9《热气球上升的秘密》（教学设计）-青岛版科学四年级上册

9《热气球上升的秘密》（教学设计）-青岛版科学四年级上册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课选取自青岛版科学四年级上册教材，主要内容包括《热气球上升的秘密》。本章节将带领学生探索热气球上升的原理，包括热空气密度与冷空气密度的比较、浮力作用以及热气球升空时的平衡原理等。通过实验和案例分析，学生将深入了解热气球升空的科学原理。二、核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验和观察，让学生学会提出问题、设计实验、收集数据和分析结果。

2.提升学生的科学思维能力，引导学生运用物理原理解释自然现象，增强逻辑推理和批判性思维。

3.增强学生的科学态度与责任，让学生认识到科学知识在生活中的应用，激发学生对科学研究的兴趣和责任感。三、重点难点及解决办法重点：

1.热气球上升原理的掌握，包括浮力、热空气密度与冷空气密度的关系。

2.实验设计及操作，培养学生动手能力和实验探究能力。

难点：

1.理解浮力与热气球升空的关系，需要学生具备一定的物理知识基础。

2.实验过程中控制变量，确保实验结果的准确性。

解决办法：

1.通过生动案例和动画演示，帮助学生理解浮力概念。

2.在实验前进行详细讲解，指导学生正确操作，并在实验过程中巡回指导，确保学生掌握实验技巧。

3.设置小组合作实验，让学生在合作中共同解决问题，提高实验效率。四、教学资源1.软硬件资源：实物热气球模型、温度计、气球、剪刀、线、塑料袋、水、电子秤、白板或黑板。

2.课程平台：多媒体教学课件、互动式电子白板。

3.信息化资源：科学实验视频、热气球原理动画、相关科学知识网页链接。

4.教学手段：小组讨论、实验演示、课堂提问、在线测试。五、教学流程一、导入新课（用时5分钟）

1.利用多媒体展示热气球的图片和视频，激发学生兴趣，引出问题：“你们知道热气球是如何升空的吗？”

2.学生分享已有知识，教师总结并引入本节课主题：“热气球上升的秘密”。

二、新课讲授（用时15分钟）

1.讲解浮力概念：通过简单实验，展示物体在空气中的浮沉现象，引入浮力的概念。

2.分析热气球上升原理：通过动画演示，讲解热气球内部加热空气使其密度减小，从而产生向上的浮力。

3.浮力与热气球升空的关系：结合具体案例，如不同热气球的设计和升空过程，让学生理解浮力在热气球升空中的作用。

三、实践活动（用时20分钟）

1.学生分组，每组准备一个气球，尝试用加热的方法使气球上升，观察并记录现象。

2.比较不同条件下气球上升的高度，分析影响气球上升高度的因素。

3.学生设计实验方案，验证浮力与热气球升空的关系，记录实验数据并进行分析。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.举例回答：如何通过改变热气球内空气的温度来控制其上升高度？

-通过加热或冷却热气球内的空气，改变空气密度，从而调整浮力大小，实现升空高度的控制。

2.举例回答：热气球在上升过程中，如果遇到冷空气，会发生什么现象？

-遇到冷空气，热气球内部空气温度下降，密度增加，可能导致上升速度减慢甚至下降。

3.举例回答：如何确保热气球在升空过程中的安全？

-定期检查热气球的结构和设备，确保其完好无损；选择合适的起飞地点，避免遇到强风等恶劣天气。

五、总结回顾（用时5分钟）

1.教师总结本节课所学内容，强调浮力在热气球升空中的作用。

2.学生分享实验心得，教师点评并指出实验中的亮点和不足。

3.鼓励学生在生活中关注科学现象，培养科学素养。

总用时：45分钟六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：通过本节课的学习，学生能够理解热气球上升的原理，包括浮力的概念、热空气密度与冷空气密度的关系以及热气球升空时的平衡原理。学生能够运用所学知识解释热气球升空的现象，并能够区分浮力与其他力的不同。

2.实验操作能力：学生在实践活动中的实验操作能力得到提升。通过亲自操作气球实验，学生学会了如何控制变量，如何观察和记录实验现象，以及如何分析实验数据。这些技能对于学生今后的科学学习和实验活动都是非常有用的。

3.科学探究能力：学生在实验设计和实验过程中展现了良好的科学探究能力。他们能够提出问题、设计实验方案、进行实验操作和数据分析，最终得出结论。这种探究能力是科学素养的重要组成部分。

4.小组合作与沟通：在小组讨论和实验活动中，学生学会了如何与他人合作，如何有效地沟通和表达自己的观点。这种合作能力对于学生未来的学习和工作都是非常重要的。

5.科学态度与价值观：通过学习热气球上升的秘密，学生能够认识到科学知识在生活中的实际应用，激发他们对科学研究的兴趣和好奇心。同时，学生也能够体会到科学探索的严谨性和探索未知世界的乐趣。

6.问题解决能力：学生在遇到实验中的问题时，能够运用所学知识进行分析和解决。例如，当气球上升速度过快时，学生能够通过调整加热时间或方式来控制气球的上升速度。

7.创新思维：在实验设计和讨论过程中，学生能够提出一些创新的想法和解决方案。这种创新思维对于培养学生的创造力和解决问题的能力至关重要。七、课后作业1.**实验报告撰写**：

-学生需要根据本节课的实验活动，撰写一份实验报告，内容包括实验目的、实验步骤、观察到的现象、数据分析以及得出的结论。例如：

-实验目的：探究加热空气对气球浮力的影响。

-实验步骤：将气球充满空气，记录初始状态；使用加热器加热气球，观察气球的变化；记录气球上升的高度和速度。

-现象观察：加热后气球膨胀，上升速度加快。

-数据分析：比较加热前后的气球体积和上升高度。

-结论：加热空气可以增加气球的浮力，使其上升更快。

2.**设计一个简单的热气球模型**：

-学生需要设计一个简单的热气球模型，并解释其设计原理。例如：

-设计一个纸制或塑料制的气球模型，确保其可以充气。

-在模型底部设计一个加热装置，如使用热水袋或热风枪。

-解释加热装置如何通过加热空气增加模型的浮力。

3.**浮力与热气球升空的对比研究**：

-学生选择一个物体，如塑料瓶、乒乓球等，进行实验，比较其在空气中和热水中的浮力变化。例如：

-将物体分别放入充满空气的容器和充满热水的容器中，观察和记录物体在两种情况下的浮沉状态。

-分析实验结果，讨论热水对物体浮力的影响。

4.**计算题目**：

-假设一个热气球的体积为1000立方分米，内部空气温度比外界空气温度高20摄氏度，计算热气球升空的浮力。例如：

-使用理想气体状态方程PV=nRT计算加热后空气的密度。

-利用阿基米德原理计算浮力：F浮=ρ空气gV排。

-计算结果：F浮=1.2kg/m³×9.8m/s²×1m³=11.76N。

5.**案例分析**：

-学生阅读有关热气球事故的案例，分析事故原因，并提出预防措施。例如：

-案例描述：某次热气球飞行中，由于气球漏气导致下降速度过快，造成乘客受伤。

-分析：漏气导致气球内空气密度增加，浮力减小，气球下降速度加快。

-预防措施：加强气球检查，确保气球结构完好；在飞行前进行充分的天气和设备检查。八、课堂1.**课堂评价**：

-**提问反馈**：通过课堂提问，教师可以即时了解学生对知识点的掌握程度。例如，在讲解浮力概念时，教师可以提问：“同学们，谁能告诉我什么是浮力？”通过学生的回答，教师可以判断学生对概念的理解是否准确。

-**观察学生参与度**：教师需要观察学生在课堂上的参与情况，包括学生的眼神、表情、动手操作等，以评估学生的兴趣和专注度。例如，在实验环节，教师可以观察学生是否积极参与实验操作，是否能够按照步骤进行实验。

-**小组讨论观察**：通过观察学生在小组讨论中的表现，教师可以评估学生的合作能力和沟通技巧。例如，教师可以观察学生在讨论中是否能够积极表达自己的观点，是否能够倾听他人的意见。

-**课堂测试**：在课程结束时，教师可以通过简短的测试来评估学生对本节课知识点的掌握情况。例如，设计一些选择题或填空题，让学生在规定时间内完成。

2.**作业评价**：

-**作业批改**：教师需要对学生的作业进行认真批改，确保每个学生都能得到及时的反馈。例如，对于实验报告，教师需要检查实验步骤是否完整，数据分析是否准确，结论是否合理。

-**反馈与鼓励**：在批改作业时，教师不仅要指出学生的错误，还要给予积极的反馈和鼓励。例如，对于实验报告中做得好的部分，教师可以给予表扬，并鼓励学生在今后的学习中继续保持。

-**个性化指导**：对于作业中存在的问题，教师应该提供个性化的指导，帮助学生克服困难。例如，如果学生在实验报告中数据分析不准确，教师可以提供具体的计算方法或数据处理的技巧。

-**定期反馈会议**：教师可以定期与学生进行反馈会议，讨论作业中的问题，并为学生提供进一步的学习建议。例如，教师可以与学生讨论实验中的难点，并提供相关的学习资源。

3.**形成性评价**：

-**学生自评与互评**：鼓励学生进行自我评价和互评，让学生反思自己的学习过程，并从同伴那里获得反馈。例如，学生可以填写自我评价表，或者参与小组互评活动。

-**学习档案**：建立学生的学习档案，记录学生的学习过程和成果，包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。通过档案，教师可以全面了解学生的学习情况。

4.**总结性评价**：

-**期末考试**：通过期末考试，对学生在整个学期内对热气球上升秘密这一知识点的掌握情况进行总结性评价。

-**项目评估**：如果本节课包含一个综合性的项目，如设计热气球模型，可以通过项目完成情况进行总结性评价。教学反思教学反思

今天上了《热气球上升的秘密》这节课，我觉得收获颇丰，但也发现了一些需要改进的地方。首先，我想分享一下我对这节课的一些思考。

课堂上的互动非常活跃，学生们对于热气球升空的原理表现出浓厚的兴趣。在导入环节，我通过展示热气球的图片和视频，激发了学生的好奇心，他们纷纷提出了各种问题，这让我感到很欣慰。我觉得，这样的导入方式能够很好地吸引学生的注意力，为接下来的学习打下良好的基础。

在讲授新课的过程中，我尝试了多种教学方法。首先，我通过动画和实验演示，让学生直观地理解了浮力的概念和热气球升空的原理。我发现，这样的教学方法能够让学生更容易地掌握抽象的科学概念。例如，在讲解热气球内部加热空气使其密度减小，从而产生向上的浮力时，我使用了加热气球的实验，学生通过亲眼看到气球上升的现象，对原理的理解更加深刻。

然而，在实践活动中，我也发现了一些问题。有些学生在实验操作时不够细心，导致实验结果不准确。针对这个问题，我在课后进行了反思，认为需要加强对学生实验操作的指导，让他们明白实验的严谨性。同时，我也意识到，在实验过程中，教师应该更加注重学生的个体差异，针对不同学生的学习情况提供个性化的指导。

在总结回顾环节，我让学生们分享自己的实验心得，并对本节课的内容进行了回顾。我发现，学生们能够用自己的语言描述实验过程和结果，这表明他们对本节课的内容有了较深的理解。在点评学生的分享时，我特别强调了实验中的注意事项，如如何控制变量、如何记录数据等，希望这