资源简介

小学科学教学设计
——物质科学领域
教学指导
1.主要概念
①热胀冷缩
物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩（水例外）。这是由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀;但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。热胀冷缩是物质的基本属性之一，在人类的生产生活中经常要利用或应对热胀冷缩的现象。热胀冷缩有时是有利的，有时是不利的。
一般来说，气体热胀冷缩最显著，液体其次，固体最不显著。因为气体分子之间的引力比液体和固体分子之间的引力小，受温度的影响就更容易一些。
②热空气上升原理：空气受热后体积膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，所以热空气会上升。
2.实验说明
实验1名称：飞行的塑料袋
实验类别：模拟实验
实验步骤：
（1）打开塑料袋，倒置。
（2）将吹风机伸入塑料袋，并打开热气开关。
（3）过一会，塑料袋膨胀起来，当感觉有种向上的冲力时，关闭吹风机并移开，轻轻放手，观察现象。
实验现象：塑料袋会飘起来。
实验结论：空气受热后体积膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，所以热空气上升，充满塑料袋的空间并推着塑料袋往上升。
实验2名称：纸蛇旋转实验
实验类别：模拟实验
实验步骤：
（1）用水彩笔在滤纸上画一个螺旋纹，用剪刀沿着螺旋纹剪出一条纸蛇
（2）将牙签插在蜡烛上，再将笔芯插在牙签上，将纸蛇的圆心点挂在笔芯上。
（3）点燃蜡烛，注意观察纸蛇的变化，做好记录。
实验现象：点燃蜡烛后，螺旋纸蛇开始旋转。熄灭蜡烛后，纸蛇逐渐停止旋转。
注意事项：使用酒精灯时注意安全；使纸蛇和酒精灯保持一定的距离。
实验结论：酒精灯的火焰加热了其周围的空气，使空气受热后体积膨胀，向上升，从而带动弯曲的纸蛇转动起来。
3.考点说明：
①填空题：空气受热后 体积膨胀 ，比同体积的冷空气 轻 ，就会 上升 。
②选择题下列现象与空气热胀冷缩有关的是（ A ）。
A、广场上的喷泉 B、热气球升空 C、空气被压缩
③判断题: 夏天天气很热,气温很高,因此不需要加热孔明灯或热气球里面的空气,它们也能升上天空。（ × ）
4.知识关联
已经学过：（1）三年级上册《物体的形态》①固体，液体和气体②固体、液体的体积和质量③气体的体积和质量。空气具有流动性，受热时体积膨胀，降温时体积缩小，没有固定的体积。（2）温度计的秘密，自行车胎为什么爆裂
本节课学习：热空气上升的原理
二、教学设计
“生命对话”课堂教学设计
课题 热气球上升的秘密
版本信息 青岛版五四制小学科学 年级 三年级
课型 模拟实验对比实验概念课科学史 设计者
目标 确立 依据 课标分析 课标摘录： 学习内容：空气的流动是风形成的原因。 学习目标：通过观察，描述热空气上升的现象。 课标分析： 学什么：热气球上升的原理 ① 探究热气球上升的秘密 热气球是利用热空气上升的原理升空的。 ②找一找生活中热空气上升的现象 怎么学： 1.从具体现象与事物的观察、比较中，提出可探究的科学问题：热气球为什么会升空呢？ 2．按照猜想-拟定实验方案-实验-结论的路径进行科学探究。 ①塑料袋模拟热气球实验②纸蛇旋转实验 3.结合现象和数据阐释热空气上升的原理。 4. 运用所学知识解释生活中的现象，说一说热空气上升原理在生活中的应用。例如：蚊香和烟囱的冒烟现象，孔明灯，走马灯，烽火，蒸馒头等。 学到什么程度： 描述：描述生活经验，实验现象及过程 1.结合生活经验猜想热气球的构造特点 2.能基于实验现象进行分析，进而揭示热气球上升的秘密。 3.描述生活中热空气上升的现象，进一步阐释热空气上升的原理。 蚊香和烟囱的冒烟现象，孔明灯，走马灯，烽火，蒸馒头等。
教材分析 本课在学生认识了空气存在的基础上，进一步拓宽有关空气的知识，指导学生通过观察、实验、制作，认识到空气受热以后体积膨胀、体重减轻、会上升的性质，同时了解热空气在生活中的应用。本节课由两部分组成： 1.探究热气球上升的秘密。 教科书呈现了热气球在空中上升的图片并提出问题,意在引导学生根据生活经验猜测热气球里面是什么，思考热气球上升的原因。 教科书还呈现了两幅学生探究热气球上升原因的实验场景图:一是学生用塑料袋做实验;二是学生用纸蛇做实验。其目的是引导学生动手操作,让学生观察、分析实验现象,得出结论:热气球是利用热空气上升的原理升空的。 2.找一找生活中热空气上升的现象。 教科书呈现了蚊香正在冒烟和工厂烟囱正在冒烟的情景。 其目的是引导学生通过找一找生活中热空气上升的现象,并运用所学知识进行解释,使学生进一步理解热空气上升的原理。
学情分析 学生在三年级的时候，已经学生的空气，知道我们的周围到处都是空气，空气是无处不在的。在这个基础上，进一步学习的热空气的性质，对学生来说，并不会感到陌生，而且会有深厚了兴趣。
学习 目标 1.结合生活经验猜想热气球上升的秘密。 2.通过具体实验发现热空气上升的原理。 3.找一找生活中的例子，进一步阐释热空气上升的原理。
教学重难点 重点：知道热气球上升的现象和原因。 难点：理解热空气比冷空气轻
教学准备 教师准备： (1)多媒体课件。 (2)酒精灯、铁架台。 学生准备： (1)查找有关热气球的资料,欣赏其上升的视频。 (2)留意生活中热空气上升的现象。 (3)塑料袋、纸蛇、细线、吹风机。
信息技术 应用 技术支持：◎问卷星√◎影音剪辑◎课件拼合◎影音录制◎其他（ ） 认知工具：◎环境创设◎√自主学习探究◎知识建构协同◎情感体验激励、其他（ ） 功能支持：◎√信息提炼◎信息分析◎信息评价 ◎逻辑思维训练◎辩证思维训练◎辩论◎情境建构 ◎ 其他（ ） 备注：仅勾选核心内容，每项不超过3项。
教学过程
课前预学
查阅资料了解热空气上升的现象及原因。 了解热空气上升在生活中的应用。 3.人们是怎样控制热气球升降的 查阅资料,了解一下。
课中展学
导入： 1.教师利用课件播放热气球的视频 2.学生观看视频,教师提问:同学们从中知道了哪些热气球的知识 3.学生回答。教师导课:今天,我们一起学习《热气球上升的秘密》。
活动一、 探索热气球上升的秘密
1.猜想热气球为什么会上升 (1)教师用课件展示热气球的图片。 (2)教师提出问题,让学生猜想热气球里面是什么。 (3)学生根据生活经验猜想热气球为什么会上升。 (4)教师对学生的猜想及时评价,并记录学生有价值的猜想。 2.通过模拟实验验证猜想。 (1)教师提出问题:怎样验证我们的猜想是否正确呢 (2)教师引导学生利用塑料袋、酒精灯、纸蛇等材料设计实验方案,并交流经验。 (3)师生共同讨论实验步骤及注意事项。 (4)教师引导学生分组进行模拟热气球升空和纸蛇转动的实验。 (5)学生交流、汇报各自的发现。 3.获得科学结论。 在实验探究的基础上,教师引导学生概括认识,归纳总结,揭示热气球上升的原因：空受热后体积膨胀,热空气比同体积的冷空气轻,所以热空气会上升。热气球就是利用热空上升的原理升空的。 评价任务
1.结合生活经验说一说气体，固体具有热胀冷缩的性质。 2猜想车胎被晒热时可能出现爆裂现象的原因 3.利用气球、烧瓶、玻璃管等材料设计实验、进行探究。 4.描述实验现象，解释现象本质（实验原理）
活动二、找一找生活中热空气上升的现象。
1.教师提出问题:生活中有哪些热空气上升的现象 2.学生交流,教师及时评价。 3.学生汇报生活中热空气上升的现象,交流各自的发现。 评价任务
1.猜想铜球分别在经酒精灯加热和经冷水冷却的情况下能否穿过铁环。 2.设计实验方案。 3.探索实验，观察实验现象，做详细记录。 4.描述实验现象并解释现象背后的原因。 5.比较，分析，概括得出结论。
活动三（拓展活动）：人们是怎样控制热气球升降的
1.教师提出问题:人们是怎样控制热气球升降的 根据课前查阅的资料,谈一谈你的想法。 2.学生交流,根据自己所查阅的资料对这一现象作出解释。 3.教师对学生的回答进行鼓励,激发学生继续探究的兴趣,引导学生提出更多问题,让学生课后继续研究更多有关热气球的问题。
课后延学
1.人们是怎样控制热气球升降的 学生课后继续研究更多有关热气球的问题。 2.找一找热空气上升原理在生活中应用的例子，写一份调查报告。
知识图示或思维导图
教学反思 目标——问题——归因——改进： 目标：目标能否达成？ 问题:1.实验过程是否有待进一步优化？2.学生活动是否可以设计得更有趣味性？ 归因：评估任务和评价指标设计得是否具体，明确？ 改进：学习单是否需要进一步优化？
三、当堂检测
基础训练（基础概念）
（1）填空
①空气受热后 ，比同体积的冷空气 ，就会 。
②早在9世纪人们用 作为军事信号，这是最早的热气球现象。
（2）判断下列说法是否正确,对的画“√”,错的画“×”。
①夏天天气很热,气温很高,因此不需要加热孔明灯或热气球里面的空气,它们也能升上天空。（ ）
②空气受热后体积膨胀,质量变大。（ ）
③炒菜时油烟会往上飘。（ ）
操作练习
选择正确答案的序号填在括号里。
①下列现象中,不能说明热空气会上升这一原理的是( )。
A.纸蛇在点燃的酒精灯上方转动
B.热气球上升
C.冷风从墙壁上方的空调吹下来
②在“热气球”的模拟实验中,塑料袋上升到空中后,会( )。
A.越来越高,不会下降
B.升高一段时间后慢慢下降
C.燃烧起来
③把压瘪了的乒乓球，浸入开水里烫一下，让乒乓球重新鼓起来的原理是（ ）。
A、液体的热胀冷缩 B、气体的热胀冷缩 C、固体的热胀冷缩
④下列现象是与空气热胀冷缩有关的是（ ）。
A、广场上的喷泉 B、热气球升空 C、空气被压缩
⑤夏天空调四周的空气变冷并下降，热空气上升又被变冷，冷热空气对流使空气凉爽。所以空调应装在房间的（ ）。
A、上部 B、下部 C、中部
⑥下列选项中,( )是对热空气会上升这一原理的应用
A.冬天把湿衣服挂在暖气片的上方晾干
B.广场上的喷泉
C.电风扇
联系生活
简答题
①热气球上升的秘密是什么？
②我们生活中还有哪些地方用到了热空气会上升的原理？
参考答案：
1.基础训练
（1）填空
①体积膨胀，轻，上升②孔明灯
（2）判断题
①×②×③√
2.操作练习
①C②B③④B⑤A⑥C
3.联系生活
①热气球上升的秘密是什么？
空气受热后体积膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，所以热空气上升，充满塑料袋的空间并推着塑料袋往上升。热气球就是利用热空气上升的原理升空的。
②我们生活中还有哪些地方用到了热空气会上升的原理？
蚊香和烟囱的冒烟现象，孔明灯，走马灯，烽火，蒸馒头等。
四、附录：
实验探究单
名称 实验1：飞行的塑料袋实验
猜想
实验方案
实验现象
结论
名称 实验2：纸蛇旋转实验
猜想
实验方案
实验现象
结论

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