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(共22张PPT)
我们来做“热气球”
第一单元 空气
（教科版2024）四年级
上
第6课
课堂导入
人们可以乘坐热气球到高空欣赏祖国的大好河山。
你能提出什么科学问题？
观看视频，思考：
探究新知
热气球是如何实现上升和下降的呢
带着这个问题，我们一起来探索。
探究新知
模拟制作热气球，探索其中的原因。
1.准备一个较大的塑料袋、一个纸筒和一支蜡烛。
探究新知
模拟制作热气球，探索其中的原因。
2.模拟热气球上升实验。
我们一起来观看操作演示视频：
细心观察，了解实验原理、操作细节和注意事项。
探究新知
模拟制作热气球，探索其中的原因。
根据演示视频：
点燃蜡烛，用纸筒罩住蜡烛，再用塑料袋罩住纸筒，加热袋中的空气。
我们一起来操作吧！
探究新知
模拟制作热气球，探索其中的原因。
为什么要用纸筒套住蜡烛呢？
探究新知
模拟制作热气球，探索其中的原因。
3.用手扶着袋子的外壁，当感到袋子快要上升的时候，松开双手，观察并描述袋子状态的变化。
探究新知
模拟制作热气球，探索其中的原因。
我们可以用手摸一摸袋子， 有什么感觉
是什么原因让塑料袋飞起来又降下去呢
探究新知
模拟制作热气球，探索其中的原因。
根据实验观察到的结果，填写实验记录单：
归纳：
加热后塑料袋变热、膨胀、上升
冷却后塑料袋冷冷、收缩、下降
探究新知
1.我们可以怎样解释热气球上升或下降的原因？怎样进一步检验我们的想法？
大家可以互相交流，也可以借助网络、Ai工具查询。
探究新知
1.我们可以怎样解释热气球上升或下降的原因？怎样进一步检验我们的想法？
热气球内的空气和外部空气相比，冷热程度不同。热空气比冷空气轻，热气球内部比外部温度高时会上升；内部比外部温度低时会下降。
本节课的实验中，可以用手感受袋内空气温度，温度高时塑料袋上升，冷却下来后，塑料袋下降，也可以回忆生活经验中的热气往上冒的现象（厨房中最易见到）
探究新知
2.怎样能让热气球在空中停留更长时间？
大家可以互相交流，也可以借助网络、Ai工具查询。
探究新知
2.怎样能让热气球在空中停留更长时间？
持续点燃加热器加热球内空气，维持内部空气高温；
尽量避开强冷风，防止球内空气快速降温；
缓慢微调火力，避免温度骤降……
同学们还可以借助网络工具，查询其他方法哦。
探究新知
查阅资料，了解孔明灯，说一说孔明灯能留在空中较长时间的原因。
探究新知
查阅资料，了解孔明灯，说一说孔明灯能留在空中较长时间的原因。
孔明灯底部开口，燃料持续燃烧加热内部空气，热空气不断补充，且灯体轻薄、密封好，所以能飞更久。
一、选择题
1. 塑料袋热气球能升空，主要原因是（ ）
A. 塑料袋本身很轻 B. 袋内热空气比外面冷空气轻 C. 蜡烛推着袋子向上飞
2. 加热后的塑料袋升空，过一会儿自动下落，是因为（ ）
A. 袋内空气慢慢变冷收缩、变重 B. 袋子破损漏气 C. 空气消失了
3. 下列现象和热气球升空原理相同的是（ ）
A. 冰块沉入水底 B. 厨房热气向上飘 C. 石头落地
课堂练习
A
B
B
二、判断题（对的打√，错的打 ×）
1. 冷空气会向上流动，热空气会向下流动。（ ）
2. 只要持续加热空气，热气球就能在空中停留更长时间。（ ）
3. 塑料袋变热膨胀后，内部空气重量会变轻。（ ）
4. 热气球下降时，球内空气温度高于外界空气温度。（ ）
课堂练习
√
√
×
×
课堂小结
小朋友们，通过今天的学习，你有哪些收获呢？
作业布置
2.8 动物的生命周期
一、生命周期共同阶段
出生 → 生长发育 → 繁殖 → 死亡
二、典型动物
鱼：卵→幼体→幼鱼→成鱼（不变态发育）
蛙：卵→蝌蚪→幼蛙→成蛙（变态发育）
三、人类
胎儿→婴儿→儿童→成年→老年
四、生命理念
尊重生命，保护动物
1. 回家观察厨房烧水、做饭时热气流动的现象，向家长讲解背后的科学道理；
2.完善课堂实验记录单，整理实验现象与原理，预习下一课内容。
板书设计
第 6 课 我们来做“热气球”
热空气：受热膨胀、变轻 → 上升
冷空气：遇冷收缩、变重 → 下降
原理：加热升，冷却落；孔明灯同理
课后反思
本节课依托模拟实验落实探究活动，学生动手热情较高，能直观观察冷热空气带来的塑料袋变化，基本掌握热气球升降原理。但部分学生推理能力较弱，难以自主关联现象与空气轻重的逻辑；小组实验时个别小组操作急躁，存在塑料袋靠近火焰的安全隐患。后续教学可提前增加空气轻重对比小演示，细化小组安全分工，多给学困生表达、推理的机会，强化生活实例关联，深化科学思维培养。小学科学教科版(2024版)四年级上册
第一单元第6课《我们来做“热气球”》教学设计
一、基本信息
教材版本：教科版 2024 小学科学四年级上册第一单元第 6 课
课时安排：1 课时（40 分钟）
授课对象：四年级学生
二、教学目标
（一）科学观念
1.知道空气受热后会膨胀、变轻，热空气比冷空气轻，会向上流动；空气遇冷收缩、变重，会向下沉降。
2.理解热气球上升、下降的核心原理：持续加热内部空气则升空，内部空气冷却后就会下落。
3.能联系孔明灯、厨房热气上升等生活实例，印证热空气上升的科学规律。
（二）科学思维
1.通过观察塑料袋热气球实验现象，对比冷热空气状态差异，推理出冷热空气轻重不同的逻辑关系。
2.针对 “如何让热气球停留更久”“孔明灯飞行原理” 等问题开展分析、讨论，建立现象与科学原理的关联。
3.能区分与热气球原理相同、不同的生活现象，完成判断与归类，形成基础对比分析思维。
（三）探究实践
1.能规范完成模拟热气球实验：按步骤摆放蜡烛、纸筒、塑料袋，安全加热袋内空气，观察、触摸、记录袋子形态变化。
2.准确描述实验全过程现象，独立填写实验记录单，梳理加热、冷却两个阶段塑料袋的变化特点。
3.小组合作交流实验疑问，借助视频、资料、工具搜集信息，验证自己对热气球升降原理的猜想。
（四）态度责任
1.实验过程中严格遵守用火安全规则，树立安全实验、规范操作的科学意识。
2.乐于参与小组合作探究，主动分享观察发现，敢于提出疑问、交流猜想。
3.了解孔明灯相关知识后，明白明火升空物品存在消防安全隐患，树立安全用火、爱护环境的责任意识；懂得科学知识能解释生活现象，体会科学与生活紧密联系。
三、教学重难点
教学重点：通过模拟实验认识热空气比冷空气轻，热空气上升、冷空气下降，掌握热气球升降原理。
教学难点：基于实验现象推理冷热空气轻重变化，能用完整、通顺的科学语言解释热气球、孔明灯飞行的内在逻辑。
四、教学准备
教师准备：热气球实景视频、实验操作演示视频、蜡烛、纸筒、大号透明塑料袋、实验记录单、课堂练习题、孔明灯实物图片资料。
学生准备：铅笔、笔记本，小组统一准备一套实验器材（塑料袋、纸筒、蜡烛）。
五、教学过程（40 分钟）
（一）课堂导入：情境激趣，提出问题（5 分钟）
情境引入：教师出示腾冲热气球实景视频，向学生介绍人们乘坐热气球高空观景的生活场景，引导学生直观感知热气球升空的有趣现象。
启发提问：看完视频，请学生自由发言，提出自己好奇的科学问题。教师汇总学生问题，筛选核心探究问题：热气球为什么能飞到高空？它又是怎样降落到地面的？
过渡衔接：带着这两个核心疑问，今天我们通过动手制作模拟热气球，解开热气球升降的科学秘密，板书课题《我们来做 “热气球”》。
（二）探究新知一：认识实验材料，明确实验操作（10 分钟）
出示实验材料，逐一介绍用途：大号透明塑料袋模拟热气球气囊，纸筒隔离火焰保护塑料袋、聚拢热空气，蜡烛作为热源加热空气。抛出思考问题：为什么一定要用纸筒套住蜡烛？组织学生简单猜想，留待实验后解答。
播放标准实验操作演示视频，提出观看要求：仔细看清操作顺序、观察实验现象、牢记用火安全注意事项。
梳理完整实验步骤，教师逐条讲解强调：
第一步，将蜡烛平稳放置桌面，小心点燃；
第二步，用纸筒竖直罩在蜡烛外侧，隔绝火焰，聚拢热量；
第三步，两名同学配合，双手提起塑料袋，完整罩住纸筒，包裹住加热后的热空气；
第四步，手扶塑料袋外壁持续感受温度，观察袋子膨胀变化；
第五步，当手部明显感觉到袋子有向上漂浮的拉力时，缓慢松开双手，完整观察袋子上升、冷却下落全过程。
安全重点强调：蜡烛明火远离塑料袋，不触碰燃烧的火焰；实验结束及时吹灭蜡烛，防止火灾；塑料袋受热后温度较高，不要长时间紧贴皮肤。
（三）探究新知二：分组动手实验，观察记录现象（12 分钟）
小组分工：每组 4 人，分工为器材操作员、观察员、记录员、安全员，轮流交换岗位，保证每位学生都参与操作与观察。
学生分组开展实验，教师巡回指导：
一是纠正不规范操作，提醒学生塑料袋不要直接接触烛火，避免融化破损；
二是引导学生用手触摸塑料袋外壁，说出触摸感受；
三是提示学生重点记录两个阶段变化：加热时袋子的形态、运动状态；冷却后袋子的形态、运动状态。
实验结束，小组整理器材，吹灭蜡烛，完成《袋子的变化》实验记录单，归纳现象：加热后塑料袋变热、膨胀、向上飞起；冷却后塑料袋变冷、收缩、慢慢下降。
小组交流前置疑问 “用纸筒套住蜡烛的原因”，统一总结：纸筒阻挡火焰直接烧到塑料袋，防止塑料袋融化破损，同时聚拢蜡烛产生的热空气，让更多热空气进入塑料袋，实验效果更明显。
（四）探究新知三：研讨交流，提炼科学原理（8 分钟）
核心问题研讨一：塑料袋热气球为什么能上升，冷却后又会下落？
各小组轮流分享实验观察结果，教师引导推理：蜡烛加热袋内空气，空气受热膨胀，同等体积下热空气重量变轻，比袋子外面的冷空气轻，产生向上的浮力，袋子就上升；停止加热后，袋内热空气慢慢变冷收缩，冷空气变重，浮力消失，袋子就向下掉落。
教师拓展生活实例：厨房烧开水、炒菜时热气向上飘，和热气球原理完全相同，加深学生理解。
核心问题研讨二：怎样才能让热气球在空中停留更长时间？
组织学生小组讨论，汇总可行方法：持续点燃热源加热内部空气，维持内部高温；避开大风、冷风环境，减少内部空气散热；平稳控制火力，避免温度快速下降。
拓展延伸：认识孔明灯
出示孔明灯资料，对比课堂塑料袋实验，提问：孔明灯为什么能在空中停留更久？学生结合实验原理分析，教师总结：孔明灯底部燃料持续燃烧，不断加热内部空气，灯体轻薄透气性弱，热空气流失慢，因此飞行时间更长。同时补充安全教育：孔明灯属于明火升空物品，极易引发火灾，生活中禁止随意燃放。
（五）课堂练习：巩固新知，查漏补缺（3 分钟）
完成三道选择题，核对答案，讲解易错点，巩固热空气上升核心原理。
完成四道判断题，针对错误题目重点辨析，纠正 “冷空气上升、热空气下降” 等认知误区，梳理关键知识点。
（六）课堂小结与作业布置（2 分钟）
课堂小结：邀请 2-3 名学生分享本节课收获，教师梳理完整知识脉络：热空气轻向上走，冷空气重向下沉；热气球依靠加热内部空气升空，冷却后下降。
课后作业：
第一，回家观察厨房烧水、做饭时热气流动的现象，向家长讲解背后的科学道理；
第二，完善课堂实验记录单，整理实验现象与原理，预习下一课内容。
六、板书设计
我们来做 “热气球”
热空气：受热膨胀、变轻 → 上升
冷空气：遇冷收缩、变重 → 下降
原理：加热升，冷却落；孔明灯同理
七、教学反思
本节课依托模拟实验落实探究活动，学生动手热情较高，能直观观察冷热空气带来的塑料袋变化，基本掌握热气球升降原理。但部分学生推理能力较弱，难以自主关联现象与空气轻重的逻辑；小组实验时个别小组操作急躁，存在塑料袋靠近火焰的安全隐患。后续教学可提前增加空气轻重对比小演示，细化小组安全分工，多给学困生表达、推理的机会，强化生活实例关联，深化科学思维培养。
2 / 6小学科学教科版（2024版）四年级上册
第一单元第6课《我们来做“热气球”》同步练习题
一、填空题
加热塑料袋里的空气后，袋子会变________、体积膨胀，松手后会向________运动；袋内空气冷却后，袋子变凉、收缩，慢慢____________。
热空气比同体积的冷空气________，这是热气球能够上升的根本原因。
实验中用纸筒罩住蜡烛，是为了聚拢热量，防止蜡烛火焰被风吹灭，同时集中加热塑料袋内的__________。
孔明灯依靠底部燃料持续燃烧加热内部空气，轻薄的灯体可以留住热空气，因此能在空中停留____________时间。
想要让热气球在空中停留更久，需要持续加热球内空气，避免内部空气快速__________。
二、选择题
塑料袋热气球能升空，主要原因是（ ）
A. 塑料袋本身很轻
B. 袋内热空气比外面冷空气轻
C. 蜡烛推着袋子向上飞
加热后的塑料袋升空，过一会儿自动下落，是因为（ ）
A. 袋内空气慢慢变冷收缩、变重
B. 袋子破损漏气
C. 空气消失了
下列现象和热气球升空原理相同的是（ ）
A. 冰块沉入水底
B. 厨房热气向上飘
C. 石头落地
关于孔明灯说法错误的是（ ）
A. 燃料持续加热内部空气
B. 灯体轻薄利于留存热空气
C. 孔明灯依靠冷空气升空
实验用纸筒的作用不包括（ ）
A. 聚拢火焰热量
B. 防风，防止蜡烛熄灭
C. 增加塑料袋重量
三、判断题（对的打√，错的打 ×）
冷空气会向上流动，热空气会向下流动。（ ）
只要持续加热空气，热气球就能在空中停留更长时间。（ ）
塑料袋变热膨胀后，内部空气重量会变轻。（ ）
热气球下降时，球内空气温度高于外界空气温度。（ ）
孔明灯和课堂塑料袋热气球的科学原理一致。（ ）
四、简答题
简单说一说热气球上升、下降的科学原理。
做塑料袋热气球实验时，为什么要先用纸筒罩住蜡烛，再套塑料袋？
生活中哪些现象能证明 “热空气会向上飘”？举 2 个例子。
怎样操作能让我们自制的塑料袋热气球在空中停留更久？写出两点方法。
参考答案
一、填空题
热；上；下落
轻
空气
更长
降温
二、选择题
1.B 2.A 3.B 4.C 5.C
三、判断题
1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√
四、简答题
加热热气球内部空气，空气受热变轻，热空气比外部冷空气轻，热气球就上升；停止加热后，内部空气冷却收缩、变重，热气球就下降。
纸筒可以挡住风，避免蜡烛火焰被吹灭；同时聚拢蜡烛产生的热量，集中加热塑料袋里的空气，实验效果更明显。
示例：①做饭时锅里的热气、油烟向上飘；②冬天暖气上方的热气往上走；③烧开水时水蒸气向上飘（任选 2 个即可）。
①持续点燃蜡烛，不断加热袋内空气；②避开有风的地方，防止冷风快速冷却袋内空气；③缓慢控制火焰，不要让热量快速散失（任选两点）。
2 / 3小学科学教科版（2024版）四年级上册
第一单元第6课《我们来做“热气球”》课堂逐字稿
一、课堂导入：情境激趣，提出问题（5 分钟）
同学们，大家请看大屏幕，这是云南腾冲乘坐热气球高空观景的实景视频，我们一起来看一看。
视频播放完毕，大家刚刚看完热气球飞上高空的画面，谁愿意说一说，看完之后你心里产生了哪些好奇的问题？
好，这位同学你来说，还有没有其他不一样的疑问？
我把大家刚刚提出的问题整理了一下，今天我们重点研究两个核心问题：第一，热气球为什么能够飞到高高的天空？第二，飞到天上之后，它又是怎样降落到地面上的？
带着这两个疑问，今天我们就亲手制作模拟热气球，一起解开热气球升降背后的科学秘密，现在我们一起来板书课题 ——《我们来做 “热气球”》。
二、探究新知一：认识实验材料，明确实验操作（10 分钟）
大家看向讲台，我们今天实验用到的材料全部摆在这里，我们逐个认识，说一说每种材料有什么作用。
这个大号透明塑料袋，用来模拟热气球的气囊，就是热气球装空气的主体部分；这个纸筒有两个作用，一是隔开火焰保护塑料袋，二是聚拢蜡烛产生的热空气；蜡烛就是我们本次实验的热源，用来加热袋子里的空气。
看到纸筒，老师想问问大家，我们做实验的时候，为什么一定要用纸筒把蜡烛套起来？大家可以先大胆猜一猜，等做完实验我们再来验证答案。
接下来我们观看标准实验操作演示视频，观看的时候大家要记住三个要求：第一，看清完整的操作先后顺序；第二，仔细观察视频里出现的实验现象；第三，牢牢记住视频里强调的用火安全注意事项。
视频看完了，现在老师把完整实验步骤逐条讲给大家，每个人都认真记好。
第一步，把蜡烛平稳摆放在桌面，小心点燃蜡烛，动作轻一点，不要打翻蜡烛。
第二步，将纸筒竖直罩在蜡烛的外侧，既隔绝火焰，又能聚拢热量。
第三步，每组两名同学配合，双手轻轻提起塑料袋，完整把塑料袋罩住纸筒，包裹住加热产生的热空气。
第四步，手扶着塑料袋外壁，持续感受袋子温度变化，同时仔细观察塑料袋的形态变化。
第五步，当你的手明显感觉到塑料袋有一股向上漂浮的拉力时，再缓慢松开双手，完整观察塑料袋上升、冷却后下落的全过程。
这里老师着重强调几条安全规则，所有人必须严格遵守：蜡烛是明火，塑料袋不能直接靠近火焰，防止融化；实验全部结束后，一定要及时吹灭蜡烛，杜绝火灾隐患；塑料袋被加热后温度会升高，不要长时间紧贴皮肤，避免烫伤。
三、探究新知二：分组动手实验，观察记录现象（12 分钟）
现在我们分组开展实验，每组 4 位同学，我们划分固定分工：器材操作员、观察员、记录员、安全员，实验过程中大家轮流交换岗位，保证每一位同学都能动手操作、仔细观察。
好，各个小组可以领取器材，开始动手实验，老师现在巡回查看大家的操作。
这位同学注意，塑料袋不要贴到烛火，很容易融化破损，稍微往上提一点。
大家可以用手摸一摸塑料袋外壁，感受一下袋子摸起来是什么温度，把你的感受说给小组同学听。
大家实验时重点记录两个阶段的变化，第一是加热过程中塑料袋的样子、运动状态；第二是冷却之后塑料袋的形态、运动状态，都填写到实验记录单上。
好，所有小组停止操作，先吹灭蜡烛，整理好所有实验器材，然后完成《袋子的变化》实验记录单，小组内先互相归纳实验看到的现象。
现在我们回到刚才课前提出的问题，为什么实验时要用纸筒套住蜡烛？哪个小组愿意分享你们讨论出的答案？
大家说得都很准确，老师总结一下：纸筒可以阻挡火焰直接烧到塑料袋，防止袋子融化破损；同时还能聚拢蜡烛产生的热空气，让更多热空气进到塑料袋里，我们的实验现象会更明显。
通过实验我们统一总结现象：加热塑料袋时，袋子变热、膨胀，会向上飞起来；等停止加热冷却后，袋子变冷、收缩，慢慢往下落。
四、探究新知三：研讨交流，提炼科学原理（8 分钟）
现在我们进行第一个核心问题研讨，谁来说一说，我们做的塑料袋热气球为什么能上升，等冷却之后又会下落？请各小组依次分享你们观察到的实验结果。
大家观察得都很细致，我们一起来梳理背后的科学道理：蜡烛加热袋子内部的空气，空气受热之后会膨胀，相同体积下，热空气重量变轻，比塑料袋外面的冷空气更轻，就会产生向上的浮力，袋子就向上飘起来；一旦停止加热，袋子里的热空气慢慢变冷、收缩，空气变重，向上的浮力消失，袋子就会向下掉落。
老师再举两个生活里常见的例子，大家平时在家厨房烧开水、炒菜的时候，热气都会往上飘，和我们今天热气球的原理是完全一样的，大家可以课后留意观察。
接下来我们讨论第二个问题，我们可以用哪些方法，让热气球在空中停留更长的时间？小组之间先互相讨论，一会汇总分享。
老师整合大家的想法，一共有三种可行办法：第一，持续点燃热源，不断加热热气球内部空气，一直维持内部高温；第二，选择无风、没有冷风的环境，减少袋子内部空气散热；第三，平稳控制火力，避免内部温度快速下降。
接下来我们拓展认识孔明灯，大家看大屏幕上的孔明灯图片，结合我们刚才做的塑料袋实验，思考一个问题：孔明灯为什么能在空中停留比塑料袋更久？
大家结合我们学到的冷热空气原理分析得很到位，老师完整总结：孔明灯底部有燃料可以持续燃烧，不断加热内部空气，而且灯体轻薄、不容易透气，热空气流失速度慢，所以飞行时间更长。
这里老师要重点做安全提醒：孔明灯依靠明火升空，属于危险物品，升空后很容易引燃树木、建筑，引发火灾，所以日常生活中我们绝对不能随意燃放孔明灯，一定要注意消防安全。
五、课堂练习：巩固新知，查漏补缺（3 分钟）
现在请大家拿出练习纸，我们先完成三道选择题，独立完成，写完之后我们统一核对答案。
好，全部停笔，我们逐题核对，这几道题里有几个易错点，老师给大家重点讲解，牢牢记住热空气上升、冷空气下沉这个核心知识点。
选择题完成，我们再来完成四道判断题，做完之后我们一起来辨析错题，很多同学容易搞混，误以为冷空气上升、热空气下降，这是典型认知误区，我们再梳理一遍关键知识点。
六、课堂小结与作业布置（2 分钟）
本节课的内容到这里差不多结束了，我请 2 到 3 名同学，分享一下这节课你学到了哪些科学知识，有什么收获。
听完大家的分享，老师完整梳理本节课的知识脉络：空气受热变成热空气，膨胀、变轻，会向上流动；空气遇冷变成冷空气，收缩、变重，会向下沉降；热气球就是依靠持续加热内部空气实现升空，空气冷却之后就会下降，孔明灯和热气球原理相同。
最后布置今天的课后作业，一共有两项，大家记清楚。
第一项作业：回家观察厨房烧水、做饭时热气流动的现象，把今天学到的科学道理讲给爸爸妈妈听。
第二项作业：完善课堂上的实验记录单，整理好实验现象和热气球升降原理，同时预习下一课的学习内容。
今天的课就上到这里，下课。

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