新苏教版三上科学3.《热空气和冷空气》教案

苏教版小学科学三年级上册第一单元认识空气-PAGE113．热空气和冷空气【教材分析】《热空气和冷空气》是苏教版小学科学三年级上册第一单元《认识空气》第3课的内容。《认识空气》单元的内容是根据小学科学课标“物质科学”领域的重要概念3“空气是一种常见而重要的混合物质”来建构的。在一年级的学习中，学生认识了空气在颜色、状态、气味等方面的特征，本课是在学生认识了空气具有流动性的基础上的一个延伸，从空气的流动性引入空气受热和受冷时会怎样流动为话题，指导学生用实验、观察等方法，认识到同体积的热空气比冷空气轻，热空气会上升、冷空气会下沉，进而认识地球各个地方冷热不同，造成空气冷热不均，导致了冷暖空气的循环流动而形成风。教材安排了四个方面的教学内容供学生探究，第一，认识热空气是怎样流动；第二，观察冷热空气的对流，研究热空气上升的原因；第三，制作观察空气流动的简易装置；第四，解释现象，推想风的成因，列举生活中常见的形成风的方法。【学情分析】学生是科学学习和发展的主体，必须依据学生身心发展和学习的特点，充分激发学生的主动意识和进取精神，把学生原有的生活经验提升到应用科学的方法认识物质性质的层面上来。通过二年的学习，三年级学生已经有了学习科学课的基础，也具备了一定的科学学习方法。但对于“热空气比冷空气轻，会上升”的性质学生难以通过感官直接感知，所以本课的教学设计要围绕学生的认知规律来进行，在教师的引导下，通过实验和分析进行认知。【教学目标】科学知识：1．知道热空气比冷空气轻，会上升。2．知道当温度有冷热差别时，空气就会流动。科学探究：学会做热空气上升的实验。科学态度：1．对于温度带给空气的变化具有好奇心和探究欲，主动参与探究.积极分享成果。2．能够细致地观察，如实地记录和描述，理性地分析实验现象。科学、技术、社会与环境(STSE)：了解“热空气上升”原理在实际生活中的用途，感受科学和技术对人类生活的影响。【教学重点】知道热空气上升，冷空气下沉。热空气上升是因为同体积的热空气比冷空气轻。【教学难点】通过实验认识冷热空气的流动规律。【教学准备】教师材料：教学课件，视频（冷热空气对流、风的形成），集气瓶，毛玻璃片，热水、冷水等。学生材料：蜡烛、火柴、纸蛇、热气球袋（点热气球用两根蜡烛效果好）、纸筒、线香、风的形成材料。【教学时间】2课时【教学过程设计】第一课时一、导入新课1．师：通过上两课的学习，我们了解了空气的性质，空气除了能占据空间，有质量，还具有什么性质呢？生：会流动。2．师：在每个小组的实验盘中都有一支蜡烛，大家观察蜡烛的四周有什么？（生：空气）3．点燃蜡烛后，蜡烛周围的空气有什么变化？（生：变热了）4．师：蜡烛周围的空气被加热了就变成了热空气，热空气会怎样流动呢？这就是我们今天要共同探究的内容《热空气和冷空气》（板书课题）。［设计意图：通过复习，为实验中判断热空气的运动方向奠定基础。］二、提出问题，合理猜测，实验探究1．师：蜡烛周围的空气被加热变成了热空气后会怎样流动呢？大家来猜一猜。生：向上、向……2．师：要怎样用实验证明我们的猜测呢？请阅读课本P7页，小组讨论，比一比哪个小组想到的方法又好有多。学生小组讨论，汇报讨论结果。生1：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方撤一些很轻的碎屑状的东西，观察它们是怎样运动的。生2：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方放一个会很轻的会转动的物体。生3：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方放一个很轻的塑料，看塑料袋会不会“飞起来”。3．师：大家的想法都不错，老师这也有一个想法：点燃一支蜡烛，然后把手放在蜡烛火焰周围的不同方位，感受热风往哪个方向流动。4．师：下面，我们就通过实验来验证我们的想法，每个小组选择一种方案进行实验。实验时请注意：①不点燃蜡烛前，现将实验物品放到蜡烛上方，观察现象，并进行记录；②组员做好分工，密切合作；③认真观察，用自己喜欢或擅长的方式如实记录实验现象；④注意安全，准备一块湿毛巾，发生意外时迅速将湿毛巾盖在火焰上或将燃烧物丢在地上，然后远离燃烧物，不要伤到自己或引燃其他物品。5．学生进行实验：纸蛇转动的实验、感受热风流动的实验。教师参与到学生的实验中进行指导。6．教师演示：模拟热气球上升的实验。［设计意图：纸蛇转动的实验、感受热风流动的实验较为简单，在教师指导下，学生能顺利完成实验并进行记录，而模拟热气球上升的实验对于三年级的学生来说难度较多，有一定危险性，通过教师的演示可以提高实验的成功率。］7．师：通过刚才的实验你们发现什么？（学生汇报）生1：我们发现不点燃蜡烛时，纸蛇不会转，点燃蜡烛后，纸蛇就转动起来了，说明热空气往上流动。生2：我们发现不点燃蜡烛时，塑料袋是瘪的，点燃蜡烛后塑料袋慢慢鼓起来，然后就飞起来了，说明热空气往上流动。生3：我们发现不点燃蜡烛时，将手放在蜡烛周围，没有什么感觉，点燃蜡烛后，我们在火焰上方感受到了热风吹到手上的感觉，说明热空气往上流动。［设计意图：这个环节使学生经历了一个从提出问题，进行猜测，到实验验证了自己的猜想探究过程。通过探究学生既观察到了空气受热后会上升的现象，又提高了探究能力。］8．师：刚才我们通过观察纸蛇和塑料袋的运动，推测出了空气受热后会上升，我们能用眼睛看到热空气向上流动吗？（生：不能）为什么？（生：因为空气是透明的）9．分组实验：将点燃的蜡烛放在屏幕前，用强光电筒照射火焰，这时，就会看到火焰上方空气的影子在不停的向上运动，这进一步说明了空气受热后会向上升。［设计意图：通过观察，让学生直观感知，在脑海中根深蒂固的建构起热空气会上升的概念。］三、探究热空气轻上升1．师：老师这有二个杯子，是空杯子吗？（里面有空气）这是二个大小相同并装满空气的杯子，这二杯空气一样多吗？（一样多）对，它们的体积相同。（出示PPT）等会儿请同学们用手调节木棒中间的线，让实验装置平衡，然后用点燃火柴加热一端纸杯内的空气，观察有什么现象发生。2．学生分组实验。3．交流汇报。（用加热过的热杯子那端向上翘。）4．提问：火焰烤过的纸杯向上翘说明了什么？（一样多的空气，热空气比冷空气轻）5．小结：说的非常正确，在体积相同的情况下，热空气比冷空气轻，所以热空气就会上升，上升的热空气就推着纸杯往上翘了。［设计意图：当学生发现“热空气会上升”这一事实后，马上提出了新问题“热空气为什么会上升？”学生会猜想空气加热后可能变得比原来轻了，所以上升。通过这一环节验证学生的猜想。］第二课时四、观察冷热空气的对流1．师：同学们，当热空气和冷空气相遇后会怎么样呢？请看课本P8页的实验，思考①将冷瓶倒放在有烟的热瓶上，抽掉玻璃片，烟会怎样流动？这说明了什么？②将冷瓶与热瓶的位置上下对调后又会出现什么现象呢？为什么？［设计意图：让学生先动脑进行猜测，然后再通过实验进行验证，既有利于知识的掌握，又有利于思维的提升。］2．师：我们通过一段录制好的实验视频来观察冷热空气的对流（播放多媒体视频）3．师：看到了什么现象呢？生：我们看到热瓶内的烟向上流动，冷瓶内的烟向下流动，形成一个循环了。4．师：观察得很仔细，将热瓶放在冷瓶上面又是怎样的现象呢？生：热瓶内的烟一动也不动。5．师：谁来解释为什么呢？生：因为热空气向上流动，不会向下流动。［设计意图：通过上述环节，让学生经历一个又一个科学探究的过程，认识了空气对流的现象。整个过程环环相套、层层推进，体现了科学发展的规律，从研究方法和科学精神上都会对学生产生比较深刻的影响。］五、联系生活、学以致用1．师：通过刚才的学习我们知道了热空气会上升，冷空气会下降，现在杨老师家要安装暖气片，你觉得安装在什么位置合适呢？为什么？生：墙的下方，因为热空气向上流动。2．师：为什么冷藏柜可以不加盖子？生：因为冷空气向下流动。3．师：刚开始上课时，通过复习我们知道了空气流动就会形成风，请结合第一课空气占据空间的相关知识，根据冷空气和热空气的流动规律，看课本P9页的图说一说大自然中的风是怎么形成的。生小组讨论，汇报讨论结果。生（尝试解释）：阳光使地表温度升高，温暖的地面加热它上方的空气，这时热空气就会上升，热空气上升后就会腾出空间，冷空气会补充到热空气上身后留下的空间里，空气的流动就形成了风。4．体验：设置一个场景，小组的桌子是蜡烛的火焰，组员是空气中的颗粒，加热时，空气颗粒受热离开桌子（火焰周围），这是就腾出了空位，空位周围的其他同学扮演冷空气颗粒，移动至腾出的空位上（代表冷空气的流动），但冷空气颗粒移动至热空气上升后留下的空位时，形成了空气的流动，这样风就形成了。［设计意图：通过场景体验活动，让学生明白风形成的原理，构建了风形成的概念。］5．风是我们身边熟悉的自然现象，生活中你还可以用哪些方法制造风？试一试。（生尝试）6．师总结：同学们，这节课我们学习了什么？你有什么收获？科学无出不在，只要你有一颗好奇心，善于观察，动手动脑你们也能成为科学家。六、拓展提升阅读课本P10页，制作观察空气流动的简易装置，想一想实验说明了什么？［设计意图：通过此环节，能帮助学生感受到科学发现能够推动技术和工程的发展，而技术和工程可以更好地改善人类生活，从而促进社会文明的发展和进步。这对于培养学生的核心素养具有重要意义。］七、课后评价1．（）比同体积的冷空气（）。热空气会（），冷空气会（）。2．（）、（）是利用热空气上升的原理制成的。3．制冷空调应挂在房间的（）；取暖器应放在房间的（）。4．把纸蛇放在蜡烛上方，纸蛇转动，说明热空气会向下运动。（）5．在海边，白天风从陆地吹向海洋，夜晚风从海洋吹向陆地。（）6．打开冰箱时，“白气”向下运动。（）7．自然界中风是怎样形成的？【板书设计】热空气和冷空气上升上升下降轻热空气和冷空气(同体积即一样多)重【课后反思】这节课以科学探究过程为主线，引导学生提出问题——作出猜测——寻找证据——得出结论。学生在实验中自然而然地找到了问题的答案。但由于小学三年级学生概括能力还不是很高，所以有可能在得出结论时还不太严谨，这时老师就要规范学生的结论给出正确的解释。4.土壤的成分【教材分析】本课是新教材三年级上册第二单元《研究土壤》的第一课，本单元主要从以下几个方面研究土壤：土壤的成分、不同类型的土壤以及保护土壤。本节课《土壤的成分》中，教材设计了三个环节，分别是挖土壤、观察土壤并进行记录、最后利用两种方式深度观察研究土壤。在新教材中没有提及腐殖质的概念，也没有让学生具体描述看到的土壤分层时那些物质到底是什么，但根据后一课的内容分析，在用水浸泡土壤后，学生要能观察到土壤的分层情况并描述，且发现土壤中是有颗粒大小不同的土壤的。本节课虽然在一单元中处于起始位置，但与后一课的联系不可忽略。【学情分析】三年级的学生，其心智和接受能力还处于自己二年级的水平。但经历过两年的科学学习，他们的观察经验已经得到了很大的丰富，也具备了一定的观察探究能力，能把自己观察到的现象记录下来。但在合作分享的方面也有一定的欠缺，如果让他们合作观察一份材料的话，可能会引发一些矛盾，因此材料要充足。其次，要激发学生观察的欲望，这个年龄段的学生注意力可能很容易分散，因此把握好课堂节奏，逻辑也要梳理清晰。【教学目标】科学知识：1．知道组成土壤的成分有空气、水和颗粒大小不同的土壤等科学探究：1．通过观察土壤，记录并描述出它们包含的肉眼可见的成分。2．能利用纸巾、水、放大镜等工具来进一步观察，证明一些不可直接观察到的成分的存在，知道观察的方法多种多样。科学态度：1．乐于尝试运用多种方式完成科学探究，体会其中的乐趣。2．能接纳别人的观点，乐于分享彼此的想法。科学、技术、社会与环境：了解土壤资源，了解人类的活动可能对土壤带来的影响。【教学重点】利用多种方法观察土壤，并能记录和描述看到的物质。【教学难点】知道有些无法直接观察到的物质，可以利用间接的办法证明它们的存在。【教学准备】教师材料：PPT、土壤。学生材料：土壤、水、烧杯、纸巾、放大镜、记录单。【教学时间】1课时【教学过程设计】一、导入新课1.师：老师买了花苗，这里还有个花盆，我还差些什么吗？图片展示：花苗和空花盆生：土壤2．师：土壤是什么样的呢？里面有什么？3．师：今天我们一起来研究土壤的成分（板书课题）［设计意图：虽然学生已经三年级，但与二年级学生是相差不多的，创设情境要很符合这一阶段学生的心理特点的。给动植物寻找合适的环境放生除了情境真实外，也培养了学生珍爱生命的情感。］观察土壤1．师：老师这儿有张成分表，是空白的，你能把自己知道的土壤里有的东西写在上面吗？生：每人写一份，写在横线上（不交流）2．师：土壤里真的有这些吗？你有办法知道吗？生：挖点土来观察3．师：老师今天带了些刚挖的土壤，这里面真的有你们写的这些物质吗？PPT出示观察和记录的方法及注意事项生：边观察边记录、保持桌面整洁4．师：那如果观察的时候有看不清楚的地方，我们该怎么办呢？生：我们需要放大镜来帮助我们生：开始观察5．汇报生：汇报时注意，先说我在土壤中发现了、、、，这些是我没有观察前就猜到的，还有、、、是我观察后发现的，另外、、、我没有看到，我猜测土壤里有（没有）、、、［设计意图：学生对土壤有一些了解，在观察之前让他们猜一猜（预测），这样开始观察时他们会更加认真，为了证明自己说的对，他们也会更加投入。在这一过程中，放大镜是一个辅助工具，不需要对放大镜的工作原理等讲解太多，可以让学生自己尝试使用，课前也应当多使用放大镜，以减少这方面的时间浪费。］三、土壤里的水、空气和不同大小的土壤颗粒1．师：你们在土壤里发现了这么多的物质啊！那土壤里有水和空气吗？（未提及水和空气：植物的生长还需要什么？土壤里有吗？）生：可以摸一摸2．师：你能看到吗？你有办法借助其他物体证明它们的存在吗？生：学生在水和空气的验证实验设计单上写下自己的方法小组交流选出大家认为最满意的方案进行汇报。［设计意图：土壤里的水和空气是无法直接用肉眼看到的，只能用间接的办法证明。这些方法如果只是简单的由教师告知，会显得比较生硬，在课前可以做一些活动，例如让学生用纸巾擦桌子上的水，然后让他们说一说观察到的一些变化。另外可以用验证粉笔中有空气的实验调动学生的积极性。这些活动可以引导和帮助学生设计验证实验，但要放在课前，因为这些内容和土壤没有直接的关系。］3．汇报预设师：用纸巾捏一捏，看到什么现象才能说明土壤里有水？生：纸巾变得潮湿了、皱了、破了、、、师：那把土壤放进水里要观察什么？生：看有没有气泡，如果有说明土壤里有空气。4．学生活动学生用纸巾包裹土壤，然后将自己的发现记录下来将土壤放入水中观察。汇报自己的发现5．搅拌放入土壤的水师：看来土壤里确实有空气，那过去了一段时间，那些小气泡现在还有吗？它们在哪儿呢？生：观察自己的杯子，发现还有些小气泡在土壤的表面，有的在水面上消失了师：要是我们搅拌一下土壤，那些小气泡会去哪儿？师：真的是这样吗？除了小气泡还可能有什么现象发生？我们来试试吧！试的时候有什么要注意的呀？生：猜测，浮上来、、、、生：轻轻搅拌、防止水洒出来、要仔细观察、、、PPT展示要求：搅拌棒使用1分钟后收回；边观察边记录；注意卫生；将发现用便签纸贴在记录单上学生实验：教师及时收回搅拌棒，并引导每组学生观察水的分层现象，提示可以借助放大镜观察。［设计意图：从观察小气泡入手，将学生的注意力先集中在气泡上，当他们搅拌水时，会有更多意外的发现，学生的积极性也可以被调动。此外，因为汇报是小组汇报，但希望每位学生都能积极参与观察，因此可以让他们自己写自己的，比一比小组里谁发现的多，在比一比那一小组的发现最多。］四、总结师：土壤看起来很普通，里面却含有这么多不同的成分。今天我们通过哪些办法发现土壤里有这些成分的啊？（固定句式：今天，我们用、、、发现土壤里有、、、）生：纸巾，放大镜、放进水里。［设计意图：本节课的土壤是一种观察的对象，在这节课的过程中我们采用的多种以往没接触过的观察方式，因此，让学生总结是为了巩固这种观察方式多样化的意识。有很多的物体通过直观的观察并不能全面的认识它的性质，借助其他物体是科学观察中很常见也很重要的手段。］五、课后活动1．师：今天老师带来的是小公园里的土壤，还有哪些地方会有土壤呢？生：菜地、花坛、河边、、、、2．师：请每位同学选择一种和今天不一样的土壤，用学到的方法观察并记录里面有哪些成分！把你的发现记录下来！［设计意图：老师准备的土壤可能比较单一，生活中的土壤范围很广，让学生延续观察的活动，既是让学生巩固观察方法，也是让学生了解身边的土壤资源。］