1.3《热空气和冷空气》教案（5套合集） 苏版三年级科学上册

这是一份1.3《热空气和冷空气》教案（5套合集） 苏版三年级科学上册，共34页。




苏科版 三年级上册 《认识空气》单元 3.热空气和冷空气 教学设计及反思
单元
《认识空气》
课题
3.热空气和冷空气
课时
1-2
核心概念
1.物质的结构与性质
学习内容及要求
1.2.空气与水是重要物质
⑤观察并描述空气受热上升的现象。⑥知道风是一种空气流动现象，列举生活中常见的形成风的一些方法。
教学目标
科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式）
探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念
1．知道热空气比冷空气轻，会上升。
2．知道当温度有冷热差别时，空气就会流动。
科学思维
了解“热空气上升” 原理在实际生活中的用途，感受科学和技术对人类生活的影响。
探究实践
学会做热空气上升的实验。
态度责任
1．对于温度带给空气的变化具有好奇心和探究欲，主动参与探究. 积极分享成果。
2．能够细致地观察，如实地记录和描述，理性地分析实验现象。
教学重点
本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
知道冷空气向下流动、热空气向上流动。
教学难点
学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
1. 理解纸蛇的转动是因为热空气流动造成的。
2.理解大自然中冷热空气的循环运动，形成了风。
教学准备
教师：1.爱牛课件优化 2.铁架台、纸蛇、蜡烛、火柴（打火机）；蜡烛（或蒸发皿、酒精）、火柴、湿抹布、垃圾袋式自制“热气球”，
学生：广口保温杯2个，分别放冰水、热水，集气瓶、玻璃片2片、线香、火柴（打火机）；去底塑料瓶、短蜡烛、垫片。
教学过程
教学环节
教学活动
设计思路
教学备注
上课仪式


同学们好！我们将要继续认识空气。
1.和学生简单互动拉近距离。2.让学生意识到进入上课状态。

一、聚焦

揭示课题（预设5分钟）
（一）感知热空气会向上流动。
1.出示热气球图片。
提问：同学们看见过热气球吗？热气球为什么会飞？
出示“垃圾袋热气球”。
提问：老师这里也有一个热气球，它也会飞。
演示：手持“垃圾袋热气球”。
提问：怎样让塑料袋热气球飞起来？（需要蜡烛，点燃才能飞）
出示蜡烛，打火机点燃。放于热气球旁边。
提问：蜡烛点燃了，为什么热气球还是没有飞？要怎样才能飞起来？
将垃圾袋悬于蜡烛上方，要求：请同学们仔细观察，热气球是怎样飞起来的？
学生观察后交流：塑料袋热气球先鼓起来，然后上升。
追问：垃圾袋为什么会鼓起来了？（里面充满了空气）
演示，垃圾袋兜满空气，提问：我这个热气球也充满空气了，它怎么没有飞起来？
追问：为什么热气球飞起来，最后又落下来了？
小结：热气球的气囊、塑料袋中充满热空气，气球就能飞起来。没有热空气它们都无法飞起来。板书：热空气
3.出示铁架台、悬吊纸蛇。
提问：刚才，蜡烛让热气球飞起来了，它还能让这条纸蛇自己转起来，想试一试吗？做地时候要注意什么？（用火安全）
提醒：注意纸蛇的高度和蜡烛的高度老师都已经调整过了，不要轻易改变，以免蜡烛离纸蛇太近引燃纸蛇发生危险，实验时也不能吹蜡烛玩，不要用手靠近蜡烛火焰以免烫伤。实验时注意观察纸蛇是怎样转动起来的。
学生领取铁架台、纸蛇、蜡烛、打火机，实验并观察。
汇报、交流。
追问：你怎么知道是蜡烛燃烧加热了空气，热空气上升推动纸蛇的？
演示：手放到纸蛇上方，提问：感受到热空气了吗？
追问：纸蛇什么时候会停下来？（火焰熄灭，没有热空气推动）
小结：火焰加热形成的热空气总是向上流动。
【设计意图】用演示的方法引导学生看到热气球飞，更要明确关注到怎样飞起来地。这样学生对于热空气向上流动就会有强烈地体会。


二、探索

（二）实验观察热空气向上、冷空气向下。
1.出示“热气球”、“纸蛇”图片。
提问：热空气向上流动，那冷空气会向哪个方向流动呢？
追问：空气透明、无色、无味、无形，我们有什么办法能“看到”空气流动呢？
2.出示线香，点燃。
提问：你看到了什么？
出示两个保温杯（用一桶热水和半塑料泡沫箱冰袋替代也可），一杯保温杯内装有热水、一杯保温杯内装有冰水，两个贴着标签“热空气”“冷空气”的集气瓶、两片玻璃片。
提问：利用这两杯水，你能制造热空气和冷空气吗？
4.出示1瓶热空气（玻璃片盖好）、1瓶冷空气（玻璃片盖好）
提问：冷空气和热空气都是看不到的，我们怎样才能区分它们，并且能让我们看到它的流动呢？借助点燃的线香冒出的白色烟雾，就可以帮助我们给其中一种“染色”。（边说边演示）这样我们就能区分冷空气和热空气，还能观察到这两种不同的空气的流动。
5.出示一瓶热空气、一瓶冷空气的图片。
提问：有了一瓶热空气和一瓶冷空气，你打算怎样来进行实验，研究它们的流动方向呢？
学生讨论、交流。
6.图示呈现冷热空气流动方向实验研究图。
接下来，请同学们到老师这里来领取2瓶热空气，并在热空气瓶中伸入点燃的线香，热空气集气瓶中颜色明显时，再到老师这里来领取2瓶冷空气，按照我们刚才讨论的实验步骤进行实验。
学生领取2瓶热空气，线香“染色”，再领取2瓶冷空气，然后按照交流的实验步骤展开研究，强调等气体不再流动保持相对静止状态时，再调换两瓶空气的位置。
7.学生活动时，教师另外备2瓶热空气、2瓶冷空气，做下热上冷、上热下冷一直静置的实验，实验初拍照传入课件，以便交流时使用。
学生交流实验中观察到的现象：热空气总是向上流动，冷空气总是向下流动。
8.出示2组实验图。
提问：空气在瓶子这样的相对密闭的空间内会这样流动，那放到开放的空间呢？还是热空气向上流动，冷空气向下流动吗？
9.出示热空气集气瓶横放，移开玻璃片。
像老师这样横放瓶子，食指和大拇指分别捏在玻璃片的上下两端，向外移开玻璃片保持少量距离，感受一下在玻璃片上端的手指和下端的手指，哪一根能感觉到热空气？同样的方法再来感受一下集气瓶口上下两根手指，哪根手指能感觉到冷空气？
10.从刚才的实验中，你能得出什么结论？
（三）实验探究冷热空气的循环流动特点。
1.图示空气流动实验装置。
提问：同学们都知道，空气占据空间，冷空气、热空气也需要占据空间，当空气流动起来，热空气流到上方，那原来热空气占据的空间呢？
老师这里有一个专门研究空气流动的装置，你能说一说，蜡烛点燃后，哪里的空气会变成热空气，哪里的空气是冷空气？
提问：这些热空气、冷空气是怎样运动的呢？为了帮助大家观察，老师在上端的瓶口和瓶底侧边的小洞处贴上了极轻薄的塑料袋圆片，帮助大家观察空气的流动。那么，我们在实验中要注意什么？
（安全，避免蜡烛离塑料瓶壁太近烧到塑料瓶；实验时轻微呼吸，避免呼出的气体影响塑料袋圆片；实验时仔细观察）
要求：注意，老师说时间到的时候，请同学们用橡皮泥圆片贴住底部侧边的小洞，就像这样（边说边演示）。
2.学生领取实验材料，并点燃蜡烛、罩上塑料瓶观察塑料袋圆片。
3.提示：时间到，请大家交流汇报你们观察到的实验现象。
两个塑料袋小圆片，上端的微微向上，说明什么？底部侧边的微微向内，说明什么？
（热空气向上流动，冷空气就进入瓶内填补热空气原来的空间、如果冷空气无法及时补充，蜡烛就会慢慢熄灭）
出示暖气片、自助餐厅水果保鲜柜的图片。
提问：你能解释为什么暖气片要安装在房间低处，自助餐厅水果保鲜柜可以不加盖子的原因吗？
【设计意图】实验前通过阅读教材上的实验操作和教学课件上补充的实验要求，规范操作指导，使现象更直观，更明显，帮助学生获得对水结冰这一现象的直接认识。









































【设计意图】学生从封闭空间中冷空气和热空气的流动方向的实验观察，再到开放空间的感知，时对热空气向上流动、冷空气向下流动的补充性、完整性认知。

















【设计意图】学以致用，学生从密闭空间到开放空间内感知冷、热空气的流动方向，就能用所学去解释生活中的设计，感知认识空气特征对改善人类生活的作用。
预设20分钟
三、研讨


（四）了解大自然中风的形成。
出示冷空气和热空气的流动规律解析图。
提问：看了这副图你能说说大自然中的风是怎样形成的吗？
小结：空气总是在循环运动的，空气的流动形成风。就像我们用吹、吸、扇的方式让风流动起来，也会形成风。

（预设12分钟）

四、拓展
空气还隐藏这许许多多的秘密，有待同学们去揭开，希望大家在生活更多地关注空气、了解空气。
【设计意图】学生通过一系列有层次地活动，看图就能理解自然界中冷热空气的分布，冷热空气的流动，最终认识风的形成。

五、练一练
一、选择题
1．壁挂制冷空调应该放在房间墙壁（     ）的位置。
A．靠上 B．中间 C．靠下 D．任意
2．暖气片一般都装在房间的（ ），制冷空调一般都装在房间的（ ）。
A．下，上 B．上，下 C．下，下 D．上，上
3．冬天,厨房里烟雾弥漫,这些烟雾总是先聚集到(     )。
A．窗边 B．地面上 C．天花板上 D.房间中间
4．1．帆船前进和空气的（      ）性质有关。
A．会流动 B．有质量 C．占据空间 D．能够压缩
5．下列物体中，（     ）利用的性质与其它的都不同。
A．排球 B．充气城堡 C．喷水壶 D．孔明灯

二、判断题
6．冷空气和热空气的流动规律，空调应装在房间的高处。( )
7．热空气向上升，冷空气向下降。( )
8．新冠病毒主要通过呼吸道传染，这说明空气具有流动性。( )
9．空气占据空间、可以被压缩、可以流动、冷空气上升热空气下降。( )
10．打开冰箱时，“白气”向下运动。( )

参考答案：
1．A 2．A 3．C 4．A 5．D
6．√7．√8．√9．×10．√
在线练习

六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
培养学生使用材料的好习惯。

七、板书设计
热空气和冷空气（课题）

热空气↑ 冷空气↓

大自然的风：冷热空气的流动



八、课堂反思

注：爱牛组织老师在课堂实践后的反思，大部分是使用了爱牛配套材料，部分观点仅代表反思老师人个观点，仅供大家参考！










一、教材分析
本课按照由感知到究理，安排了四个部分，从表象到成因认识热空气向上、冷空气向下流动的特性，并以此解释大自然中风的形成。
第一部分，观察火焰上方自行转动的纸蛇感知热空气会流动，再通过观察火焰上方自制“热气球”上升的现象感知热空气会向上流动。再让学生试着解释纸蛇转动，热气球上升的原因。
第二部分，做冷空气和热空气的流动实验，在准备冷热空气后，观察冷空气上、热空气下的情况下热空气的流动情况，再观察热空气上、冷空气下的情况下热空气的流动情况，从而发现“冷空气向下流动、热空气向上流动”的特性。
第三部分，通过制作并观察空气流动的简易装置中蜡烛火焰的情况，感知空气的流动就是热空气向上升的同时，冷空气不断补充的过程。如果热空气上升、冷空气无法及时补充时，空气流动就无法形成，此时塑料瓶罩内的蜡烛火焰就会熄灭。从这个活动中进一步感知热空气向上流动，冷空气向下流动的特性，并以此来解释暖气片安装再房间低处，冷藏柜不加盖子的原因。
第四部分观察冷空气和热空气的流动规律解析图，阐述大自然中的风的形成。并通过各种方式让空气流动制造风。
二、课堂反思
平时学生见过热气球，也有部分学生玩过孔明灯，对热气球的结构也有大致的了解，但为什么热源要放在热气球的正下方？热空气使怎样使热气球飞起来的，这些学生都没有亲身感知过，但由于该实验分组操作存在一定安全隐患，所以一开始是用演示实验让学生能够得到强烈的感受。
第二个活动中，学生对纸蛇的转动都很好奇，但是热空气是怎样推动纸蛇转动的，学生不甚了解，所以给学生适当地讲明白：热空气向上流动，接触到了纸蛇倾斜的蛇身，就推动纸蛇转动起来了。前面热气球活动中学生已经感知到垃圾袋中充满热空气，就会上升飞起来但是学生无法去摸一摸热空气，感受一下“热空气向上”，因此在纸蛇活动中，让学生观察、思考、分析、摸一摸，感知热空气总是向上，从而推动纸蛇转动。这样能为后继地进一步学习奠定基础。
在实验探究冷热空气的循环流动特点的实验时，学生在实验中先明确蜡烛点燃，热空气、冷空气的分布情况，对于学生接下来观察实验中两种空气的运动是有很大帮助的。学生虽然无法看到冷、热空气的流动，但是借助塑料袋圆片，就可以清晰明准备地观察到实验地现象，这样可以帮助学生建立具象、完整地感知。



《3 热空气和冷空气》

◆ 教学目标
1.知道空气是会流动的，空气的流动形成了风。
2.知道热空气上升，冷空气下降。
3.了解热气球和孔明灯的升空原理。
4.通过实验学会冷热空气对流和风的形成。
5.有兴趣研究空气的其他性质。
6.乐于亲近自然，有研究自然的欲望。
◆ 教学重难点
【教学重点】
认识冷热空气的流动规律。
【教学难点】
理解风的成因。
◆ 课前准备
蜡烛、火柴、纸蛇、玻璃片、孔明灯、纸套、香、集气瓶、透明水槽、热水、冷水。
◆ 教学过程
一、导入新课
【教师活动】出示准备好的孔明灯，提问：老师手拿的这个是什么？里面装的是什么呢？猜测，点燃孔明灯下面的蜡烛，会发生什么现象?
【学生活动】讨论、交流。
请两位同学帮助，点燃蜡烛，升起孔明灯。
【教师讲述】你知道孔明灯为什么会上升吗？这节课我们就来研究一下，板书课题：热空气和冷空气。
二、研究热空气是怎样流动的
【教师提问】请同学们说一说，什么是热空气，什么是冷空气。
【学生活动】学生分组讨论并回答。
【教师活动】我们先来研究热空气（同时板书：热空气）是怎样流动的。同学们，你们知道空气受热后会怎样流动吗？
【实验1】感觉热空气
让学生点燃蜡烛，用手分别放在蜡烛火焰的上面、四周、下方，感觉什么地方最热？（安全教育）
1.学生猜测。
指名学生回答。
2.谈话：刚才，哪位同学说得对呢？下面我们用实验来验证。
3.学生分组实验。
4.学生汇报。
5.提问：热空气是向哪里流动的？
6.学生回答。
7.小结：热空气是向上流动的。
【实验2】研究热空气的流动
1.讲述：把纸蛇放在蜡烛火焰上方，观察有什么现象发生。
2.提问：是什么力量使纸蛇转动的？实验说明了什么？
3.小结：空气受热会向上流动，热空气上升。
（板书：上升↑）
三、探究热空气上升的原因
【教师提问】空气受热为什么会上升呢？我们通过一个实验来解释。
学生猜测、交流。
【实验3】认识热空气比同体积的冷空气轻
在木棍两端各挂一只大小相同的纸套，使木棍保持平衡；用手扶住木棍的一端，用燃烧的火柴烤热另一端纸套内的空气；移开燃烧的火柴，同时松开扶住木棍的手，观察有什么现象发生。
1.提问：为什么底下点火柴的纸套会上翘？
2.学生说出自己的想法。
3.小结：点燃火柴后，使纸套里的空气变热，热空气比同体积的冷空气轻，就会上升，上升的热空气就推着纸套往上升了。
【实验4】观察冷热空气的对流
【教师提问】你想知道冷热空气是怎样对流吗？让我们大家一起来完成一个实验，同学们要按老师的要求跟着一步步的做，不提前也不落后，小心热水伤到人。
1.准备两个相同的玻璃瓶，分别放在盛有冷水和热水的盆中，过一会儿取出。
2.在热瓶中放入点燃的线香，当瓶内充满烟后移走线香，立即用玻璃片将瓶口盖上。
3.将冷瓶倒放在有烟的热瓶上，抽掉玻璃片，观察烟的流动。
4.重复步骤1~2，将冷瓶与热瓶的位置上下对调，抽掉玻璃片，观察烟的流动。
【学生活动】交流讨论，汇报并填写实验表格。
【教师小结】热瓶里装的是热空气，热空气会上升，冷瓶里的冷空气下沉流向热瓶补充热空气留下的空间，而热空气向上流动的过程中遇到冷又会下沉，这样就形成了冷热瓶中空气的循环流动。
在第二次试验中，热瓶在上面，热空气上升，我们就看不到对流的现象了。

四、研究冷空气是怎样流动的
【教师提问】那冷空气又是怎样流动的呢？
（板书：冷空气）
【教师提问】能通过一些事例证明冷空气下降吗？
【启发回忆】夏天开空调的房间，冷气飘向哪里？打开冰箱时，“白气”向哪个方向流动？
【教师小结】空气受冷向下流动，冷空气下降
（板书：下降↓）

五、热空气及冷空气在生活中的应用
1.你知道“孔明灯”、“热气球”利用了什么原理制成的吗？
2.请学生介绍热气球和孔明灯的由来及升空原理。
3.播放孔明灯及热气球的视频资料。
4.制冷空调及取暖器安装在房屋的什么位置比较好？为什么？
【教师提问】根据冷空气和热空气的流动规律，说一说大自然中的风是怎么形成的。
空气总是在循环运动的，空气的流动形成风。
3．热空气和冷空气
【教材简析】
《热空气和冷空气》是苏教版小学科学三年级上册第一单元《认识空气》第3课的内容。在一年级的学习中，学生认识了空气在颜色、状态、气味等方面的特征，本课是在学生认识了空气具有流动性的基础上的一个延伸，从空气的流动性引入空气受热和受冷时会怎样流动的话题，指导学生用实验、观察等方法，认识到同体积的热空气比冷空气轻，热空气会上升、冷空气会下沉，进而认识地球各个地方冷热不同，造成空气冷热不均，导致了冷暖空气的循环流动而形成风。
教材安排了四个方面的教学内容供学生探究，第一，认识热空气是怎样流动；第二，观察冷热空气的对流，研究热空气上升的原因；第三，制作观察空气流动的简易装置；第四，解释现象，推想风的成因，列举生活中常见的形成风的方法。
【学情分析】
学生是科学学习和发展的主体，必须依据学生身心发展和学习的特点，充分激发学生的主动意识和进取精神，把学生原有的生活经验提升到应用科学的方法认识物质性质的层面上来。通过二年的学习，三年级学生已经有了学习科学课的基础，也具备了一定的科学学习方法。但对于“热空气比冷空气轻，会上升”的性质学生难以通过感官直接感知，所以本课的教学设计要围绕学生的认知规律来进行，在教师的引导下，通过实验和分析进行认知。
【教学目标】
科学知识目标
1．知道热空气比冷空气轻，会上升。
2．知道当温度有冷热差别时，空气就会流动。
科学探究目标
学会做热空气上升的实验。
科学态度目标
1．对于温度带给空气的变化具有好奇心和探究欲，主动参与探究，积极分享成果。
2．能够细致地观察，如实地记录和描述，理性地分析实验现象。
科学、技术、社会与环境目标
了解“热空气上升” 原理在实际生活中的用途，感受科学和技术对人类生活的影响。
【教学重难点】
重点:知道热空气上升，冷空气下沉。热空气上升是因为同体积的热空气比冷空气轻。
难点：通过实验认识冷热空气的流动规律。
【教学准备】
教师准备：教学课件、视频（冷热空气对流、风的形成）、集气瓶、毛玻璃片、热水、冷水等。
学生准备：蜡烛、火柴、纸蛇、热气球袋、纸筒、线香、风的形成材料等。
【教学过程】
第一课时
一、导入新课
1．师：通过上两课的学习，我们了解了空气的性质，空气除了能占据空间，有质量，还具有什么性质呢？
生：会流动。
2．师：在每个小组的实验盘中都有一支蜡烛，大家观察蜡烛的四周有什么？（生：空气）
3．点燃蜡烛后，蜡烛周围的空气有什么变化？（生：变热了）
4．师：蜡烛周围的空气被加热了就变成了热空气，热空气会怎样流动呢？这就是我们今天要共同探究的内容：热空气和冷空气（板书课题）。
二、提出问题，合理猜测，实验探究
1．师：蜡烛周围的空气被加热变成了热空气后会怎样流动呢？大家来猜一猜。
生：向上、向下……
2．师：要怎样用实验证明我们的猜测呢？请阅读课本P7页，小组讨论，比一比哪个小组想到的方法又好又多。
学生小组讨论，汇报讨论结果。
生1：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方撒一些很轻的碎屑状的东西，观察它们是怎样运动的。
生2：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方放一个会很轻的会转动的物体。
生3：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方放一个很轻的塑料，看塑料袋会不会“飞起来”。
3．师：大家的想法都不错，老师这也有一个想法：点燃一支蜡烛，然后把手放在蜡烛火焰周围的不同方位，感受热风往哪个方向流动。
4．师：下面，我们就通过实验来验证我们的想法，每个小组选择一种方案进行实验。实验时请注意：①不点燃蜡烛前，先将实验物品放到蜡烛上方，观察现象，并进行记录；②组员做好分工，密切合作；③认真观察，用自己喜欢或擅长的方式如实记录实验现象；④注意安全，准备一块湿毛巾，发生意外时迅速将湿毛巾盖在火焰上，然后远离燃烧物，不要伤到自己或引燃其他物品。
5．学生进行实验：纸蛇转动的实验、感受热风流动的实验。教师参与到学生的实验中进行指导。
6．教师演示：模拟热气球上升的实验。
7．师：通过刚才的实验你们发现什么？（学生汇报）
生1：我们发现不点燃蜡烛时，纸蛇不会转，点燃蜡烛后，纸蛇就转动起来了，说明热空气往上流动。
生2：我们发现不点燃蜡烛时，塑料袋是瘪的，点燃蜡烛后塑料袋慢慢鼓起来，然后就飞起来了，说明热空气往上流动。
生3：我们发现不点燃蜡烛时，将手放在蜡烛周围，没有什么感觉，点燃蜡烛后，我们在火焰上方感受到了热风吹到手上的感觉，说明热空气往上流动。
8．师：刚才我们通过观察纸蛇和塑料袋的运动，推测出了空气受热后会上升，我们能用眼睛看到热空气向上流动吗？（生：不能）为什么？（生：因为空气是透明的）
9．分组实验：将点燃的蜡烛放在屏幕前，用强光电筒照射火焰，这时，就会看到火焰上方空气的影子在不停的向上运动，这进一步说明了空气受热后会向上升。
第二课时
三、观察冷热空气的对流
1．师：同学们，当热空气和冷空气相遇后会怎么样呢？请看课本P8页的实验，思考①将冷瓶倒放在有烟的热瓶上，抽掉玻璃片，烟会怎样流动？这说明了什么？②将冷瓶与热瓶的位置上下对调后又会出现什么现象呢？为什么？
2．师：我们通过一段录制好的实验视频来观察冷热空气的对流（播放多媒体视频）。
3．师：看到了什么现象呢？
生：我们看到热瓶内的烟向上流动，冷瓶内的烟向下流动，形成一个循环了。
4．师：观察得很仔细，将热瓶放在冷瓶上面又是怎样的现象呢？
生：热瓶内的烟一动也不动。
5．师：谁来解释为什么会这样呢？
生：因为热空气是向上流动的，不会向下流动。
四、联系生活、学以致用
1．师：通过刚才的学习我们知道了热空气会上升，冷空气会下降，现在老师家要安装暖气片，你觉得安装在什么位置合适呢？为什么？
生：墙的下方，因为热空气向上流动。
2．师：为什么冷藏柜可以不加盖子？
生：因为冷空气向下流动。
3．师：刚开始上课时，通过复习我们知道了空气流动就会形成风，请结合第一课空气占据空间的相关知识，根据冷空气和热空气的流动规律，看课本P10页的图说一说大自然中的风是怎么形成的。
生小组讨论，汇报讨论结果。
生（尝试解释）：阳光使地表温度升高，温暖的地面加热它上方的空气，这时热空气就会上升，热空气上升后就会腾出空间，冷空气会补充到热空气上升后留下的空间里，空气的流动就形成了风。
4．风是我们身边熟悉的自然现象，生活中你还可以用哪些方法制造风？试一试。（生尝试）
5．师总结：同学们，这节课我们学习了什么？你有什么收获？科学无出不在，只要你有一颗好奇心，善于观察，多动手多动脑，你们也能成为科学家。
五、拓展提升
阅读课本P9页，制作观察空气流动的简易装置，想一想实验说明了什么？
【板书设计】
3． 热空气和冷空气
上 升
下 降



轻

热空气 和 冷空气

重



空气总是在循环流动的 空气的流动形成风

3．热空气和冷空气
【教材分析】
《热空气和冷空气》是苏教版小学科学三年级上册第一单元《认识空气》第3课的内容。《认识空气》单元的内容是根据小学科学课标“物质科学”领域的重要概念3“空气是一种常见而重要的混合物质”来建构的。在一年级的学习中，学生认识了空气在颜色、状态、气味等方面的特征，本课是在学生认识了空气具有流动性的基础上的一个延伸，从空气的流动性引入空气受热和受冷时会怎样流动为话题，指导学生用实验、观察等方法，认识到同体积的热空气比冷空气轻，热空气会上升、冷空气会下沉，进而认识地球各个地方冷热不同，造成空气冷热不均，导致了冷暖空气的循环流动而形成风。
教材安排了四个方面的教学内容供学生探究，第一，认识热空气是怎样流动；第二，观察冷热空气的对流，研究热空气上升的原因；第三，制作观察空气流动的简易装置；第四，解释现象，推想风的成因，列举生活中常见的形成风的方法。
【学情分析】
学生是科学学习和发展的主体，必须依据学生身心发展和学习的特点，充分激发学生的主动意识和进取精神，把学生原有的生活经验提升到应用科学的方法认识物质性质的层面上来。通过二年的学习，三年级学生已经有了学习科学课的基础，也具备了一定的科学学习方法。但对于“热空气比冷空气轻，会上升”的性质学生难以通过感官直接感知，所以本课的教学设计要围绕学生的认知规律来进行，在教师的引导下，通过实验和分析进行认知。
【教学目标】
科学知识：
1．知道热空气比冷空气轻，会上升。
2．知道当温度有冷热差别时，空气就会流动。
科学探究：
学会做热空气上升的实验。
科学态度：
1．对于温度带给空气的变化具有好奇心和探究欲，主动参与探究. 积极分享成果。
2．能够细致地观察，如实地记录和描述，理性地分析实验现象。
科学、技术、社会与环境( STSE )：
了解“热空气上升” 原理在实际生活中的用途，感受科学和技术对人类生活的影响。
【教学重点】
知道热空气上升，冷空气下沉。热空气上升是因为同体积的热空气比冷空气轻。
【教学难点】
通过实验认识冷热空气的流动规律。
【教学准备】
教师材料：教学课件，视频（冷热空气对流、风的形成），集气瓶，毛玻璃片，热水、冷水等。
学生材料：蜡烛、火柴、纸蛇、热气球袋（点热气球用两根蜡烛效果好）、纸筒、线香、风的形成材料。
【教学时间】
2课时
【教学过程设计】
第一课时
一、导入新课
1．师：通过上两课的学习，我们了解了空气的性质，空气除了能占据空间，有质量，还具有什么性质呢？
生：会流动。
2．师：在每个小组的实验盘中都有一支蜡烛，大家观察蜡烛的四周有什么？（生：空气）
3．点燃蜡烛后，蜡烛周围的空气有什么变化？（生：变热了）
4．师：蜡烛周围的空气被加热了就变成了热空气，热空气会怎样流动呢？这就是我们今天要共同探究的内容《热空气和冷空气》（板书课题）。
［设计意图：通过复习，为实验中判断热空气的运动方向奠定基础。］
二、提出问题，合理猜测，实验探究
1．师：蜡烛周围的空气被加热变成了热空气后会怎样流动呢？大家来猜一猜。
生：向上、向……
2．师：要怎样用实验证明我们的猜测呢？请阅读课本P7页，小组讨论，比一比哪个小组想到的方法又好有多。
学生小组讨论，汇报讨论结果。
生1：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方撤一些很轻的碎屑状的东西，观察它们是怎样运动的。
生2：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方放一个会很轻的会转动的物体。
生3：我们小组的想法是：点燃蜡烛，在蜡烛的火焰上方放一个很轻的塑料，看塑料袋会不会“飞起来”。
3．师：大家的想法都不错，老师这也有一个想法：点燃一支蜡烛，然后把手放在蜡烛火焰周围的不同方位，感受热风往哪个方向流动。
4．师：下面，我们就通过实验来验证我们的想法，每个小组选择一种方案进行实验。实验时请注意：①不点燃蜡烛前，现将实验物品放到蜡烛上方，观察现象，并进行记录；②组员做好分工，密切合作；③认真观察，用自己喜欢或擅长的方式如实记录实验现象；④注意安全，准备一块湿毛巾，发生意外时迅速将湿毛巾盖在火焰上或将燃烧物丢在地上，然后远离燃烧物，不要伤到自己或引燃其他物品。
5．学生进行实验：纸蛇转动的实验、感受热风流动的实验。教师参与到学生的实验中进行指导。
6．教师演示：模拟热气球上升的实验。
［设计意图：纸蛇转动的实验、感受热风流动的实验较为简单，在教师指导下，学生能顺利完成实验并进行记录，而模拟热气球上升的实验对于三年级的学生来说难度较多，有一定危险性，通过教师的演示可以提高实验的成功率。］
7．师：通过刚才的实验你们发现什么？（学生汇报）
生1：我们发现不点燃蜡烛时，纸蛇不会转，点燃蜡烛后，纸蛇就转动起来了，说明热空气往上流动。
生2：我们发现不点燃蜡烛时，塑料袋是瘪的，点燃蜡烛后塑料袋慢慢鼓起来，然后就飞起来了，说明热空气往上流动。
生3：我们发现不点燃蜡烛时，将手放在蜡烛周围，没有什么感觉，点燃蜡烛后，我们在火焰上方感受到了热风吹到手上的感觉，说明热空气往上流动。
［设计意图：这个环节使学生经历了一个从提出问题，进行猜测，到实验验证了自己的猜想探究过程。通过探究学生既观察到了空气受热后会上升的现象，又提高了探究能力。］
8．师：刚才我们通过观察纸蛇和塑料袋的运动，推测出了空气受热后会上升，我们能用眼睛看到热空气向上流动吗？（生：不能）为什么？（生：因为空气是透明的）
9．分组实验：将点燃的蜡烛放在屏幕前，用强光电筒照射火焰，这时，就会看到火焰上方空气的影子在不停的向上运动，这进一步说明了空气受热后会向上升。
［设计意图：通过观察，让学生直观感知，在脑海中根深蒂固的建构起热空气会上升的概念。］三、探究热空气轻上升
1．师：老师这有二个杯子，是空杯子吗？（里面有空气）这是二个大小相同并装满空气的杯子，这二杯空气一样多吗？（一样多）对，它们的体积相同。（出示PPT）等会儿请同学们用手调节木棒中间的线，让实验装置平衡，然后用点燃火柴加热一端纸杯内的空气，观察有什么现象发生。
2．学生分组实验。
3．交流汇报。（用加热过的热杯子那端向上翘。）
4．提问：火焰烤过的纸杯向上翘说明了什么？（一样多的空气，热空气比冷空气轻）
5．小结：说的非常正确，在体积相同的情况下，热空气比冷空气轻，所以热空气就会上升，上升的热空气就推着纸杯往上翘了。
［设计意图：当学生发现“热空气会上升” 这一事实后，马上提出了新问题 “热空气为什么会上升？”学生会猜想空气加热后可能变得比原来轻了，所以上升。通过这一环节验证学生的猜想。］
第二课时
四、观察冷热空气的对流
1．师：同学们，当热空气和冷空气相遇后会怎么样呢？请看课本P8页的实验，思考①将冷瓶倒放在有烟的热瓶上，抽掉玻璃片，烟会怎样流动？这说明了什么？②将冷瓶与热瓶的位置上下对调后又会出现什么现象呢？为什么？
［设计意图：让学生先动脑进行猜测，然后再通过实验进行验证，既有利于知识的掌握，又有利于思维的提升 。］
2．师：我们通过一段录制好的实验视频来观察冷热空气的对流（播放多媒体视频）
3．师：看到了什么现象呢？
生：我们看到热瓶内的烟向上流动，冷瓶内的烟向下流动，形成一个循环了。
4．师：观察得很仔细，将热瓶放在冷瓶上面又是怎样的现象呢？
生：热瓶内的烟一动也不动。
5．师：谁来解释为什么呢？
生：因为热空气向上流动，不会向下流动。
［设计意图：通过上述环节，让学生经历一个又一个科学探究的过程，认识了空气对流的现象。整个过程环环相套、层层推进，体现了科学发展的规律，从研究方法和科学精神上都会对学生产生比较深刻的影响。］
五、联系生活、学以致用
1．师：通过刚才的学习我们知道了热空气会上升，冷空气会下降，现在杨老师家要安装暖气片，你觉得安装在什么位置合适呢？为什么？
生：墙的下方，因为热空气向上流动。
2．师：为什么冷藏柜可以不加盖子？
生：因为冷空气向下流动。
3．师：刚开始上课时，通过复习我们知道了空气流动就会形成风，请结合第一课空气占据空间的相关知识，根据冷空气和热空气的流动规律，看课本P9页的图说一说大自然中的风是怎么形成的。
生小组讨论，汇报讨论结果。
生（尝试解释）：阳光使地表温度升高，温暖的地面加热它上方的空气，这时热空气就会上升，热空气上升后就会腾出空间，冷空气会补充到热空气上身后留下的空间里，空气的流动就形成了风。
4．体验：设置一个场景，小组的桌子是蜡烛的火焰，组员是空气中的颗粒，加热时，空气颗粒受热离开桌子（火焰周围），这是就腾出了空位，空位周围的其他同学扮演冷空气颗粒，移动至腾出的空位上（代表冷空气的流动），但冷空气颗粒移动至热空气上升后留下的空位时，形成了空气的流动，这样风就形成了。
［设计意图：通过场景体验活动，让学生明白风形成的原理，构建了风形成的概念。］
5．风是我们身边熟悉的自然现象，生活中你还可以用哪些方法制造风？试一试。（生尝试）
6．师总结：同学们，这节课我们学习了什么？你有什么收获？科学无出不在，只要你有一颗好奇心，善于观察，动手动脑你们也能成为科学家。
六、拓展提升
阅读课本P10页，制作观察空气流动的简易装置，想一想实验说明了什么？
［设计意图：通过此环节，能帮助学生感受到科学发现能够推动技术和工程的发展，而技术和工程可以更好地改善人类生活，从而促进社会文明的发展和进步。这对于培养学生的核心素养具有重要意义。］
七、课后评价
1．（ ）比同体积的冷空气（ ）。热空气会（ ），冷空气会（ ）。
2．（ ） 、（ ）是利用热空气上升的原理制成的。
3．制冷空调应挂在房间的（ ）；取暖器应放在房间的（ ）。
4．把纸蛇放在蜡烛上方，纸蛇转动，说明热空气会向下运动。（ ）
5．在海边，白天风从陆地吹向海洋，夜晚风从海洋吹向陆地。（ ）
6．打开冰箱时，“白气”向下运动。（ ）
7．自然界中风是怎样形成的？

【板书设计】
4． 热空气和冷空气
上 升
下 降



轻

热空气 和 冷空气 (同体积即一样多)

重




【课后反思】
这节课以科学探究过程为主线，引导学生提出问题——作出猜测——寻找证据——得出结论。学生在实验中自然而然地找到了问题的答案。但由于小学三年级学生概括能力还不是很高，所以有可能在得出结论时还不太严谨，这时老师就要规范学生的结论给出正确的解释。


《热空气和冷空气》教学案例
一、教材分析
本课按照由感知到究理，安排了四个部分，从表象到成因认识热空气向上、冷空气向下流动的特性，并以此解释大自然中风的形成。
第一部分，观察火焰上方自行转动的纸蛇感知热空气会流动，再通过观察火焰上方自制“热气球”上升的现象感知热空气会向上流动。再让学生试着解释纸蛇转动，热气球上升的原因。
第二部分，做冷空气和热空气的流动实验，在准备冷热空气后，观察冷空气上、热空气下的情况下热空气的流动情况，再观察热空气上、冷空气下的情况下热空气的流动情况，从而发现“冷空气向下流动、热空气向上流动”的特性。
第三部分，通过制作并观察空气流动的简易装置中蜡烛火焰的情况，感知空气的流动就是热空气向上升的同时，冷空气不断补充的过程。如果热空气上升、冷空气无法及时补充时，空气流动就无法形成，此时塑料瓶罩内的蜡烛火焰就会熄灭。从这个活动中进一步感知热空气向上流动，冷空气向下流动的特性，并以此来解释暖气片安装再房间低处，冷藏柜不加盖子的原因。
第四部分观察冷空气和热空气的流动规律解析图，阐述大自然中的风的形成。并通过各种方式让空气流动制造风。
二、学情分析
空气是有冷热的，学生在生活中已有丰富的感知，学生也知道如何获得冷空气和热空气的方法。但在学生过去的生活经历中，学生很难观察到无形的冷空气和热空气的运动，更加不会想到让空气现形。因此，本课就通过让冷、热空气中的热空气“现形”，让学生观察到“现形”的冷、热空气流动现象，从而认识到“冷空气向下流动、热空气向上流动”的特点，并能试着去解释生活中的利用冷热空气运动特点的现象。
三、学习目标
●知道热空气向上流动，冷空气向下流动。
●知道热空气向上流动时，冷空气会自动补充到原本热空气占据的空间。
●知道大自然中空气总是在循环运动，就形成了风。
●能通过各种方法使空气流动制造风。
四、重点与难点
重点：知道冷空气向下流动、热空气向上流动。
难点：
1.理解纸蛇的转动是因为热空气流动造成的。
2.理解大自然中冷热空气的循环运动，形成了风。
五、教学准备：
教师演示：教学课件、铁架台、纸蛇、蜡烛、火柴（打火机）；蜡烛（或蒸发皿、酒精）、火柴、湿抹布、垃圾袋式自制“热气球”
学生实验：广口保温杯2个，分别放冰水、热水，集气瓶、玻璃片2片、线香、火柴（打火机）；去底塑料瓶、短蜡烛、垫片；
六、教学过程
（一）感知热空气会向上流动。
1.出示热气球图片。
提问：同学们看见过热气球吗？热气球为什么会飞？
2. 出示“垃圾袋热气球”。
提问：老师这里也有一个热气球，它也会飞。
演示：手持“垃圾袋热气球”。
提问：怎样让塑料袋热气球飞起来？（需要蜡烛，点燃才能飞）
出示蜡烛，打火机点燃。放于热气球旁边。
提问：蜡烛点燃了，为什么热气球还是没有飞？要怎样才能飞起来？
将垃圾袋悬于蜡烛上方，要求：请同学们仔细观察，热气球是怎样飞起来的？
学生观察后交流：塑料袋热气球先鼓起来，然后上升。
追问：垃圾袋为什么会鼓起来了？（里面充满了空气）
演示，垃圾袋兜满空气，提问：我这个热气球也充满空气了，它怎么没有飞起来？
追问：为什么热气球飞起来，最后又落下来了？
小结：热气球的气囊、塑料袋中充满热空气，气球就能飞起来。没有热空气它们都无法飞起来。板书：热空气
【意图解析】平时学生见过热气球，也有部分学生玩过孔明灯，对热气球的结构也有大致的了解，但为什么热源要放在热气球的正下方？热空气使怎样使热气球飞起来的，这些学生都没有亲身感知过，但由于该实验分组操作存在一定安全隐患，用演示的方法引导学生看到飞，更要明确关注到怎样飞起来地。这样学生对于热空气向上流动就会有强烈地体会。
3.出示铁架台、悬吊纸蛇。
提问：刚才，蜡烛让热气球飞起来了，它还能让这条纸蛇自己转起来，想试一试吗？做地时候要注意什么？（用火安全）
提醒：注意纸蛇的高度和蜡烛的高度老师都已经调整过了，不要轻易改变，以免蜡烛离纸蛇太近引燃纸蛇发生危险，实验时也不能吹蜡烛玩，不要用手靠近蜡烛火焰以免烫伤。实验时注意观察纸蛇是怎样转动起来的。
学生领取铁架台、纸蛇、蜡烛、打火机，实验并观察。
汇报、交流。
追问：你怎么知道是蜡烛燃烧加热了空气，热空气上升推动纸蛇的？
演示：手放到纸蛇上方，提问：感受到热空气了吗？
追问：纸蛇什么时候会停下来？（火焰熄灭，没有热空气推动）
小结：火焰加热形成的热空气总是向上流动。
【意图解析】学生对纸蛇的转动都很好奇，但是热空气是怎样推动纸蛇转动的，学生不甚了解，所以给学生适当地讲明白：热空气向上流动，接触到了纸蛇倾斜的蛇身，就推动纸蛇转动起来了。前面热气球活动中学生已经感知到垃圾袋中充满热空气，就会上升飞起来但是学生无法去摸一摸热空气，感受一下“热空气向上”，因此在纸蛇活动中，让学生观察、思考、分析、摸一摸，感知热空气总是向上，从而推动纸蛇转动。为后继地进一步学习奠定基础。
（二）实验观察热空气向上、冷空气向下。
1.出示“热气球”、“纸蛇”图片。
提问：热空气向上流动，那冷空气会向哪个方向流动呢？
追问：空气透明、无色、无味、无形，我们有什么办法能“看到”空气流动呢？
2.出示线香，点燃。
提问：你看到了什么？
3. 出示两个保温杯（用一桶热水和半塑料泡沫箱冰袋替代也可），一杯保温杯内装有热水、一杯保温杯内装有冰水，两个贴着标签“热空气”“冷空气”的集气瓶、两片玻璃片。
提问：利用这两杯水，你能制造热空气和冷空气吗？
4.出示1瓶热空气（玻璃片盖好）、1瓶冷空气（玻璃片盖好）
提问：冷空气和热空气都是看不到的，我们怎样才能区分它们，并且能让我们看到它的流动呢？借助点燃的线香冒出的白色烟雾，就可以帮助我们给其中一种“染色”。（边说边演示）这样我们就能区分冷空气和热空气，还能观察到这两种不同的空气的流动。
【意图解析】学生对热空气向上流动有了一定的感知后，对冷空气的流动还不明确，在提供线香的情况下，让看不见的空气看得见，可以有效地帮助学生观察实验现象。同时，思考实验材料的准备，对学生也是思维的锻炼。
4. 出示一瓶热空气、一瓶冷空气的图片。
提问：有了一瓶热空气和一瓶冷空气，你打算怎样来进行实验，研究它们的流动方向呢？
学生讨论、交流。
5. 图示呈现冷热空气流动方向实验研究图。
接下来，请同学们到老师这里来领取2瓶热空气，并在热空气瓶中伸入点燃的线香，热空气集气瓶中颜色明显时，再到老师这里来领取2瓶冷空气，按照我们刚才讨论的实验步骤进行实验。
学生领取2瓶热空气，线香“染色”，再领取2瓶冷空气，然后按照交流的实验步骤展开研究，强调等气体不再流动保持相对静止状态时，再调换两瓶空气的位置。
6. 学生活动时，教师另外备2瓶热空气、2瓶冷空气，做下热上冷、上热下冷一直静置的实验，实验初拍照传入课件，以便交流时使用。
7. 学生交流实验中观察到的现象：热空气总是向上流动，冷空气总是向下流动。
【意图解析】学生在有实验材料的情况下，讨论确定实验的方法、步骤，能有效地锻炼学生的科学能力，培养学生的科学素养。
8. 出示2组实验图。
提问：空气在瓶子这样的相对密闭的空间内会这样流动，那放到开放的空间呢？还是热空气向上流动，冷空气向下流动吗？
9. 出示热空气集气瓶横放，移开玻璃片。
像老师这样横放瓶子，食指和大拇指分别捏在玻璃片的上下两端，向外移开玻璃片保持少量距离，感受一下在玻璃片上端的手指和下端的手指，哪一根能感觉到热空气？同样的方法再来感受一下集气瓶口上下两根手指，哪根手指能感觉到冷空气？
10.从刚才的实验中，你能得出什么结论？
【意图解析】学生从封闭空间中冷空气和热空气的流动方向的实验观察，再到开放空间的感知，时对热空气向上流动、冷空气向下流动的补充性、完整性认知。
（三）实验探究冷热空气的循环流动特点。
1.图示空气流动实验装置。
提问：同学们都知道，空气占据空间，冷空气、热空气也需要占据空间，当空气流动起来，热空气流到上方，那原来热空气占据的空间呢？
老师这里有一个专门研究空气流动的装置，你能说一说，蜡烛点燃后，哪里的空气会变成热空气，哪里的空气是冷空气？
提问：这些热空气、冷空气是怎样运动的呢？为了帮助大家观察，老师在上端的瓶口和瓶底侧边的小洞处贴上了极轻薄的塑料袋圆片，帮助大家观察空气的流动。那么，我们在实验中要注意什么？
（安全，避免蜡烛离塑料瓶壁太近烧到塑料瓶；实验时轻微呼吸，避免呼出的气体影响塑料袋圆片；实验时仔细观察）
要求：注意，老师说时间到的时候，请同学们用橡皮泥圆片贴住底部侧边的小洞，就像这样（边说边演示）。
2.学生领取实验材料，并点燃蜡烛、罩上塑料瓶观察塑料袋圆片。
3.提示：时间到，请大家交流汇报你们观察到的实验现象。
两个塑料袋小圆片，上端的微微向上，说明什么？底部侧边的微微向内，说明什么？
（热空气向上流动，冷空气就进入瓶内填补热空气原来的空间、如果冷空气无法及时补充，蜡烛就会慢慢熄灭）
【意图解析】学生在实验中先明确蜡烛点燃，热空气、冷空气的分布情况，对于学生接下来观察实验中两种空气的运动是有很大帮助的。学生虽然无法看到冷、热空气的流动，但是借助塑料袋圆片，就可以清晰明准备地观察到实验地现象，帮助学生建立具象、完整地感知。
4. 出示暖气片、自助餐厅水果保鲜柜的图片。
提问：你能解释为什么暖气片要安装在房间低处，自助餐厅水果保鲜柜可以不加盖子的原因吗？
【意图解析】学以致用，学生从密闭空间到开放空间内感知冷、热空气的流动方向，就能用所学去解释生活中的设计，感知认识空气特征对改善人类生活的作用。
（四） 了解大自然中风的形成。
1. 出示冷空气和热空气的流动规律解析图。
提问：看了这副图你能说说大自然中的风是怎样形成的吗？
小结：空气总是在循环运动的，空气的流动形成风。就像我们用吹、吸、扇的方式让风流动起来，也会形成风。
2. 空气还隐藏这许许多多的秘密，有待同学们去揭开，希望大家在生活更多地关注空气、了解空气。
【意图解析】学生通过一系列有层次地活动，看图就能理解自然界中冷热空气的分布，冷热空气的流动，最终认识风的形成。
七、板书设计
热空气和冷空气（课题）
热空气↑ 冷空气↓
大自然的风：冷热空气的流动