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学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容青岛版科学四年级上册《热气球上升的秘密》主要包括以下内容：1.热气球升空的原理；2.热气球的结构与作用；3.热气球升空过程中空气密度变化的影响；4.热气球升空的安全性。通过学习，学生能够理解热气球升空的物理原理，认识热气球的结构和功能，提高学生的科学素养。核心素养目标1.培养学生运用科学探究方法观察、分析热气球升空现象。

2.提升学生运用物理知识解释现实问题的能力。

3.增强学生对科学知识好奇、探索的精神，激发学生热爱科学、勇于实践的热情。

4.培养学生团队合作意识，在探究活动中学会合作交流。教学难点与重点1.教学重点：

-热气球升空的物理原理：明确热气球升空的原理是本节课的核心内容。教师需引导学生理解热气球内外空气密度差异导致浮力的产生，以及浮力与重力平衡的关系。

-热气球结构的认识：重点讲解热气球的外壳、气囊、加热装置等部分的作用，以及它们如何协同工作使热气球升空。

2.教学难点：

-空气密度变化的影响：学生理解空气密度随高度变化的规律是难点。教师可以通过实验或模拟，帮助学生直观地看到空气密度随高度增加而减小的现象。

-安全性问题：理解热气球升空过程中的安全措施是难点。教师需结合案例，让学生认识到在升空过程中可能遇到的风险，以及相应的预防措施。

-探究方法的应用：学生在实际操作中运用科学探究方法，如观察、实验、分析等，是本节课的难点。教师应通过示范和指导，帮助学生掌握这些方法，并在探究活动中灵活运用。教学资源-软硬件资源：笔记本电脑、投影仪、白板、实物热气球模型

-课程平台：多媒体教学平台

-信息化资源：热气球升空原理动画视频、相关科学实验视频、空气密度随高度变化的数据图表

-教学手段：PPT演示、小组讨论、实验操作、角色扮演教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对热气球升空现象的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们有没有乘坐过热气球？你们知道热气球是如何升空的吗？”

展示一些关于热气球升空的图片或视频片段，让学生初步感受热气球的魅力和升空的过程。

简短介绍热气球的基本概念和它在科学探索中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.热气球基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解热气球的基本概念、组成部分和升空原理。

过程：

讲解热气球的定义，包括其主要组成元素或结构，如气囊、加热装置、篮子等。

详细介绍热气球的各个组成部分的功能，使用图表或示意图帮助学生理解它们如何协同工作。

3.热气球案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解热气球升空的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的热气球升空案例进行分析，如不同类型的热气球、不同气候条件下的升空情况等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解热气球的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对航空探索的影响，以及热气球在科学研究和旅游中的应用。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与热气球升空相关的问题进行深入讨论，如“如何提高热气球的升空效率？”

小组内讨论该问题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对热气球升空的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括问题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调热气球升空的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括热气球的基本概念、组成部分、升空原理和案例分析等。

强调热气球在航空历史和现代科学探索中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用热气球相关知识。

7.课后作业

目标：让学生巩固学习效果，拓展知识面。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于热气球升空原理的短文或报告，要求结合所学知识，提出自己对热气球未来发展的思考和建议。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《航空探索史》：介绍热气球发展历程及其在航空史上的地位。

-《热气球的科学原理》：详细解释热气球升空的物理原理，包括浮力、空气密度、热胀冷缩等。

-《热气球的制作与飞行》：讲述热气球的制作过程和飞行技巧，适合有一定动手能力的读者。

-《航空知识小百科》：包含各种航空器的基本知识，有助于学生全面了解航空领域。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-观看与热气球相关的科普视频，如“热气球升空过程”、“热气球飞行原理”等。

-收集关于热气球的历史图片和资料，了解热气球在不同历史时期的应用和发展。

-利用互联网资源，如在线科学实验平台，进行虚拟热气球升空实验，加深对原理的理解。

-尝试制作简单的热气球模型，观察模型在空气中的行为，分析影响模型升空的因素。

-组织小组讨论，探讨如何利用热气球进行科学研究和探险活动。

-撰写关于热气球的科普文章或研究报告，分享自己的学习和研究成果。

3.设计拓展实践活动：

-组织一次热气球主题的科学讲座，邀请相关领域的专家为学生讲解热气球的科学知识。

-参观当地航空博物馆或科学馆，实地观察热气球模型和相关航空器。

-在学校举办热气球知识竞赛，提高学生对热气球相关知识的兴趣和了解。

-创办热气球俱乐部，鼓励学生在课余时间开展热气球相关的学习和实践活动。

4.建议学生进一步探索的课题：

-热气球在不同气候条件下的飞行特点及应对策略。

-热气球与其他航空器的对比分析。

-热气球在现代社会中的应用领域和未来发展趋势。

-热气球的安全性问题及预防措施。

-热气球升空过程中的能量转换和利用。教学评价与反馈1.课堂表现：

学生在课堂上的积极参与和表现是评价学习效果的重要方面。观察学生的注意力集中程度，能否积极回答问题，以及是否能跟随教师的讲解进行思考，是评估学生课堂表现的标准。教师可以通过提问、观察学生的反应和互动来评价。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论是培养学生合作能力和解决问题能力的重要环节。评价小组讨论成果可以从以下几个方面进行：

-小组成员的参与度和贡献度；

-小组讨论的组织和计划性；

-小组展示内容的深度和广度；

-小组是否能够有效地运用科学探究方法。

3.随堂测试：

随堂测试旨在评估学生对本节课知识的掌握程度。可以通过以下方式进行评价：

-学生对热气球升空原理的书面理解；

-学生能够解释空气密度变化对热气球升空的影响；

-学生能否应用所学知识解决简单的实际问题。

4.学生自我评价与同伴评价：

鼓励学生进行自我评价和同伴评价，让学生反思自己在学习过程中的表现和收获。可以通过以下方式实施：

-学生填写自我评价表，评估自己在课堂参与、小组合作和知识掌握等方面的表现；

-学生之间相互评价，提出改进建议，促进互相学习和共同进步。

5.教师评价与反馈：

教师评价与反馈是教学过程中不可或缺的一环。以下是一些具体的评价与反馈方法：

-针对课堂表现：教师可以给予积极的肯定和鼓励，同时对表现不足的地方提出具体的改进建议；

-针对小组讨论：教师应关注每个小组成员的参与情况，对小组讨论的质量进行评价，并提出提高讨论效率的方法；

-针对随堂测试：教师应分析测试结果，了解学生对知识点的掌握情况，针对性地调整教学策略；

-针对学生自我评价与同伴评价：教师应引导学生进行客观评价，并帮助他们理解和接受反馈。

在教学评价与反馈中，教师应注重以下几个方面：

-保持评价的客观性和公正性；

-评价内容应与课程目标和核心素养相一致；

-评价方式应多样化，结合定量和定性评价；

-及时给予学生反馈，帮助他们了解自己的学习进展，并激发他们的学习动力。课后作业1.实验设计：

设计一个简单的实验，观察不同温度的空气对气球膨胀的影响。你需要写出实验步骤、所需材料和预期结果。

实验步骤：

a.准备三个相同大小的气球、一个热水壶、一个冷水壶和一个温度计。

b.将气球分别充满空气至相同大小。

c.用热水壶的热蒸汽轻轻吹一个气球，记录温度计的读数和气球的膨胀程度。

d.用冷水壶的冷水轻轻吹另一个气球，记录温度计的读数和气球的膨胀程度。

e.将第三个气球放在室温下，记录温度计的读数和气球的膨胀程度。

f.比较三个气球的膨胀情况，并分析原因。

所需材料：

-三个相同大小的气球

-热水壶

-冷水壶

-温度计

预期结果：

热气球膨胀程度最大，室温下的气球膨胀程度居中，冷气球膨胀程度最小。

2.应用题：

假设一个热气球的气囊体积是300立方米，当气囊中的空气温度升高10℃时，气球膨胀了5%。求原来气囊中的空气温度是多少摄氏度？

解答：

设原来气囊中的空气温度为T℃，膨胀后的温度为T+10℃。

根据题意，膨胀体积为5%的气囊体积，即300立方米×5%=15立方米。

由于气体的体积与温度成正比（假设气体压强不变），我们可以得到以下比例关系：

(T+10)/T=(300+15)/300

解这个方程，得到T≈20℃。

所以，原来气囊中的空气温度大约是20℃。

3.图表分析：

分析以下图表，解释为什么热气球在晴天比在阴天更容易升空。

图表描述：

图表显示了不同天气条件下，地面到高空不同高度的温度变化。

解答：

从图表可以看出，晴天时高空温度随高度的增加而下降的幅度比阴天时更大。这意味着在晴天，热气球升空时外部空气的密度减小得更快，从而更容易产生足够的浮力使气球升空。

4.创新题：

假设你有一个可加热的气球，你想通过加热气球来升高它。请设计一个方案，包括以下内容：

a.如何加热气球？

b.如何控制加热的强度和持续时间？

c.如何确保气球的安全升空？

方案设计：

a.使用便携式加热器或加热棒对气球内部的气囊进行加热。

b.通过温度计监测气球内部温度，调整加热器的功率或加热时间，以保持气囊内温度在安全范围内。

c.在气球下方放置重物，以保持气球平衡，防止因加热导致的气球倾斜或翻转。

5.探究题：

为什么热气球升空时需要不断地加热气球内部的空气？

解答：

热气球升空时需要不断地加热气球内部的空气，因为：

a.加热空气会使空气膨胀，体积增大，从而增加空气的密度，产生更大的浮力。

b.随着热气球升空，外部空气温度下降，空气密度减小，浮力也随之减小。不断加热可以保持气球内部的空气密度，维持浮力。

c.如果停止加热，气球内的空气会逐渐冷却，体积减小，浮力下降，可能导致气球下降。因此，持续加热是保持热气球升空的关键。教学反思教学反思

今天上了《热气球上升的秘密》这一课，让我有很多的感悟。首先，我觉得孩子们对热气球这一主题非常感兴趣，他们的好奇心和探索欲望让我感到非常欣慰。在导入环节，我通过提问和展示图片、视频，激发了他们对热气球升空的兴趣，这也让我意识到，导入环节对于吸引学生的注意力非常重要。

在基础知识讲解部分，我发现学生们对热气球的组成部分和升空原理理解得比较快。通过图表和实例，他们能够清晰地看到热气球是如何利用浮力升空的。但是，在讲解空气密度变化对热气球升空的影响时，我发现部分学生有些困难，这可能是因为这个知识点比较抽象，需要更多的实际操作和体验来帮助理解。

在案例分析环节，我选择了几个典型的案例，如不同类型的热气球、不同气候条件下的升空情况等。学生们通过分析这些案例，对热气球的多样性和复杂性有了更深的认识。在这个过程中，我也看到了学生们之间的合作和交流，他们能够互相帮助，共同解决问题，这让我感到非常高兴。

在小组讨论环节，我让学生们分组讨论如何提高热气球的升空效率。这个环节让我看到了学生们对知识的运用能力，他们能够将所学知识应用到实际问题中，提出自己的见解和解决方案。虽然讨论过程中有些学生表现得比较内向，但通过同伴的鼓励和教师的引导，他们也能够积极参与进来。

课堂展示与点评环节，各组代表上台展示讨论成果，其他学生和教师都给予了积极的反馈。这个环节让我看到了学生们的表达能力和团队协作精神。同时，我也意识到，在今后的教学中，我需要更多地鼓励学生表达自己的观点，提高他们的自信心。

在课堂小结环节，我简要回顾了本节课的主要内容，并强调了热气球升空的重要性和意义。通过布置课后作业，我希望学生们能够巩固所学知识，并进一步拓展自己的视野。

回顾这节课的教学，我认为有以下几点值得反思：

1.教学内容的深度和广度：在讲解空气密度变化对热气球升空的影响时，我发现部分学生理解起来比较困难。这可能是因为这个知识点比较抽象，需要更多的实际操作和体验来帮助理解。因此，在今后的教学中，我需要考虑如何更好地将抽象的知识具体化，让学生能够更容易地理解和掌握。

2.学生参与度：在小组讨论环节，我发现有些学生表现得比较内向，不太愿意表达自己的观点。这可能是因为他们对知识的掌握不够自信，或者害怕犯错。在今后的教学中，我需要更多地关注这些学生，鼓励他们积极参与，提高他们的自信心。

3.教学方法的多样性：在教学过程中，我尝试了多种教学方法，如讲解、案例分析、小组讨论等。这些方法在一定程度上提高了学生的学习兴趣和参与度。但在今后的教学中，我还需要不断探索和尝试新的教学方法，以适应不同学生的学习需求。内容逻辑关系①热气球升空原理

-热气球升空的