小学三年级科学“制作走马灯”教学设计

小学三年级科学“制作走马灯”教学设计一、教材分析“制作走马灯”是青岛版三年级上册科学第三单元的最后一课，属于技术与工程领域的内容。走马灯是我国传统民间工艺品，早在宋代就已经出现，古人利用蜡烛燃烧产生的热空气上升推动叶轮旋转，灯屏上绘制的图案随之转动，形成动态的画面效果。这一现象背后蕴含着热空气上升、空气流动形成风等科学知识，也体现了工程设计制作的基本流程。本课教材编排遵循“认识走马灯—探究转动原理—设计制作—展示评价—改进创新”的逻辑线索，与前面学习的“热气球上升的秘密”“风的形成”等课内容衔接紧密。学生在已有的热空气上升知识基础上，通过动手制作走马灯，将科学概念转化为可操作的工程实践，实现科学、技术、工程与艺术的有机融合。教材通过图片提示制作材料和基本步骤，同时预留了开放式的创新空间，鼓励学生设计不同造型的灯体与图案。二、学情分析三年级学生年龄小，好奇心强，喜欢动手操作，对旋转的物体有天然的兴趣。多数学生在生活中见过灯笼、风车，部分学生在节庆场合见过走马灯，但对其转动原理缺乏深入思考。经过前期学习，学生已经知道空气受热会上升、空气流动形成风，具备了理解走马灯转动原理的知识基础。动手制作方面，三年级学生能够使用剪刀、胶水等简单工具，但精细化操作能力有限，图纸设计、尺寸把握、部件组装等环节存在困难。小组合作中容易出现分工不清、抢着操作的现象。此外，点燃蜡烛涉及安全问题，需要教师全程指导并严格控制操作环节。教师应将点燃环节由教师演示或改为学生用蜡烛、教师统一操作的方式进行，确保课堂安全有序。三、教学目标科学观念：知道走马灯转动是由于蜡烛燃烧使空气受热上升，热空气推动叶轮转动；能够用自己的语言解释热空气上升与走马灯转动之间的联系；认同能量转化在生活中的广泛应用。科学思维：通过观察、比较走马灯的结构，归纳其转动所需的条件；根据叶片角度、间隙大小等变量对转速的影响进行初步推测，并用实验结果验证推测。探究实践：能根据设计图，选择合适的材料，小组合作完成走马灯的制作；在制作中发现问题并进行改进；能使用剪刀、直尺等工具完成裁剪、粘贴等基本操作。态度责任：保持对传统工艺的好奇心和探究热情；养成认真倾听、分工合作的习惯；增强安全用火意识；体会我国劳动人民的智慧，萌生传承传统文化的责任意识。四、教学重难点教学重点：理解走马灯转动的原理；小组合作完成走马灯的设计与制作。教学难点：叶轮叶片角度的设计与组装；建立热空气上升与叶轮转动之间的因果联系。五、教学准备教师准备：走马灯成品及结构拆解模型、多媒体课件（走马灯视频、古人制作场景图）、蜡烛、打火机、安全托盘、灭火湿毛巾。学生准备：每组材料包一份，内含厚卡纸两张、A4半透明临摹纸、剪刀、固体胶、双面胶、细铁丝或竹签、圆形纸盘、铅笔、直尺、彩笔。环境准备：教室保持适度通风，每组桌面铺设旧报纸，课前进行安全教育。六、教学过程（一）情境导入：灯影里的秘密上课伊始，教师关闭教室灯光，在讲台中央放置一架预先制作好的走马灯，用托盘将走马灯罩住，由教师点燃蜡烛。灯体缓缓转动，灯屏上剪贴的骏马图案依次掠过墙面，教室里响起惊叹声。教师提问：“灯笼为什么会自己转起来？它是靠风吹的吗？是用电驱动的吗？”学生各抒己见，有的猜是风，有的猜藏着电池和马达。教师顺势告诉学生：“这是一架走马灯，是我国古代就有的灯。一千多年前的夜晚，我们的祖先点亮它，灯屏上的战马就仿佛在奔跑。古人没有电池，没有马达，他们是怎么让灯转起来的？这节课，我们就来当一回小小工匠，亲手制作一盏走马灯，解开它转动的秘密。”设计意图：关灯、点灯、看影的悬念式导入，迅速聚焦学生注意力，激发探究欲望；讲述走马灯的历史，渗透传统文化教育，树立文化自信。（二）拆解观察：走马灯的构造教师将走马灯缓缓熄灭，取出结构拆解模型，引导学生分组近距离观察。每组发放一张“走马灯结构观察单”，要求边看边画，找出走马灯的基本组成部分。学生观察后交流，教师结合课件引导全体归纳：走马灯主要由灯座、灯轴、叶轮、灯屏（灯笼）四个部分组成。叶轮位于顶部，由几片斜斜的叶片构成，像小风车的翻转叶片；灯屏是围着灯轴转动的外壁，上面画有或贴有图案；蜡烛放在灯座中心，位于叶轮正下方。教师追问：“叶轮的每一片叶片为什么不是平平的，而是斜着的？”引导学生联系“空气受热上升”的旧知：蜡烛火焰加热上方空气，热空气上升，冲击斜放的叶片，推着整个叶轮和灯轴转动，灯屏上的图案就动了起来。为帮助学生理解，教师做对比演示：把叶轮换成平放叶片的模型点燃蜡烛，叶轮纹丝不动；换回斜叶片模型，再次点燃，叶片旋转如风。设计意图：通过实物观察、绘图记录、对比演示，让学生直观感知结构与功能的关系，建立“热空气上升—推动斜叶片—灯体转动”的因果链条，为后续制作奠定科学基础。（三）设计方案：我是小小设计师教师出示任务：“设计并制作一盏能连续转动的走马灯，灯体造型与图案自定。”然后带领学生回顾制作要领，课件呈现三条关键指标：叶轮要正，火苗距离叶片高度恰当；叶片角度一致，方向统一；灯轴竖直，各部分粘合牢固。小组合作完成设计图。教师提供半页设计纸，学生用铅笔勾画走马灯正立面图，标注尺寸：灯屏圆柱高约十五厘米，叶轮直径约十厘米，火苗与叶轮垂直距离约三至四厘米。图案内容不限，可画骏马、花鸟、科学实验符号等。教师巡视指导，重点提醒叶轮叶片数量以六至八片为宜，每组推举一名代表用一句话介绍设计亮点。设计意图：让学生“先想后做”，经历工程设计的基本流程。半页设计纸将三年级学生的注意力集中在关键尺寸上，避免设计与制作脱节。（四）动手制作：我的灯我做主发放材料包后，教师再次明确分工建议：组长协调，两人负责叶轮，两人负责灯屏与装饰，一人负责组装，一人负责质量检验并记录。教师板书制作口诀：“画线要准，剪口要齐；叶片斜度要统一，轴要立得直。”制作环节分四步推进。第一步，制作叶轮。学生在厚卡纸上以圆规法或量角器法画出直径十厘米的圆，八等分后沿半径剪开至距圆心一厘米处，将每一扇叶片朝同一方向折出约四十五度角，形成统一的倾斜面。叶片中心用细铁丝或竹签穿过，作为转轴。第二步，制作灯屏。将两张厚卡纸裁成矩形，卷成圆筒作为灯冠与灯座间的侧壁，留出观察窗口；在临摹纸上绘制图案，贴在窗口内侧，灯亮时呈现剪影效果。第三步，组装。在底座中央固定竹签作为中心轴，叶轮中心套入轴顶，灯屏上缘与叶轮相连，检查转动是否顺畅。教师巡视，重点帮助叶轮装歪、轴不直的小组，用食指轻拨叶片检测阻力。第四步，教师统一指导点燃测试。各组将走马灯移至讲台或安全托盘处，由教师点燃蜡烛，固定于灯座中央。火苗燃起，灯体慢慢转动，学生欢呼；未能转动的小组记下问题，如叶片角度过小、火苗距离过远、轴心不直等。设计意图：四个步骤层层递进，配合口诀与分工提示，降低操作难度；教师统一操作点火，确保使用火源的安全；失败小组保留后续改进任务，体现工程实践的迭代特征。（五）评价改进：让灯转得更好教师组织“走马灯小展会”。每组派代表展示作品，说明设计意图、遇到的困难与解决办法。评价采用“亮星制”：造型美观一颗星，转动连续一颗星，图案有创意一颗星。全班投票选出“最佳工艺奖”“最具创意奖”“最快转速奖”。针对转动不畅的作品，教师引导学生分析原因并尝试加热距离调整、叶片角度调整、减重等改进方法。学生认识到：工程师的作品也需要反复修改，失败是通往成功的台阶。设计意图：通过展示、互评与改进，让学生经历完整的技术工程闭环，增强成就感，培养务实、严谨的科学态度。（六）拓展延伸：灯里的中国智慧教师播放《天工开物》中走马灯示意图与现代走马灯、旋转灯、走马灯台灯的图片，讲述：“走马灯在宋代已是元宵盛景的先声，后来传到欧洲，被西方人称作‘中国魔灯’。这旋转的灯影里，藏着古人对热气流与机械传动的深刻理解。”鼓励学生课后与家长一起尝试制作更大的走马灯，或用手机慢动作拍摄叶片转动，观察火苗跳动与转速的关系，下学期交流分享。设计意图：将课堂学习延伸至家庭，融合历史、工程与艺术，增强民族自豪感，让科学的种子在真实生活中生根。七、板书设计制作走马灯蜡烛燃烧→空气受热上升→推动斜叶片→灯体旋转制作四步：叶轮—灯屏—组装—调试安全提醒：教师点火，远离火苗八、评价设计过程性评价关注学生的参与度、合作表现与工具使用规范；表现性评价依据“走马灯任务量规”，从科学原理表达、制作质量、创意表现、记录单完成情况四个维度给予一星至三星的等级评定。评价结果不计分数，采用描述性反馈与星级贴纸相结合的方式，让学生在肯定中找到努力方向。九、作业设计完成分层作业：基础层为回家向家人介绍走马灯转动的原理；提高层为绘制一幅“走马灯设计改进图”，标注改进处；拓展层为与家人合作制作一盏大型走马灯，拍摄制作与转动视频，上传班级分享平台。十、教学反思本课将科学、技术、工程与文