教科版三上科学2.6我们来做热气球教学设计（新课标版）

6.我们来做“热气球”【教材简析】本课内容分为三个部分，第一部分，通过观察热气球以及热气球加热上升的图片，引发学生思考热气球上升的原因并做出初步的解释。第二部分，通过指导吧学生制作和放飞“热气球”，让学生对“热空气会上升”的现象形成感性认识，并通过研讨活动，让学生用自己的语言有逻辑地进行解释。第三部分，通过出示“孔明灯”的图片和视频，让学生解释其飞行的原理，对所学的知识加以巩固和应用。本课实验现象所指向的物理概念是：空气受热膨胀，密度减小，导致热空气上升冷空气下降。学生只需要通过简单的热气球模拟实验方法，对空气的这种物理性质有一个感性直观的认知，知道热空气会上升，空气变冷后会下降就可以了，不需要对相关的物理原理进行深入学习。本课还渗透了课程标准中有关“运动”、“热”的内容：“物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述”以及“热可以改变物体的状态，以不同方式传递，热是人们常见的一种能量表现形式”。教师在进行教学设计时，需要对以上内容给予适当关注。本课的重点是指导学生制作和放飞“热气球”，让学生对“热空气会上升”的现象形成感性认识，并尝试用自己的语言有逻辑地进行解释。【学情分析】通过前面五课学习，学生已经知道空气具有质量、能占据空间，还可以被压缩。本课从热气球的升降现象引发学生思考和讨论。而热气球是生活中比较有趣的一个物件，三年级的学生对此很感兴趣，甚至有一些学生有过亲身体验的经历，对热气球具有一定的认识，具备了了解“热气球是需要靠热才能进行升空”的这一前概念，但是对“热气球受热后是怎样飞起来的？”这一问题不能做出具体的解释，这正是本节课的着眼点。【教学目标】科学观念：通过放飞“热气球”活动，认识空气受热后会变轻上升，变冷后又会下降。科学思维：能基于放飞“热气球”活动中观察到的现象，合理分析并解释“热气球”的上升和下降的现象，及生活中类似的现象。探究实践：在放飞“热气球”活动中，能运用画图、书写等形式记录实验现象。态度责任：通过放飞“热气球”活动，知道在一定条件下，科学实验是可重复的，并发展探索物质世界的兴趣。【教学重难点】重点：尝试让“热气球”升空并在此过程中了解空气受热后会上升，变冷后又会下降。难点：用概括性的语言有逻辑地解释“热气球”升空及降落的现象。【教学准备】教师：1.教学课件；2学生材料一份；3.多个塑料袋备用。学生：1.为每组准备塑料袋1个，蜡烛1支，塑料筒（或纸筒）1个，点火器1个；2.学习记录单。【教学过程】一、揭示课题（预设3分钟）材料准备：教学课件1.出示热气球的图片，提问：这是什么？在很多旅游景点都有提供游客乘坐热气球的服务，有没有同学乘坐过热气球？你知道人们是怎样让热气球升上去的吗？（预设：热气球是通过加热升上去的。）2.出示人们加热使热气球上升的图片，提问：仔细观察并思考，人们到底是对什么进行加热？（预设：里面的空气。）谈话：其实，人们在加热过程中并没有加热热气球本身，而是加热了里面的空气，那么加热后空气发了哪些变化，热气球又是怎么升上去的，今天我们在课堂上就要来做一个模拟热气球来研究这个问题。（板书：我们来做热气球）【设计意图】通过热气球图片引发学生思考热气球上升的原因，了解学生前概念。再通过出示热气球升空前的加热照片，使本堂课研究的中心从热气球本身聚焦到热气球里面的空气，引发学生思考：空气加热后的到底产生了什么变化？二、模拟“热气球”升空的活动（预设20分钟）材料准备：教学课件，微视频，塑料袋，蜡烛，塑料筒，点火器，活动记录单。1.讨论注意事项（1）出示塑料袋，提问：这个大塑料袋就是我们今天我们课堂上的“热气球”。当然，只有这个塑料袋没法直接让它飞起来，还需要什么？（预设：加热、蜡烛、火…）教师出示蜡烛，演示用点火器点燃蜡烛，同时简单介绍点火器的使用方法及注意事项。（2）提问：现在可以直接把塑料袋套上去给里面的空气加热了吗？教师可边讲边演示。（预设：不可以，直接套上去塑料袋可能会烧起来，很危险）讲述：直接将塑料袋里套上去加热是很危险的，塑料袋会直接融化甚至烧起来，所以我们需要一个东西将蜡烛与塑料袋隔开一些距离。（3）出示塑料筒，提问：仔细观察这个塑料筒，你觉得这个塑料筒怎样使用吗？小组同学讨论，试着在记录单上画出塑料筒和塑料袋的位置（画设计图）（4）展示学生设计图，讨论优劣及分析需要注意的事项。讨论1：塑料筒有“缺口”的一端朝下，需要进气。讨论2：塑料袋的边缘不能过低，以免把进气孔堵住。讨论3：塑料筒上端温度仍然较高，塑料袋尽量避免直接接触塑料筒上端。……（5）教师简单梳理并板书活动步骤：2.放飞“热气球”，感知变化（1）谈话：接下来我们不仅要让“热气球”升空，更重要的是研究它是怎样升空的。所以在放飞“热气球”的过程中，我们应该要观察和记录哪些内容？（预设：塑料袋膨胀程度的变化；袋子里空气的温度变化……）（2）播放实验微视频，指导学生放飞“热气球”，并出示操作注意事项。（3）学生活动：利用蜡烛、塑料筒让“热气球”升空，并完成活动记录单。【设计意图】通过思考和尝试逐步引出材料，并在此过程中认识到每种材料的作用和使用方法，再通过模拟“热气球”的升空来了解加热后空气的变化。此外“热气球”升空的高度并非本课活动的重点，所以在活动前要强调活动观察和记录的主要内容。三、实验发现及解释（预设12分钟）材料准备：教学课件1.回顾活动，分析成败（1）讨论：刚才的活动中，有些小组的“热气球”飞得很高，过了比较长的时间才落下来，说说看，你们是怎么做的？有什么技巧吗？（2）讨论：也有些小组的“热气球”飞得没那么高，也来说说看，你们是怎么做的？遇到了哪些问题？2.讨论分析，解释原因（1）展示学生活动记录单的记录情况，讨论：从加热“热气球”开始到“热气球”降落你都观察到了哪些现象？（预设：加热后，塑料袋慢慢鼓起来了，手贴在塑料袋外壁，感觉到温度慢慢变热，拎住塑料袋的手，感觉需要的力气越来越小；“热气球”下降时，塑料袋慢慢瘪下去了，用手去摸温度变冷了。）追问：这些现象能说明“热气球”中的空气发生了什么变化？（预设：加热时，“热气球”中的空气受热膨胀了；降落时，“热气球”中的空气在冷却收缩）（2）现在你能用自己的语言来尝试解释“热气球”是怎样升空和下降的吗？归纳：热空气上升，冷空气下降。3.空气微粒的变化（机动教学环节）（1）如果用“○”来表示空气的微粒，你觉得加热后的空气微粒会发生什么变化？请尝试画出你的想法。（2）请学生说说想法，不做定论，点出学生的几个矛盾点：①空气微粒大小的变化（变大变小）②空气微粒数量的变化（变多表少）③空气颗粒间隙的变化（变远变近）引导学生课后继续查资料。【设计意图】先通过分析活动的成败，反思活动中做得到位和不足之处。再基于现象，讨论袋子加热后及掉落时的变化，通过袋子的变化分析空气的变化，认识到袋子升空和降落实际是由空气受热膨胀及冷却收缩导致的。对能力水平较高的学生还可以展开机动环节的教学。五、孔明灯飞行原理及危害的认识（预设5分钟）材料准备：教学课件、视频1.出示孔明灯图片，提问：孔明灯是一种能够长时间自由飞行的飞行灯，我国一些地区有元宵节放飞孔明灯的习俗，你能用今天所学知识来说说孔明灯飞行的原理？（预设：它和热气球的原理一样，利用热空气膨胀会上升带动孔明灯飞行。）追问：为什么孔明灯飞行的时间会更长？（预设：孔明灯的火源与灯一起飞行，可以持续加热。）2.讲述：不过燃放孔明灯也存在一定隐患，我们来看一则新闻。播放视频——燃放孔明灯的危害。提问：现在，你对孔明灯又有了什么新的认识？（预设：孔明灯降落的地方可能会引起火灾，所以不能在户外随意放飞孔明灯。）【设计意图】将我们的“热气球”和孔明灯对比，了解孔明灯的飞行原理，并加深学生对“热气球”原理的理解。同时对学生展开安全与环保方面的态度责任教育。

五、板书设计6.我们来做“热气球”加热后下降时温度变热了变冷了膨胀程度膨胀了收缩了手拎力度变小了解释：热空气上升，冷空气下降【疑难解答】用蜡烛加热“热气球”时，最易出现蜡烛翻倒、热量不够和热量过足烤破塑料袋等现象，教师该如何避免？蜡烛、塑料等材料都是生活中极其常见的材料，但均有各种不同大小。我们在选择时，一定要注意两者之间大小是否合适。①在蜡烛的选择上，建议选择短款细蜡烛加香薰蜡烛结合（如下图)，不仅可以避免蜡烛翻到，也可以保证热量充足；②在塑料袋的选择上，建议选大而轻薄的，能保证学生能明显看到袋子的膨胀过程。③在纸筒/塑料筒的选择上，纸筒的裁剪相对方便，但塑料筒能加稳固且耐用。不过，无论纸筒还是塑料筒，直径的大小要足够，避免被蜡烛点燃。④最后在点火器的选择上，建议选择长点火器，学生更有勇气使用。7.风的成因【教材简析】《风的成因》是教科版三年级上册《空气》单元的第七课，属于物质科学领域。本课探究风的成因是上节课热空气会上升的学习活动的延续。当热空气上升时，空出来的区域将由附近的冷空气来填补，流动的空气就形成了我们感受到的风。本课中学生以热气球这课“空气受热会上升”的知识为基础，通过模拟实验观察到“冷空气会向热空气方向流动从而形成风”这一现象，以此现象作为证据，利用尝试解释自然界中风的成因。教材将本课的内容具体分成三块。第一块聚焦，利用两个问题，唤起学生以往经验，引发学生思考风的成因。第二块探究，学生根据实验流程完成风形成的模拟实验，观察并记录实验现象。第三块为研讨，解释模拟实验现象并根据实验现象解释自然风的成因。【学情分析】有了上节课“热空气会上升”的知识基础，学生解释“风的成因”模拟实验的现象就容易很多。但是，要把模拟实验的原理和自然风的形成原因建立联系，对三年级学生来说是有一定难度的。本节课只要求学生通过模拟实验能观察到“冷空气会向热空气方向流动从而形成风”这一现象，举出与此相类似的生活现象就可以，不需要给出更深入的解释。【教学目标】科学观念：通过课堂的模拟实验，知道冷热的空气流动形成风。科学思维：基于“风的成因”模拟实验的现象观察，合理推测风的形成。探究实践：在观察热空气上升现象中，用文字、画图的形式记录并解释实验现象。态度责任：体会认真实验、细致观察的重要性，形成用事实说话的意识。【教学重难点】重点：通过探究实验，认识风是由冷热不同的空气流动形成的。难点：在已有生活经验和知识基础上，对实验现象做出合理的解释。【教学准备】教师：1.教学课件2.风的成因实验装置、小风车、打火枪。小组：1.风的成因实验装置、打火枪、蜡烛、蚊香2.学习单。【教学过程】一、聚焦主题，链式梳理。（预设5分钟）材料准备：课件，小风车1.出示小风车，提问：小风车固定不动，你有哪些方法让小风车转起来？（预设：用嘴吹、用扇子扇）2.提问：这些方法为什么能形成风？用嘴吹、用扇子扇时，静止的空气发生了什么变化？板书：空气流动形成风3.讲述：在生活中，风随处可见，比如看到大树摇晃、国旗飘扬、炊烟飘散、风车转动就知道起风了。那么，大自然中是谁让空气流动起来，怎样形成风呢？揭示课题：风的成因（板书）【设计意图】风是一个抽象的概念，由于学生没有科学地观察和分析过自然风，本环节设置了问题链有效聚焦了风的主题。学生借助问题能梳理出观察无形风时需要借助一定物体，风的形成是因为空气流动。同时，激发学生实验兴趣，为实验器材的出示铺垫。二、模拟实验，现象记录。（预设20分钟）材料准备：风的成因实验装置、打火枪、蜡烛、蚊香、学习单1.课件出示上节课热气球实验的图片。提问：上节课的热气球实验中，我们在纸筒中点燃蜡烛，热空气会怎么流动？空气受热上升后，纸筒内就没有空气了吗？（预设：热空气上升，外面的冷空气会从小孔中补充进去）2.提问：同学们都有自己的想法，纸筒内的空气真的如同学们所说的方向流动吗？我们看不见空气有没有进去，可以借助什么间接看到空气的流动？3.出示蚊香，风轮，风的成因实验装置，记录单。演示：不点燃蜡烛，只点燃线香。将线香放在演示盒右侧洞口，指导记录方式。讲述：接下来我们会有一个帮助我们探究的小帮手——风的成因演示盒。蚊香放在入风口，通过烟可以让我们看到空气是否会流进纸筒。风轮放在出风口，显示风的大小。4.明确操作：小组合作观察蜡烛点燃前后风轮和烟的变化。讲述：实验步骤（1）不点蜡烛，观察烟的流动方向；（2）点燃蜡烛，放进盒中，观察烟的流动方向。强调蜡烛、蚊香放置的位置，指导用打火枪点燃蜡烛和蚊香的方法。5.小组实验，并通过画图和文字做好记录。【设计意图】以上节课的热气球模型入手，过渡到本课的实验装置，使无形的风可视化的同时，便于学生把热空气的知识联系到本课，解释实验现象。三、思维统整，分层研讨。（预设10分钟）1.小组为单位，展示小组记录单，全班交流分享实验现象。（1）语言支架：风轮在蜡烛点燃前后有什么变化，这说明了什么？点燃蜡烛前后，蚊香的烟流动方向是怎样的？点燃蜡烛后，烟会横向流向塑料盒中，说明什么？（2）现象汇总：各组间现象补充汇总，出现不同现象（观察不细致或操作错误导致）组间互相分析原因，完成班级现象总记录。（预设：风轮从不动或微动变为快速转动，线香的烟从向外变为向里、向上运动。）2.学生在充分讨论的基础上，得出实验结论：空气受热会上升，周围的冷空气会补充进来，形成了风。【设计意图】通过个人、小组记录单和班级汇报使得实验成果从个人到班级的有效反馈，避免了部分学生未参与实验、研讨不充分的情况，实现人人参与真实验的目的。此外，由于该实验中学生观察烟和风轮同时发生变化，较难有逻辑地汇报，设计由浅入深地分析现象，旨在引导学生从简单风轮到烟的走向进行解释，再加上动态动画进一步分解烟的走向，逐步攻克冷热如何使空气流动形成风。四、巧迁活用，兴趣延伸。（预设5分钟）1.提问：大自然中的风和模拟实验中的风形成的原理类似。这个实验因为蜡烛让空气有了冷热温差，所以空气流动形成