小学科学教科版 (2017)三年级上册6.我们来做 “热气球”教案

这是一份小学科学教科版 (2017)三年级上册6.我们来做 “热气球”教案，共27页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，材料准备，教学流程图，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

《我们来做“热气球”》教学设计
深圳市宝安区松岗第二小学 杨钰琪
【教材分析】
本课在学生已经知道空气具有质量、能占据空间、还可以被压缩的基础上通过一个有趣的热气球升降现象引发学生的思考和讨论。并通过指导学生进行“热气球”模拟实验，让学生动手感受热气球上升时的变化，从而形成对“热空气会上升”这一现象的感性认识，让学生从实验现象的细节中感受到冷热空气的不同物理变化。
本课围绕热气球实际设计了两个主要环节。首先是让学生观察、感受加热后热气球上升过程的变化和原因。其次是让学生通过逻辑思维和现象分析反推热气球下降过程的变化和原因。
由于热气球上升过程的现象比较明显也方便观察，所以学生不难通过实验现象就能总结得出上升过程的实验结论以及找到背后的物理学本质。但对于热气球上升之后又下降这一过程的原因，学生就容易出现理解障碍。本课可以让学生通过实验很直观地观察到加热后塑料袋会膨胀、变轻、上升，从而在脑海中形成“热空气会上升”的科学概念。紧接着引导学生利用课堂即时形成的科学概念进行逻辑推理，并尝试根据自己的理解，用自己的语言有逻辑地解释“热气球现象”。
【学情分析】
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，学生在日常生活中也容易从屏幕中看到热气球的升降过程，有了一定的认知基础。同时通过本单元前面几课的学习，学生已经知道空气具有质量、能占据空间，还可以被压缩等知识点。本课将从热气球的升降现象引入，启发学生的思考和讨论。实验过程中鼓励学生动手尝试制作热气球并观察上升过程中的不同现象，对“热气球的上升”形成感性认识。同时在课堂中启发学生利用观察到的现象以及得出的实验结论推导得出热气球下降的原因，并让学生尝试自己解释“热气球上升现象”。
【教学目标】
科学概念目标：空气受热后会上升，变冷后又下降。
科学探究目标：1.能通过模拟实验认识和描述某些生活现象。2.能运用画图、书写等形式记录实验现象。
科学态度目标：1.知道在一定条件下，科学实验是可重复的。2.发展探究物质世界的兴趣。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：1.了解燃放孔明灯的危险性。2.了解热空气上升原理在生活中的一些应用。
【教学重难点】
重点：通过观察和总结得出“热气球原理”：空气受热后会膨胀变轻而上升，变冷后又下降。
难点：能通过模拟实验认识和描述某些生活现象。
【材料准备】
塑料袋，纸筒，蜡烛，点火枪。
【教学流程图】























【教学过程】
1.聚焦
教师活动：为学生准备一张热气球的照片或一段热气球的视频，并提问学生：热气球是怎样升空和下降的呢？
学生思考：热气球升降的原因？（根据生活经验，学生不难得出热气球上升是因为有火对空气进行加热，但对热空气上升以及热气球下降的原因还存在理解误区。）
教师活动：鼓励学生发言，表达自己的观点。
设计意图：以生活中常见的热气球作为例子导入，通过问题逐步引导学生思考热气球升降的内在原因，从而开始这节课的探究。
2.探索
（1）探究热气球上升的原因
教师提问：今天我们一起来进行一个模拟热气球升降的实验，在这个实验中我们需要什么实验材料呢？
学生回答：需要塑料袋、蜡烛、纸筒（学生容易回答出实验所需的材料，但是对于材料的用途并不是很清楚，所以教师在此环节可以对学生的回答进行追问，慢慢帮助学生梳理三种实验材料的用途。）
教师活动：播放实验视频并进行补充讲解。
学生活动：以小组为单位做一个热气球，在实验过程中重点观察塑料袋形状、温度的变化以及运动方向，并汇报实验结果。
（2）思考热气球下降的原因
教师提问：我们通过实验观察总结出了热气球上升的原因，那热气球上升后为什么会下降呢？
学生活动：结合实验观察到的现象以及教师的板书，思考空气的变化从而使热气球下降的原因。
设计意图：学生通过日常生活的经验以及从视频中不难得出热气球上升的原因是“加热”。但由于学生存在一定的前概念，对热气球上升原因和过程的解释并不完全科学，同时对热气球下降的原因还存在一定的理解误区，这就是进行这个实验探究的问题驱动力。
在模拟实验的操作过程中，引导学生在实验中观察：在加热过程中塑料袋外壁的温度变化、塑料袋的紧绷程度、塑料袋的运动趋势有何不同？它们和热气球的上升有什么关系？在学生得出空气受热膨胀上升的结论后再启发学生思考，实验过程中塑料袋上升到一定高度会落下来，是什么原因导致的？培养学生举一反三的思维习惯，利用已有实验现象和结论推导得出下降过程中的空气变化。
3.研讨
（1）研讨一
教师通过授课过程中的板书带领学生回顾整个实验过程中的变化，并重点引导学生总结加热前后，观察到的现象有何不同？
学生思考：塑料袋中空气的温度的变化；袋子形状的变化；手拎袋子的力量变化；塑料袋的运动方向。
（2）研讨二
教师活动：鼓励学生结合实验结果以及板书总结说出空气的冷热变化导致热气球上升、下降的具体过程。（根据学生情况，教师还可以鼓励学生思考空气微粒在实验过程中是如何变化的。）
设计意图：综合整节课所学知识，总结归纳得出最终结论。
4.拓展
教师向学生展示孔明灯的照片或者是视频，引导学生思考：孔明灯为什么会升上高空呢？学生结合本节课所学知识点对孔明灯的升空原理进行解释，教师及时补充燃放孔明灯的危害性。
设计意图：。以和热气球原理一样的孔明灯作为拓展，利用了学生生活中常见的物品作为主体，又启发学生应用课堂中所学原理对生活中的现象进行解释。同时引导学生树立安全防火意识。
【板书设计】


【学生记录单设计】


【班级记录表设计】
（无）

三上《空气》
单元教学设计
6.我们来做“热气球”
小学科学教学网资源建设团队 黄国胜
【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。

6.我们来做热气球
【教材简析】
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，并尝试根据自己的理解，用自己的语言有逻辑地解释热气球的升降现象。
聚焦板块通过观察热气球以及热气球加热上升的图片，思考热气球上升的原因并做出初步的解释。
探索板块，主要通过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，并通过研讨活动，让学生用自己的语言有逻辑地进行解释。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。
拓展板块，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。
【学情分析】
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】
科学概念目标
1.学生通过放飞“热气球”活动，了解空气受热后温度升高，体积膨胀上升。
2.学生通过放飞“热气球”活动，了解热气球能升空是由于里面的空气受热膨胀变轻，从而带动了热气球升空，空气冷却后热气球又会降下来。
科学探究目标
1.在放飞“热气球”的活动中，能描述热气球上升和下降的现象，并对类似的现象进行解释。
2.在放飞“热气球”的活动中，能运用绘画、书写等形式进行设计和记录实验现象。
科学态度目标
1.学生通过放飞“热气球”活动，知道在一定条件下，科学实验是可重复的。
2.在放飞“热气球”的活动中，能针对活动中遇到的困难或问题提出自己的解决方案。
科学、技术、社会与环境目标
学生通过拓展活动，了解孔明灯的飞行原理以及危害性。
【教学重难点】
重点：尝试让“热气球”升空并在此过程中了解“热空气”的上升现象。
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：蜡烛1支，点火器1个，塑料袋1个，纸筒1个，教学课件及视频。每个小组：塑料袋1个，蜡烛1支，纸筒1个，点火器1个，学习单，学生
活动手册
【教学过程】
一、聚焦：揭示课题（预设3分钟）
[材料准备：教学课件]
1.教师课件出示热气球的图片，提问：有一些旅游景点会提供游客乘坐热气球的服务，有没同学乘坐过热气球？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.教师出示人们加热使热气球上升的图片，提问：仔细观察，人们做了什么使热气球升了上去？（预设：加热里面的空气。）
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，通过模拟热气球来研究这个问题。
3.板书课题——《我们来做热气球》
（设计意图：通过图片引出本节课研究的主题——热气球，调查本班中有否乘坐过热气球的学生，如有乘坐的学生，可以让他凭经验先来介绍热气球升空的过程。再通过热气球升空前的加热短视频，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、探索：模拟“热气球”升空的活动（预设22分钟）
[材料准备：每个小组塑料袋1个，蜡烛1支，纸筒1个，点火器1个，学习单，学生活动手册]
1．提供材料，尝试设计
（1）提问：老师有一个较大的塑料袋，这个就是今天我们课堂上的“热气球”。当然，只有这一个塑料袋当然没法直接让它飞起来，还需要什么？（预设：用火来进行加热。）
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）谈话：现在，我们能利用这个热源来让“热气球”升空了吗，谁愿意上来试一下。
学生尝试，发现问题：直接用蜡烛加热塑料袋里的空气很难，容易使塑料袋受热熔化变形。
（3）教师出示纸筒，提问：为了避免蜡烛火焰温度过高直接熔化“热气球”，我们可以利用这个纸筒，你们知道纸筒怎样使用吗？小组同学讨论，并在学习单上画出纸筒和塑料袋的位置（画设计图）。
（4）展示学生的设计图，讨论优劣及分析需要注意的事项：纸筒带有孔的一面靠下，需要进气；塑料袋的边缘不能过低，以免把进气孔堵住；纸筒上端温度仍然较高，塑料袋尽量避免直接接触纸筒上端……
（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一种材料的作用和使用方法，再通过画设计图，思考材料之间的组装方式，同时清楚认识到活动过程中应该怎么做，需要观察什么。）
2．“热力”升空，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。所以在活动开始之前，要首先看学生活动手册，来了解活动中重点需要观察和记录的内容。
学生阅读活动手册，了解观察的重点及思考记录的方法。
（2）提供材料，学生活动：利用蜡烛、纸筒让“热气球”升空。
“升空”要点：小组同学要互相配合，袋口朝下尽量撑开，底部拉高使塑料袋处在一个最优状态，保证蜡烛能加热到塑料袋中足量的空气但不会加热到塑料袋本身；塑料袋需要加热比较长的时间，待它上升的趋势比较明显时，小组同学一齐放手，尽量让塑料袋竖直升空。本次活动过程中，学生可能会经历多次失败导致塑料袋受热熔化变形，所以教师需要多准备一些塑料袋提供给学生。
（3）完成学生活动手册上的内容，上交材料。
（设计意图：“热气球”升空的高度并非本次活动的重点，本活动意在通过模拟塑料袋的升空来了解加热后空气的变化，活动手册的记录尤为关键，所以在活动前安排学生通过阅读来了解活动的目的及记录的主要内容，以便在活动过程中找到观察的重点。在活动中，学生势必会在意“热气球”上升的高度，这需要教师对小组活动进行指导，也需要进行多次尝试，来熟悉升空的技巧及相互间配合的默契程度。）
三、研讨：实验发现及解释（预设10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”飞的很高，过了比较长的时间才落下来，说说看，你们时怎么做的？有什么技巧吗？
（2）讨论：也有些小组的“热气球”飞的没那么高，也来说说看，你们是怎么做的？遇到了哪些问题？
（设计意图：通过分析活动的成败，反思活动中做的到位和不足之处，便于再一次操作的改进。这个反思过程也是对于“热气球”升空原理的一个认识过程。）
2．讨论分析，解释原因
（1）展示学生活动手册的记录情况，讨论：加热前后，塑料袋发生了哪些方面的变化？
学生从袋子的体积，表面的温度，手拎的力度以及袋子的绷紧程度等方面来描述袋子的变化。再由袋子的变化思考空气加热后发生了什么变化。
教师对学生的回答进行板书。
（2）讨论：塑料袋加热后会上升，怎么解释？后来又慢慢落下来，为什么？
学生需要用自己的语言，比较有逻辑性的解释塑料袋升空及落下的原因，在解释的细节中，尤其希望学生能形象地描述加热前后袋中空气的变化。如果学生能用前面学习到的微粒来表征，说明学生的解释水平达到了较高的水平。
（设计意图：要解释热气球升空的原因，首先要基于现象，所以首先讨论袋子加热后的变化，通过袋子的变化分析空气的变化，认识到袋子升空实际是由空气受热膨胀带动它升空所致。第二个问题需要学生组织语言进行解释，考察学生的表达及逻辑能力，教师可以让多个学生来进行表达和重复，以便让学生的认识更为深刻。）
四、拓展：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]
1.教师课件出示孔明灯图片，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，谁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。）
提问：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.教师课件播放视频——燃放孔明灯的危害，提问：谁再来说说你对孔明灯有什么新的认识？（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。）
3.课堂小结。
【板书设计】
“热气球”加热
现象
表面变热了
“热气球”变得鼓起来
手要拎着——手要按住
空气变热了
空气体积膨胀
空气会上升
我们来做“热气球”







课程基本信息
课例编号
14
学科
科学
年级
三
学期
上
课题
我们来做“热气球”
教科书
书名： 《义务教育教科书科学》
出版社： 教育科学出版社 出版日期： 2019 年 7 月
教学人员

姓名
单位
授课教师
石润芳
北京大学附属小学
指导教师
王思锦
海淀区教师进修学校
教学目标
教学目标：
1. 说出空气受热后会上升，变冷后会下降。
2. 能够通过模拟实验认识和描述某些生活现象，并用画图、书写等形式记录实验现象。
3. 知道在一定条件下，科学实验可以重复。
4. 了解热空气上升在生活中的应用。
教学重点：
通过模拟实验说出空气受热会上升，变冷会下降
教学难点：通过模拟现象，形成感性认识，根据理解，用自己的语言解释“热气球现象”
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动


一、聚焦


1. 观看新闻：首届张掖热气球运动
2. 简述：热气球的发展史
3. 问题：人们怎样让热气球上升到空中？人们又是怎样让热气球缓缓回到地面的？
【教学意图】通过现今人们喜爱的一个历史悠久的体育项目，引发学生聚焦本节课主要问题：热气球上升、下降的原因。


二、探索



（一） 查阅资料，认识热球球的结构
球壳
燃烧器 热气球
负载
（二） 探索热气球升空、下降的原因
1. 思考：
实验中用什么模拟什么？
模拟物和被模拟物之间的关系是什么？
球壳——保鲜袋/垃圾袋 （轻）
燃烧器——蜡烛（热量）
负载——×
2. 观看或进行模拟实验
思考：实验过程中我们应当观察什么？注意哪些问题？
（1）观察加热前后塑料袋与空气的变化
（2）记录加热前后的现象
（3）重复实验，并记录
（4）注意安全
3. 收集证据

结论：空气受热会上升，变冷会下降。
【教学意图】通过查阅资料和观察了解热气球的结构。初步学习模拟实验的过程、方法、特点。通过模拟实验收集证据。

三、 研讨




（一） 分析讨论：加热空气前后的变化
1. 比较热量的变化
2. 比较塑料袋形状的变化
3. 比较塑料袋体积和质量的变化
4. 比较塑料袋位置的变化
小结：引起加热后塑料袋上升和下降的现象的原因是空气受热后体积变大、质量变轻。
（二） 解释热气球上升、下降的原因
加热后，球壳里面的空气______变大，所以热气球会上升；降落时，调节球壳里面的温度比上升时低，球壳里面的空气______变小，所以热气球会下降。
【教学意图】联系已有知识和观察到的现象，分析热气球受热上升，变冷下降的背后的原因。提升学生思维的深度。

四、拓展


1. 根据理解，用自己的语言解释孔明灯为什么会上升？
2. 生活中在哪些地方观察过热空气上升冷空气下降的现象?
3. 解释热空气为什么能够气球？
【教学意图】联系生活实际，分析历史与现代生活中热空气上升的现象，学以致用。

五、回顾与反思
4. 完善气泡图
【教学意图】将所学科学概念建立联系，内化为自己知识体系。

第6课　我们来做“热气球”
(教材P34～35)
授课时间：______________　　　　　　　　累计____1____课时
课题
我们来做“热气球”
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
知道空气受热后会上升，变冷后又下降。
科学探究目标
1.能通过模拟实验认识和描述某些生活现象。
2.能运用画图、书写等形式记录实验现象。
科学态度目标
1.知道在一定条件下，科学实验是可重复的。
2.发展探究物质世界的兴趣。
科学、技术、社会与环境目标
1.了解燃放孔明灯的危险性。
2.了解热空气上升原理在生活中的一些应用。
教学
重难点
重点：知道空气受热后会膨胀、变轻而上升，冷却后会收缩、变重而下降。
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
为学生准备：塑料袋、蜡烛、纸筒、点火器、学生活动手册。
教师准备：学生实验材料一套，教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.导入：展示多张热气球的图片，并播放一段关于热气球升空前加热空气的短视频，引导学生仔细观看。
2.提问：根据你们的了解和刚才的视频，你们觉得热气球是怎样升空和下降的？(预设：热气球是通过加热空气上升和冷却空气下降的。)
3.追问：空气加热后到底发生了什么变化？(预设：空气的温度升高了，空气膨胀了……)
4.揭题：我们今天就来做一个“热气球”，通过模拟热气球升空来研究这个问题。(板书：我们来做“热气球”)
通过图片引出本节课研究的主题——热气球，再通过热气球升空前加热空气的短视频，使本节课研究的中心从热气球本身聚焦到热气球里面的空气，帮助学生将空气的热冷与热气球的升降建立起直接的逻辑关联。

探索
与研讨
探索：我们来做“热气球”
1.提问：(教学提示：出示塑料袋、蜡烛、纸筒、点火器。)我们怎样利用这些材料制作一个“热气球”呢？(预设：将蜡烛点燃，然后将纸筒罩住蜡烛，再将塑料袋罩住纸筒，加热袋中的空气。)


探索
与研讨
2.引导：播放“制作热气球”视频，引导学生认真观看，明确实验的步骤和操作方法。
3.布置任务：指导学生分组实验，完成实验帮助卡。

4.交流：指导学生组内讨论。
组内研讨帮助卡
主持人：加热前后，你们观察到的现象有哪些不同？
学生1：加热前，袋子没有明显变化；加热一段时间后，袋子膨胀起来，体积变大，变紧绷了，袋子表面的温度变高了，用手拎袋子，感觉用的力量变小了，松开双手，袋子会上升到空气。
主持人：装有热空气的袋子会上升，你们怎么解释呢？
学生2：空气受热后膨胀、变轻，因而会上升，上升的热空气带着袋子上升。
主持人：塑料袋在空中停留的时间、上升高度与加热时间长短有关系吗？
学生3：有关系。加热时间越长，塑料袋在空中停留的时间越长，上升高度也越高。
主持人汇总大家的发言。


探索
与研讨
5.研讨汇报。
集体汇报帮助卡
主持人：请各小组代表依次汇报你们的发现及你们认为装有热空气的袋子会上升的原因。
小组1：我们组发现加热一段时间后，袋子膨胀起来，体积变大，变得紧绷，袋子表面的温度升高，用手拎袋子，感觉用的力量变小了，松开双手，袋子会上升到空中。我们认为装有热空气的袋子会上升的原因是空气受热后膨胀、变轻，变轻后就会带着袋子上升，而且加热时间越长，塑料袋在空中停留的时间越长，上升的高度也越高。
主持人：其他小组有什么补充或疑问吗？
其他小组：没有。
教师：在刚才的实验中，我观察到有些小组刚开始实验时，“热气球”飞得不高，但是在后面的几次实验中，就能让“热气球”飞得很高，且过很长时间才落下来。谁来说说，你们小组是怎么做的？
小组2：我们组刚开始是在“热气球”刚能飞起来时就放手了，所以飞得不高，很快就落下来；在后来的实验中，我们延长了加热的时间，“热气球”就能飞得很高了，且过很长时间才落下来。
主持人：谢谢大家的发言，汇报活动结束。
6.小结：加热后袋子体积增大，袋子表面温度升高，袋子变得更紧绷，手拎袋子的力度也减小。这是因为给袋子里面的空气加热后，空气受热膨胀了，热空气上升带着塑料袋上升到空中。之后，塑料袋内的热空气逐渐变冷，冷空气不会上升，导致塑料袋因为自身重量慢慢飘落。
【设计意图】基于对热气球工作原理的认识，用身边的材料模拟一个有趣的“热气球”实验。经历动手实践的过程，使学生意识到“热气球”升空是因为空气被加热后膨胀上升，“热气球”下降是因为空气温度下降，从而了解了冷热空气的性质是不同的。

拓展
与小结
1.提问：(教学提示：出示孔明灯图片。)孔明灯为什么会上升呢？(预设：和热气球的原理一样，利用热空气膨胀上升带动孔明灯上升。)
2.追问：你知道为什么我们制作的“热气球”很快就落回地面，而孔明灯却可以升上高空吗？(预设：因为孔明灯的火源与灯一起飞行，可以持续加热空气，使孔明灯持续上升。)
3.拓展：(教学提示：播放视频《燃放孔明灯的危害》，引导学生观看。)你们对孔明灯有了什么新的认识？(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】通过图片和视频引出问题，可以让学生印象更加深刻。孔明灯也是利用热空气上升的原理制成的，这个环节既可以在模拟实验后将知识面拓展，也是对本课教学重难点的突破。


板书
设计


教学
反思
　　通过前五课的学习，学生已经知道空气具有质量、能占据空间，还可以被压缩。本课首先通过播放视频，激发学生兴趣，使学生产生探究热气球的欲望。然后用塑料袋制作“热气球”，通过重复实验使学生对“热空气会上升”的现象形成感性认识。再通过研讨交流，使学生对“空气受热后会上升，变冷后又下降”的现象达成共识。最后通过拓展活动，引导学生将孔明灯与本课研究的“热气球”对比，解释它们的相同和不同，使学生了解热空气上升原理在生活中的应用，圆满地完成了本课各项教学任务。

课后
作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练P29第四题。
四、利用如图所示的材料来制作“热气球”。

1.加热时，手贴着塑料袋的外壁，能感受到塑料袋里的空气(　　)。A.逐渐变热 B．逐渐变冷 C．温度不变
2.塑料袋里的空气受热膨胀后，手上拎塑料袋的力量慢慢________(填“变大”或“变小”)。
3.热空气温度________(填“高”或“低”)，空气微粒的间隙________(填“变大”或“变小”)，所以相同体积的热空气比冷空气________(填“重”或“轻”)，塑料袋会________(填“上升”或“下降”)。
4.袋中的热空气冷了后，空气微粒的间隙________(填“变大”或“变小”)，比相同体积的热空气________(填“重”或“轻”)，塑料袋会________(填“上升”或“下降”)。
5.根据我们对本实验的研究，可以推测要使热气球在高空长时间连续地飞行，下列说法不正确的是(　　)。
A.热气球要足够大，这样可以容纳的热空气更多
B.需要携(xié)带足够多的燃料，这样可以持续燃烧
C.热气球升空后，操控人员就不需要给热气球加热，热气球会持续飞行
参考答案
四、1.A　2.变小 3.高　变大　轻　上升　4.变小　重　下降　5.C