师：同学们，今天我们学习的内容是“我们的过山车”。学习目标有三个：一是了解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；二是根据已有材料，针对过山车设计要求，融合多方面知识与技能，按工程设计基本步骤完成任务；三是体验科技创造中运用科学知识的重要性，感受设计产品的成就感。请大家准备好学习用品，现在开始上科学课。过山车是游乐园里富有刺激性的娱乐项目，深受大家喜爱。它利用重力和惯性让小车沿蜿蜒轨道行进。同学们，你们在游乐园见过或坐过过山车吗？现在，我们一起来学习物体的运动单元第 7 课“我们的过山车”。先来看个视频，用第一视角观察过山车的运动。
同学们，你们发现过山车是怎样运动的？轨道有哪些特点呢？从视频中可以看到，过山车有时在爬升，有时在滑落，有长长的直线轨道，还有蜿蜒的曲线轨道，以及各种大小不同的坡度。观察过山车的运动路线，大家有什么发现？
生：过山车在直线轨道上做直线运动，在曲线轨道上做曲线运动。在斜坡上运动时，坡度大，小车下滑得快；坡度小，小车下滑得慢。
师：同学们想建造一座自己的过山车吗？那我们来设计和建造一座属于自己的过山车吧。首先，我们可以用哪些材料呢？积木是不错的选择。大家看看老师准备的积木，这种很大块且平整的积木是底板，我们的过山车轨道就在底板上搭建，它相当于建筑物的地基。这种带有坡度、一面是 U 型的积木，有点像坡度轨道，这些 U 型积木就是过山车的直线轨道。这几种不同的 U 型弯曲积木就是过山车的曲线轨道，这种像柱子一样的积木可以作为过山车的承重梁。这种一边闭合的直线轨道能不能用来建造过山车的起点和终点呢？还有这些形状、大小、颜色都不一样的积木块，是建造过山车时需要的各种不同结构积木，它们形状、高度各不相同，方便我们在不同地方使用。
同学们，在设计自己的过山车前，思考一个问题：我们的过山车有哪些设计要求呢？现在一起来看设计要求：一、轨道总长应在两米以上；二、要有直线轨道和曲线轨道；三、轨道坡度要有变化；四、小球能运动完全部轨道，不能脱轨；五、整座过山车要稳固。为设计和搭建符合要求的过山车轨道，我们逐一对任务进行思考与设计。第一个要求，轨道总长应在两米以上。大家想想，为什么要有这样的要求呢？
生：设计完过山车要测试，如果轨道距离太短，难以测量运动时间，轨道也不能太长，不然材料用得多，搭建用时也长。
师：非常棒。那过山车轨道弯弯曲曲、高低起伏，有什么好方法测量它的长度呢？
生：可以用软尺和细绳测量。软尺能直接测，也可以先用细绳铺设过山车轨道全程，标记好起点和终点位置，再把细绳拉直，用卷尺或直尺测量，这时细绳长度就是过山车轨道长度。
师：再看第二个设计要求，要有直线轨道和曲线轨道，为什么要有这样的设计任务呢？
生：过山车主要由直线轨道和曲线轨道组成，把它们灵活组合就能建成过山车轨道。