歪斜、支架不平衡等问题，造成作品无法转动。遇到故障时，部分学生直接放弃，缺少自主排查问题、迭代优化的意识。小组合作时，会出现分工混乱，个别学生参与度低的情况。本节课需要依托教材内容，引导学生先做方案规划，再动手初步制作，建立“设计—制作”工程实践思维，落实探究实践素养。教材分析本课为冀人版四年级上册科技擂台《自制走马灯大比拼》第一课时，教材原文：走马灯是我国传统民俗工艺品。点燃走马灯内的蜡烛，灯罩就会慢慢转动起来。我们可以利用热空气上升的原理，动手制作一个走马灯，比一比谁的走马灯转动更平稳、更持久。制作走马灯需要纸杯、细铁丝、蜡烛、剪刀、牙签、胶带等材料。制作完成后，调整灯罩角度、悬挂高度，测试走马灯的转动效果，探究让走马灯转得更好的方法。教材把工程实践拆解为明确任务、材料选取、动手制作、调试优化、擂台比拼完整流程。本课时聚焦明确任务、方案设计、小组分工，完成走马灯初步组装制作。教材文本提示制作材料清单，提示要关注扇叶角度、悬挂高度等变量，为后续调试比拼埋下伏笔。本课承接上一课生涯链接，把科学原理转化工程实践，落实新课标工程与技术实践要求，引导学生体会工程制作不是简单手工，要依托科学原理进行设计，为第二课时调试优化、擂台比拼做好基础。核心素养教学目标1.科学观念：复述热空气上升、冷热对流驱动走马灯转动原理；知道走马灯叶轮、悬挂支架、旋转支点、热源各个结构的功能，理解结构会直接影响作品转动效果。2.科学思维：能够根据教材给出的制作任务，完成简易设计方案；能够预判制作当中容易出现的问题，思考对应的解决办法；建立“设计对应功能”的工程思维。3.探究实践：参照教材材料提示，小组完成分工，按照设计方案开展走马灯初步制作；规范使用剪刀等工具，建立安全操作意识，能够记录制作过程当中遇到的困难。4.态度责任：体会工程制作需要耐心细致；懂得小组分工协作的意义；延续走马灯传承人的匠心精神，对待作品力求完善，能够正视制作当中出现的不完美。教学重难点教学重点：读懂教材制作任务，完成小组设计方案，按照要求完成走马灯的初步组装制作，落实工具操作安全规范。

教学难点：结合科学原理进行方案设计；控制扇叶倾斜角度、支点居中，减少制作当中的结构缺陷。教学过程复习回顾，明确本课任务教师出示走马灯教具。

师：上一节课我们学习生涯链接《走马灯艺术传承人》，哪位同学结合课本知识，说一说走马灯依靠什么力量转动？

生：蜡烛加热空气，热空气上升，冷热空气对流冲击叶轮，带动灯罩旋转。

师：想要走马灯顺利转动，哪一个结构起到至关重要的作用？

生：顶部倾斜的叶轮。

师：很好。今天我们进入科技擂台《自制走马灯大比拼》，请大家翻开课本，阅读教材当中的任务描述。请一名同学朗读课本当中的课文片段。

学生朗读教材原文：走马灯是我国传统民俗工艺品。点燃走马灯内的蜡烛，灯罩就会慢慢转动起来。我们可以利用热空气上升的原理，动手制作一个走马灯，比一比谁的走马灯转动更平稳、更持久。

师：课本交给我们什么任务？

生：利用热空气上升原理，自制走马灯，开展比拼，比拼看谁的走马灯转动更平稳、更持久。

师：课本还给我们列举可以使用的材料，大家找一找课本给出哪些参考材料。

生：纸杯、细铁丝、蜡烛、剪刀、牙签、胶带。

师：我们本节课核心目标，小组完成走马灯方案规划，并且完成走马灯初步制作。下一节课，我们进行作品调试、修改优化，开展班级擂台大比拼。

【设计意图】复习旧知，直接切入教材文本，明确本节课工程实践任务，让学生清楚两课时整体安排，建立任务意识。研读教材，拆解制作任务，开展方案设计师：课本告诉我们，比拼评价的两个关键点，转动平稳、转动持久。大家小组讨论，结合我们学到的科学原理，想一想，想要实现转动平稳持久，我们制作的时候哪些地方要特别留心？小组结合课本提示，填写简易设计记录表，画出走马灯简易草图，标注叶轮、支点、支架位置，同时确定小组分工。

教师出示简易设计草图模板，模板包含：小组名称、选用材料、草图绘制、需要注意要点、组员分工几个栏目。

师引导提问，推进小组思考：

师：第一，叶轮扇叶，我们是剪成平直，还是需要倾斜？为什么？

生：扇叶要倾斜，热空气冲上来，倾斜叶片才可以获得推力。

师：第二，旋转支点，放在纸杯什么位置最合适？偏了会出现什么后果？

生：支点要放在正中心，如果偏移，灯罩会倾斜，容易卡顿。

师：第三，支架铁丝，我们制作时要做到什么标准？

生：支架平整，保证灯罩可以自由悬挂，不会卡住。

小组开展方案设计，教师巡视，参与小组交流，针对部分小组误区进行点拨。部分小组草图扇叶画成平直，教师及时提问引导学生回顾课本原理，修改设计。

小组完成方案之后，选取2‑3个小组展示设计草图，小组代表介绍自己小组方案。

师：你们小组选用哪些材料？设计当中，你们重点关注哪几个结构？预判制作会遇到什么困难？

小组代表汇报，其他同学倾听，可以提出合理疑问。

师总结：课本给我们参考材料，大家也可以合理替换材料，但是所有设计都要服从科学原理，叶轮倾斜、支点居中、支架平整，这是走马灯能够转动的基础条件。

【设计意图】深度解读教材制作任务，以问答驱动小组方案设计，落实工程实践的设计环节，避免学生直接盲目动手，让制作有方案作为支撑，培养工程设计思维。结合教材提示，讲解制作步骤，强调安全规范师：结合课本的材料提示，我们梳理走马灯制作完整步骤，大家认真听，记住操作要点，同时牢记工具使用安全。教师同步演示关键操作，对照教材隐含的制作逻辑分步讲解。加工纸杯灯罩，剪出叶轮扇叶。取纸杯作为灯罩主体，杯口朝下，杯底朝上。沿着杯口均匀剪开4‑6个切口，切口长度保持一致，不要剪断杯底部分，把剪开的纸片向同一个方向轻轻弯折，形成倾斜扇叶，扇叶角度大致相同。师提问：扇叶角度大小如果差别很大，会带来什么问题？生：受力不均匀，灯罩容易歪，转动不稳定。师提醒：剪刀刀尖不要朝向自己和同学，裁剪过程小心，防止划伤。制作旋转支点。纸杯底部中心点，用牙签轻轻扎小孔，小孔不能过大，牙签作为转轴支点，保证灯罩可以灵活转动。师提问：小孔扎歪，不在中心点，会造成什么现象？生：灯罩重心偏移，悬挂之后倾斜，转动卡顿。弯折细铁丝，制作外部悬挂支架。把细铁丝弯折出可以托住纸杯杯口的支架，两侧留出悬挂点位，支架保证平整，不会挤压灯罩，防止灯罩被卡住。师提问：支架太紧，紧紧压住纸杯，会出现什么情况？生：灯罩被卡住，就算有热气流，也转不动。胶带辅助固定各个部件，完成走马灯初步组装。师：课本当中还提到蜡烛作为热源，但是本节课我们只完成组装，暂时不点火测试，点火测试放到下一节课调试环节，严格注意用火安全。【设计意图】依托教材材料提示，把课本文字转化可操作的步骤，通过师问生答，点出每一步操作对应的科学原理，把原理和实操结合，强化安全意识，规避课堂实操风险。小组实操，初步制作走马灯，记录制作难题各小组领取材料，对照自己小组设计方案，动手完成走马灯初步组装。教师在教室巡回观察指导，针对不同小组出现的实操问题进行点拨。

师在巡视过程当中针对性提问引导：

师：你们小组扇叶角度是否统一？支点有没有在纸杯正中心？支架会不会挤压灯罩？制作的时候遇到什么困难，把困难简单记录在设计记录表当中。

部分小组出现扇叶剪断、支点孔位偏移、铁丝支架变形等情况，教师引导学生分析问题，小组内部尝试调整。

师：有的小组扇叶剪坏了，想一想，我们可以怎样补救？

生：可以更换纸杯重新做，或者增加纸片补充扇叶。

制作过程当中，教师提醒小组做好分工，裁剪、弯折、组装分工落实到每一位组员，避免少数同学包办全部操作。

制作完成初步组装后，小组互相观察作品，对照课本要求，自查作品结构。

师组织小组内部自查：叶轮扇叶是否倾斜统一？支点是否居中？支架是否不会阻挡灯罩转动？把存在缺陷记录下来，留给下一节课调试优化。

【设计意图】落实课堂实操，学生按照前期设计开展制作，不追求作品立刻完美，重点记录制作当中暴露的结构问题，为第二课时调试、故障排查积累真实素材，体现工程实践迭代改进的特点。课堂作品梳理，布置课后思考任务师：本节课我们完成走马灯方案设计与初步制作，请各小组收好自己小组的作品、设计记录表。请大家结合课本想一想，下一节课我们要开展测试比拼，我们可以从哪些方面去调整我们的走马灯？

学生简单发言：调整扇叶角度，调整悬挂的高度，检查支点是否灵活。

师：课本明确提示，调整灯罩角度、悬挂高度，测试走马灯转动效果，探究让走马灯转得更好的方法，这些就是下一节课我们重点要完成的任务。大家课后可以思考，你的作品现在存在哪些不足，可以怎样修改。课堂小结本节课我们学习科技