资源简介

我们来做“热气球”教学设计
【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。
【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.知道空气受热后温度升高，体积膨胀上升；空气受冷，体积收缩下降。
2.了解热气球能升降的原理：空气受热膨胀、上升，从而带动了热气球升空；空气冷却收缩、下降，带动热气球降落。
科学探究目标
1.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.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.认识到在一定条件下，科学实验是可重复的。
2.在探究中，培养民主、和谐的合作意识和团队精神。
3.体验古代劳动人民的智慧和现代人的创新精神，丰富学生对中国传统文化、民风、民俗、民智的认识，增强民族自豪感和爱国主义精神。
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”升空及降落的科学原理。
【教学准备】
教师：蜡烛1支，火柴1盒，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，火柴1盒；实验记录单。
【教学过程】
一、聚焦
1.
问题的提出
师：播放放飞“热气球”的视频，学生仔细观看。
问：视频中，人们放飞的是什么？
生：热气球。（板书：热气球）
问：这么漂亮的热气球，你最想了解它的哪些方面？
（预设：热气球是怎么做成的呢？为什么会飞会落呢？安全吗？干什么用？谁发明的？……）
小结：同学们提出来很多感兴趣的话题，有些非常具有研究价值。今天就让我们追寻前人的脚步，一起来来对其中的一些问题展开研究吧！
出示本节课相关问题：
a、热气球有哪些部分成？
b、热气球干什么用？
c、热气球是怎样升空和下降的呢？
2.
认识热气球
（1）它有哪几部分组成？（结构）
师：出示热气球上结构图片，学生认真观察。
问：仔细观察，热气球大概有几部分组成？各部分的作用是什么？
生：……
讲述：热气球一般有“气囊”“加热器”和“吊篮”三部分组成，分别实现收集空气、加热和载重的功能。
（2）热气球在生活中的作用？（功能）
课件出示：探险、旅游、做广告、比赛的图片
3.
怎样上升和下降的？（热气球升降的猜想）
问：你认为它们是怎样升空和降落的呢？
（预设：风吹的；加热里面的空气就上升，不加热，就降落。）
谈话：其实，热气球里面的空气并不是一直是热的，需要给它加热。那么加热后空气发了哪些变化，热气球又是怎么上升和下降的呢？今天我们就来做一个模拟实验，通过模拟热气球的升降来研究这个问题。
4.补充课题——《我们来做“热气球”》
（设计意图：通过视频唤醒学生的已有经验和探究热情；通过图片，了解热气球的基本结构，渗透结构决定功能的思想；通过引导学生猜想，打开学生的思维空间，拓展学生的想象和推理能力，为“做一个‘热气球’”做铺垫。）
2、探索
实验探究（一）做一个“热气球”
（初次探究）
1.
探究用什么做热气球？怎么做热气球？
下面请大家仔细阅读课本34—35页中的“探索”部分。
思考：
a
用什么材料制作？纸筒有什么特点和作用？
b
制作步骤是什么样的?
(先在小组内讨论一下，然后说出你们的答案。)
生：交流汇报。
实验准备：塑料袋、蜡烛
、火柴、纸筒。
实验步骤（如右图）：
（1）将蜡烛点燃，然后将纸筒罩住酒精灯，再将塑料袋罩住纸筒，加热袋中的空气。
（2）两手扯住袋子的顶部，当感觉到袋子变热了，膨胀起来了，松开双手，观察接下来发生的现象。
（3）熄灭蜡烛。
（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，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、实验中应注意哪些？
3、
小组制作，教师巡视指导
4、汇报交流，分析成败
（1）成功者讲述制作过程及实验观察现象。
（2）失败者讲述失败原因及改进方法。
（预设:学生只关注了塑料袋的上升及上升高度，没有注意塑料袋体积和温度的变化；的到个别小组配合不好，塑料袋被烧破，实验被迫中止。）
小结：经过初次实验，有些小组成功了，而有些小组可能是太兴奋了，有点粗心大意，留下来一点遗憾！如果有机会再做一次的话，你打算怎样做呢？又想研究什么呢？
实验探究（二）探究“热气球”升降的秘密
（二次探究）
1.制定观察计划:
（1）这次你们想主要观察什么呢？
（2）你打算记录什么呢？
（气球大小的变化、冷热的变化、运动状态的变化。）
2.
重复实验，并研讨课本35页的“研讨”部分：
a加热前后你观察到的现象有何异同？
b装有热空气的袋子会上升，你怎么解释？
3.
将观察记录在表格里。
塑料袋是怎样的？是凉还是热？是上升还是下降？
加热前
加热后
松手后
放飞一段时间后
（设计意图：二次探究“热气球”升空的重点是了解加热前后空气温度、体积的变化。活动前让学生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。）
3.交流汇报
生：从袋子表面的温度、体积大小，手拎的力度以及袋子的运动状态的变化等方面来描述。
4.小结热气球升降的秘密，并完善板书。
※空气受热，体积膨胀，热空气上升。
热空气上升时就会让塑料袋升上去。
※空气受冷，体积缩小，冷空气下降。
下降的冷空气让塑料袋落下来。
结论：“热气球”就是利用热空气上升，冷空气下降的原理工作的。
（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。）
问：刚才我们做的热气球能持续地往上飞吗？
生：不能
问：为什么不能呢？
生：不能给它持续地加热，过一段时间就凉了下来。
追问：怎样才能给它持续地加热呢？
（预设：加上火把、蜡烛、灯等加热装置）
谈话：大家的想法非常棒！如果这样一改造的话，是不是就成了这样子的啦！
课件出示孔明灯。
3、拓展应用
（1）孔明灯的秘密
1.初步交流对孔明灯的认识
问：见过孔明灯吗，谁来介绍一下？
生1：……
生2：……
师：来看看老师带来的关于孔明灯的资料吧！
2.
孔明灯的介绍
（1）阅读资料：
孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明（即诸葛亮）所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子，因而得名。
孔明灯起初是为了传递讯息之用，现在通常被当成节庆祈福许愿的工具。孔明灯被公认为热气球的始祖，这比18世纪后期欧洲发明热气球早了接近1000年。可以说，我国是世界上发明热气球最早的国家。为我们的民族感到骄傲。赞美古人的智慧，更感叹现代人的创新。各行各业正因为如此，人类社会才有了进步。
（2）孔明灯又叫许愿灯，你许什么愿望？
（3）安全教育：孔明灯能随意放飞吗？
学生自由说---
看课本35页最后一行：-------
由于孔明灯存在空气污染和火灾安全隐患，现在政府明令禁止燃放。其实，在科学探究时，只要掌握好方法，这个问题是可以解决的。
3.
热气球就是孔明灯的升级版。
谈话：刚才我们在的“热气球”是真正意义上的热气球吗？
生：不是
师：那么我们要在热气球上加上双引号（完善板书，加“”）
谈话：人们是怎样把孔明创新成热气球的呢？
生1：加个吊篮
生2：再把气囊做大些----
小结：大家的想法都非常好，人们就是这样制造出真正的热气球的！
社会的发展一刻不会停止，人类的创新也一刻不会停止。
4.
你现在明白热气球是怎样升空和下降了吗？
学生自由作答
总结：热气球就是利用热空气上升，冷空气下降的原理工作的。
（2）生活中的小科学
师：课件出示图片
生：回答图中问题
小结：我们要科学，学科学，用科学，争做小小科学家。
四、检查新知的掌握：
（知识的反馈）
1、认真观察老师的演示实验《冷热空气的流动》
思考：
a说出观察到现象？
b用本节课所学知识解释看到的现象？
项目
现象(共20张PPT)
教科版
这么美丽的热气球，你想了解它的哪些方面？
1、热气球有哪些部分成？
2、热气球干什么用？
3、热气球是怎样升空和下降的呢？
仔细观察图片，说出热气球主要有哪几部分构成？又各有什么作用？
吊篮
气囊
加热器
（装空气）
(加热空气)
(载重)
生活中热气球用来干什么？
你能猜一猜热气球为什么能升空能下降的吗？
我们来做“热气球”
1、用什么材料制作？
2、制作步骤是什么样的?
操作实验时应该注意哪些方面：
各小组成员做好分工与合作
要正确使用酒精灯
要注意用火安全
一遍不成功可以多做几次
做好实验记录
整理好实验器材
实验观察记录表
现象
项目
我们来做“热气球”
实验材料：塑料袋、蜡烛
、火柴、纸筒。
实验步骤：
1、点燃蜡烛。
2、将纸筒罩在蜡烛周围。
3、将塑料袋展开罩在纸筒上方。
4、过一会，塑料袋膨胀起来，
当感觉有种向上的冲力时，
轻轻放手，观察现象。
塑料袋是怎样的？是干瘪还是膨胀？
是凉还是热？是上升还是下降？
加热前
加热后
松手后
放飞一段时间后
汇报、交流我们的发现：
现象
项目
通过实验你能谈一谈我们做的“热气球”怎样升空和下降的吗？
※空气受热，体积
，热空气
。
热空气上升时就会让塑料袋升上去。
※空气受冷，体积
，冷空气
。
下降的冷空气会让塑料袋落下来。
小结：“热气球”升、降的秘密
缩小
上升
膨胀
下降
总结：热气球就是热空气上升，冷空气下降的原理，
升空与下将的。
刚才我们做的“热气球”怎样才使它在空中飞的时间长一些呢？
关于孔明灯的故事
孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明（即诸葛亮）所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。孔明灯起初是为了传递讯息之用，现在通常被当成节庆祈福许愿的工具，所以也叫许愿灯。由于存在很大的火灾安全隐患，请尽量不要燃放孔明灯。
200多年前，法国的蒙特哥尔菲兄弟在孔明灯的制作基础上进行了创新制成了热气球。孔明灯被公认为热气球的始祖，可以说，我国是世界上发明热气球最早的国家。赞美古人的智慧，更感叹今人的创新。
认真观察老师的演示实验（新知识反馈）
思考：
1、说出你观察到的气球的变化？
2、用今天学习的知识
解释看到的气球变化？

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