教科版三上科学3-8《天气预报是怎样制作出来的》教学设计（新课标版）

8.天气预报是怎样制作出来的【教材简析】在本单元的学习过程中，学生运用多种感官和简易工具，收集关于天气的信息，并完成“天气日历”的记录和整理。一部分学生开始有意识地关注天气预报，并把自己的天气观测记录与天气预报的内容进行比较。本节课的主要内容是通过学习，了解目前气象部门收集数据和制作天气预报的方式，帮助学生更加清楚地了解天气预报是怎样制作出来的，更好地激发他们研究天气的兴趣。【学情分析】通过前面的学习和根据日常生活中的经验，学生们已对天气预报并不陌生。但是天气预报究竟是怎么样制作出来的，三年级学生几乎都是不知晓的。学生学完本单元前7课气象学内容的基本知识后，脑海中对天气的观测方法认知基本停留在最基础的层面，由于校园气象站条件有限，很多先进的仪器无法引入，因此气象学涉及的前沿科技，学生了解甚少。【教学目标】科学观念：通过读懂天气预报，了解天气预报所包含的信息，知道制作天气预报的大致步骤。科学思维：通过分析与综合的思维方式，利用气象数据，建立气象数据与天气状况之间的联系。探究实践：通过收集和整理信息，了解天气预报的制作过程，知道天气预报的制作是一个非常复杂的过程。态度责任：保持对研究天气预报的好奇心和探究热情，乐于探索制作天气预报的精密仪器和计算方法。【教学重难点】重点：了解天气预报的制作流程，体会科技的发展。难点：了解天气预报的制作流程。【教学准备】教师：多媒体课件。学生：作业本。【教学过程】一、聚焦：揭示课题（预设7分钟）[材料准备：多媒体课件]1.提问：未来的天气状况能够预测吗？天气预报是怎样制作出来的呢2.揭示课题：天气预报究竟是怎样制作出来的。（板书）二、探索：天气预报是怎样制作出来的（预设20分钟）1.天气预报包含的信息。（1）学生自由发言，了解天气预报中所包含的信息。（2）将获得的信息填写在班级记录表中。2.过渡：天气预报主要由分布在全球各地的气象部门制作并发布。3.观看视频，了解天气预报的制作过程4.了解天气预报的基本步骤。5.全班同学分成5个部门，收集相关资料，进行模拟实践。（1）数据收集（2）数值天气预报（3）气象员做出预报（4）天气会商（5）发布天气预报学生准备，小组练习，上台展示。【设计意图】提供不同形式的资料，帮助学生了解天气预报包含的信息，制作天气预报需要经历的环节，让学生感受这一不断发展的过程。三、研讨：天气预报未来的发展（预设8分钟）材料准备：多媒体课件1.在制作天气预报的过程中，都经历了哪些阶段？2.天气预报信息对我们的生活有什么重要意义？四、拓展：未来的天气预报（预设5分钟）1.提问：随着科技的不断进步，请设想一下未来的天气预报会有哪些发展和改变呢？说说你的推测和理由。2.“天脸识别”：我们气象部门正在借助人工智能的算法，让“天脸”像人脸一样变得可被识别。这是目前正在尝试的天脸摄像头，它能自动识别云状、云量、结霜等天气现象，让天气要素能更实时、精准地被观测。【设计意图】通过研讨活动，学生综合所学的天气知识，大胆预测未来发展趋势，体会科学技术对个人生活和社会发展的影响。五、板书设计8.天气预报是怎样制作出来的（1）数据收集（2）数值天气预报（3）气象员做出预报（4）天气会商（5）发布天气预报【疑难解答】怎样帮助学生理解人类在天气预报方面的探索历程？本课对应课标（3～4年级）10.1.2识别常用的天气符号，理解天气预报用语；（3～4年级）12.2技术与工程改变了人们的生产和生活。基于课标，教师可以做一些简单调整，以烧龟甲等气象学研究历史引入，之后人类开始借助普通工具测量，但发现仅仅靠这些简单测量得到的信息，来预估天气状况是不够准确的，因此气象学的观测工具和仪器一直在不断改进，才使得现在天气信息的预测越来越准确。对于三年级的孩子来说，教材上的流程图是一种可以帮助自己学习的阅读资料，但仅凭流程图，实际教学过程中不免有些乏味，且不易理解。教师可以设计多种形式的阅读，包括文本、视频、图表、数据、照片等各种信息。因为每个孩子最擅长的阅读形式可能都不一样，提供多元的阅读资料，可以让孩子们在课堂上找到合适自己的方法开展学习。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，