资源简介

热气球
一、基本信息
课题 热气球 课型 新授课
课时 1课时 教材 苏教版《科学》三年级上册 第四单元空气 第15课
年级 三年级 学科 科学
教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 蜡烛、粗纸筒、塑料袋、集气瓶、电子天平、玻璃瓶、线香、水盆、图片
【核心素养目标】 1. 科学观念：理解空气受热后会上升、遇冷后会下降，明确同体积的热空气比冷空气轻是热气球升空的核心原理，知晓热气球的基本构造。 2. 科学思维：通过观察实验现象、对比数据分析，推理热空气与冷空气的性质差异，建立现象、证据、结论的思维链条。 3. 探究实践：能规范参与模拟热气球升空、冷热空气质量对比实验，学会用文字、画图记录实验现象，掌握简易热气球模型的制作技巧。 4. 态度责任：激发对空气性质的探究兴趣，养成实验操作中的安全规范意识，了解孔明灯等传统发明，增强民族自豪感。
【教学重难点】 重点：通过实验探究同体积热空气比冷空气轻、热空气会上升。 难点：运用类比法进行推理，解释热气球上升与下降的原理。
二、教学过程
环节一 激趣导入 认识热气球 (4~5分钟) 谈话导入：从古代到现代，你知道有哪些飞行器？ 出示图片：热气球是一种飞行器，可用于气象观测、旅游观光等活动。 引出课题：热气球没有翅膀和发动机，却能带着人飞向高空，它的飞天动力到底是什么？今天我们一起探究热气球升空的奥秘。 【预设回答】“热气球、无人机、火箭、飞船都是飞行器。” 【关键追问】“热气球为什么能飞上高空？” 说出知道的飞行器。 观察热气球图片，了解用途。 产生探究热气球升空的兴趣。 从生活与科技导入，激发探究热气球奥秘的兴趣。
环节二 认识结构 热气球的结构 (4~5分钟) 介绍结构：出示热气球，认识热气球的结构：球囊、加热装置、球篮。 了解用途：热气球可用于气象观测、旅游观光等活动。 【预设回答】“热气球有球囊、加热装置、球篮三部分。” 【关键追问】“热气球是靠什么升空的？” 观察热气球，认识球囊、加热装置、球篮。 了解热气球的用途。 认识热气球的基本构造。 为探究热气球升空原理做准备。
环节三 模拟实验 热气球升空 (6~7分钟) 提出问题：你认为热气球上升可能是空气引起的？ 讲解实验：让热气球升空。1.点燃一支蜡烛，用下端开有凹槽的粗纸筒罩住点燃的蜡烛。2.将塑料袋撑开后倒扣住纸筒，让蜡烛火焰加热袋内空气。3.待塑料袋鼓起后松手，塑料袋上升到空中。（课本第67页） 强调安全：要及时熄灭蜡烛，纸筒壁应与火焰保持一定的距离。 组织实验：分组做模拟热气球升空实验，观察塑料袋。 【预设回答】“加热后塑料袋鼓起来，松手后升到空中。” 【关键追问】“是什么让塑料袋上升？” 做热空气使塑料袋升空的实验。 观察塑料袋的变化。 填写实验记录，得出结论。 通过模拟实验探究热气球上升的原因。 激发探究热空气性质的兴趣。
环节四 测量比较 冷热空气质量 (6~7分钟) 提出问题：为什么热空气会使热气球上升？可能是空气被加热变轻了。 讲解实验：比较同体积的热空气和冷空气的质量。1.取一只250毫升的集气瓶，瓶口朝下放在电子天平上，称出瓶子和瓶内冷空气的总质量。2.点燃蜡烛，将集气瓶瓶口朝下置于蜡烛火焰上方，加热瓶内空气约1分钟。迅速将装有热空气的集气瓶倒立在电子天平上，称出瓶子和瓶内热空气的总质量。（课本第68页） 组织实验：分组测量冷热空气质量，记录数据。 结论：同体积的热空气比冷空气轻。 【预设回答】“加热后的空气质量变小，热空气比冷空气轻。” 【关键追问】“同体积的热空气和冷空气哪个轻？” 称量瓶内冷空气的总质量。 加热集气瓶后称量热空气总质量。 比较冷热空气质量。 得出热空气比冷空气轻的结论。 通过测量比较同体积冷热空气质量。 落实热空气比冷空气轻这一重点。
记录单：比较同体积冷热空气的质量（环节四用，仿课本第68页）
集气瓶状态 总质量（克）
瓶中冷空气
瓶中热空气
环节五 微粒模型 理解热空气上升 (4~5分钟) 介绍微粒：构成空气的微粒无法用肉眼直接看到，它们彼此距离较远，能向各个方向运动。空气受热后，微粒间的平均距离变大；空气遇冷后，微粒间的平均距离变小。（课本第69页） 解释：空气受热后体积膨胀，由于同体积的热空气略轻于冷空气，因此会上升。 【预设回答】“空气受热后微粒距离变大，变轻了。” 【关键追问】“为什么热空气会上升？” 了解空气微粒模型。 理解空气受热后微粒距离变大、变轻。 理解热空气上升的原因。 用微粒模型解释热空气上升的原因。 突破热空气上升的难点。
环节六 类比推理 解释热气球升降 (4~5分钟) 类比推理：同体积的情况下，质量比水小的液体会浮在水面。结合这个知识和实验现象，试着解释热气球为什么会上升。 归纳：热空气比同体积的冷空气轻，所以热气球上升；停止加热后，空气冷却，热空气变重，热气球下降。 拓展：播放孔明灯的由来，孔明灯和热气球都利用了热空气上升的原理。 【预设回答】“热气球里面是热空气，比外面冷空气轻，所以上升。” 【关键追问】“孔明灯和热气球有什么相似之处？” 运用液体浮沉的类比，解释热气球上升。 理解加热与停止加热控制气球升降。 了解孔明灯的由来。 运用类比推理解释热气球升降原理。 突破本课难点。
环节七 课堂小结 巩固延伸 (3~4分钟) 梳理回顾：热空气的两个重要性质是热空气上升、同体积热空气比冷空气轻；热气球升降的关键是加热与停止加热。 课后任务：找一找生活中还有哪些现象利用了热空气上升的原理。 小结：注意实验安全，积极思考。 【关键追问】结合板书，这节课你有哪些收获？ 回顾热空气的性质。 记下课后寻找热空气上升实例的任务。 说出热空气比冷空气轻、热空气上升。 梳理知识，巩固所学。 把知识迁移到生活观察。
三、板书设计
热气球 热空气上升，冷空气下降 同体积的热空气比冷空气轻 空气受热后微粒距离变大、变轻 热气球升降：加热与停止加热

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