苏教版（2024）三年级上册（2024）15 热气球教案设计

这是一份苏教版（2024）三年级上册（2024）15 热气球教案设计，共4页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
[科学观念]
知道热空气比同体积的冷空气轻，会上升；
理解热气球上升是因为热空气轻于同体积的冷空气，下降是因为热空气冷却变重或冷空气补充导致整体变重。
[科学思维]
能通过“自制热气球升空”的实验现象，猜想热空气与热气球上升的关系，培养猜想与假设能力；
能根据“比较热空气与冷空气质量”的实验数据，归纳出“热空气比同体积冷空气轻”的结论，提升归纳总结能力；
能运用“同体积下质量小的液体浮在水面”的知识，类比推理出热气球上升的原因，发展类比推理能力；
能通过“冷热瓶空气流动”的实验现象，推理出冷空气的运动特点及热气球下降的原因，增强逻辑推理能力。
[探究实践]
能参与“自制热气球升空”的实验，规范操作并观察记录现象；
能进行“比较热空气与冷空气质量”的实验，正确使用电子天平测量并记录数据；
能完成“冷热瓶空气流动”的实验，观察并描述空气流动现象；
能运用所学知识，解释热气球升降的原理。
[态度责任]
对探究热空气性质与热气球升降原理的实验保持浓厚兴趣，在实验与阅读中表现出好奇心和求知欲；
能与同学合作完成实验与讨论，主动交流分享观察结果与想法，养成合作探究的习惯；
体会到科学知识在解释生活现象（热气球升降）中的应用价值，增强对科学探究的热爱与严谨态度。
【教学重点】
通过实验与推理，理解热空气比同体积冷空气轻，会上升；
运用所学知识，解释热气球升降的原理。
【教学难点】
运用类比推理的方法，解释热气球上升的原因；
从“冷热瓶空气流动”的实验现象中，推理出热气球下降的原因。
【教学准备】
[实验材料]
每组：蜡烛、下端开有凹槽的粗纸筒、塑料袋、250毫升集气瓶、电子天平、两个相同的玻璃瓶、冷水、热水、线香、玻璃片、记录单。
[多媒体资源]
热气球升空的实景视频；
空气微粒受热、遇冷运动变化的动画演示视频；
冷热瓶空气流动实验的动画演示视频。
【教学过程】
教师自我介绍：
同学们好！
……
课前谈话，提出要求：
主要内容：从今天开始，我们将要学习热空气。
一、情境导入：视频激趣，提出问题（5分钟）
1.播放视频，引发兴趣：教师播放热气球升空的实景视频，提问：“同学们，热气球为什么能升空呢？”
2.学生猜想：学生自由猜想（如里面的空气特殊、有动力等）。
[设计意图]通过热气球升空的视频，激发学生的学习兴趣，引发对热气球上升原因的思考，为后续探究奠定基础。
二、活动1：探究热气球上升的秘密（10分钟）
步骤1：分组实验，观察现象（6分钟）
1.分发材料：给每个小组发放蜡烛、下端开有凹槽的粗纸筒、塑料袋。
2.实验操作：学生分组进行实验：
点燃蜡烛，用粗纸筒罩住蜡烛；
将塑料袋撑开后倒扣住纸筒，让蜡烛火焰加热袋内空气；
待塑料袋鼓起后松手，观察塑料袋的运动。
教师巡视指导，强调安全注意事项（及时熄灭蜡烛、纸筒壁与火焰保持距离）。
3.现象分享：请2-3组学生分享实验现象，如“塑料袋被加热后鼓起，松手后上升到空中”。
步骤2：猜想原因，科学阅读（4分钟）
引导猜想：“塑料袋为什么会上升？可能和袋内的空气有关吗？”引导学生猜想“袋内空气受热后，导致塑料袋上升”。
科学阅读，初步认知：学生阅读教材中“空气受热后微粒间平均距离变大”的内容，结合动画演示视频，初步了解热空气的微粒特点。
[设计意图]通过分组实验让学生亲身体验“自制热气球”升空的现象，激发探究热情；通过科学阅读与动画演示，为后续理解热空气性质提供知识基础。
三、活动1：探究热气球上升的秘密（10分钟）
步骤1：明确实验任务与方法（3分钟）
教师讲解：“为了探究热空气和冷空气的质量关系，我们用电子天平测量同体积的热空气和冷空气的质量。先测集气瓶和瓶内冷空气的总质量，再加热瓶内空气，测量集气瓶和瓶内热空气的总质量。”
步骤2：分组实验，测量记录（8分钟）
1.分发材料：给每个小组发放250毫升集气瓶、电子天平、蜡烛。
2.实验操作：学生分组进行实验：
将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，记录数据；
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，记录数据。
教师巡视指导，确保学生正确使用电子天平，加热时间与操作速度合适。
3.数据分享：请2-3组学生分享测量数据，教师将典型数据写在黑板上。
步骤3：分析数据，得出结论（4分钟）
引导分析：“观察冷空气和热空气的质量数据，有什么变化？”
学生分析，得出结论：学生分析数据，发现瓶内热空气的质量比冷空气小，从而得出“同体积的热空气比冷空气轻”的结论。
总结结论：教师总结：“实验数据表明，同体积的热空气比冷空气轻，这就是热空气会上升的原因之一。”
[设计意图]通过测量实验与数据记录，让学生直观感受热空气与冷空气的质量差异，通过分析数据得出“同体积热空气比冷空气轻”的结论，培养学生的实验操作、数据记录与分析能力，为解释热气球上升原因提供依据。
四、活动3：解释热气球上升的原因（10分钟）
步骤1：回忆旧知，类比推理（5分钟）
1.回忆旧知：教师提问：“我们学过，同体积情况下，质量比水小的液体会浮在水面，比如油浮在水面上。”
2.类比推理：“那同体积的热空气比冷空气轻，热空气会怎样呢？热气球里充满热空气，又会怎样？”引导学生类比推理出“热空气会上升，热气球充满热空气后，因为热空气轻于同体积的冷空气，所以会上升”。
步骤2：总结解释，深化认知（5分钟）
教师结合空气微粒受热运动的动画演示视频，总结：“空气受热后，微粒间的平均距离变大，导致同体积的热空气比冷空气轻，所以热空气会上升。热气球就是利用这个原理，充满热空气后，就会上升。”
[设计意图]通过回忆旧知与类比推理，帮助学生将“液体的浮沉”知识迁移到“热空气的上升”，培养类比推理能力；结合动画演示，深化学生对热空气上升原因的科学认知。
五、活动4：探究热气球下降的秘密（12分钟）
步骤1：明确实验任务与方法（3分钟）
教师讲解：“热气球能上升，那它是怎么下降的呢？我们通过‘冷热瓶中空气流动’的实验来探究。先将两个玻璃瓶分别放在冷水和热水中，然后在热瓶中放入点燃的线香，待瓶内充满烟后，进行冷热瓶的不同组合实验，观察烟的流动。”
步骤2：分组实验，观察记录（6分钟）
1.分发材料：给每个小组发放两个相同的玻璃瓶、冷水、热水、线香、玻璃片。
2.实验操作：学生分组进行实验：
将两个玻璃瓶分别放在盛有冷水和热水的盆中，一段时间后取出；
在热瓶中放入点燃的线香，当瓶内充满烟时移走线香，并用玻璃片盖住瓶口；
先将充满烟的热瓶倒放在冷瓶上，抽掉玻璃片，观察烟的流动，用箭头标出空气流动方向；
再将热瓶与冷瓶上下对调，抽掉玻璃片，观察烟的流动，用箭头标出空气流动方向。
教师巡视指导，确保学生正确操作与观察。
3.现象分享：请2-3组学生分享实验现象，如“热瓶倒放在冷瓶上，烟从热瓶流向冷瓶；冷热瓶对调后，烟从冷瓶流向热瓶”。
步骤3：分析现象，解释下降原因（3分钟）
1.引导分析：“烟的流动方向反映了空气的流动方向。热空气上升，冷空气会怎样？当热气球中的热空气冷却后，会发生什么？”
2.学生分析，解释原因：学生分析得出“冷空气密度大，会下沉。热气球中的热空气冷却后，会变重，同时周围的冷空气也会补充进来，导致热气球整体变重，从而下降”。
3.总结结论：教师总结：“热气球下降是因为热空气冷却变重，或者周围冷空气补充进来，使热气球整体变重，从而下沉。”
[设计意图]通过“冷热瓶空气流动”的实验，让学生观察空气的流动现象，推理出冷空气的运动特点；结合热气球的实际情况，解释其下降的原因，培养学生的观察、推理与科学解释能力。
六、课堂总结（3分钟）
1.知识回顾：教师引导学生一起回顾本节课的重点内容：
同体积的热空气比冷空气轻，会上升；
热气球上升是因为充满热空气，热空气轻于同体积冷空气；
热气球下降是因为热空气冷却变重或冷空气补充，导致整体变重。
2.情感升华：“今天我们通过实验、推理和阅读，了解了热空气的性质与热气球升降的原理，科学知识能帮助我们解释很多生活现象，希望同学们以后继续保持对科学的探索热情。”
[设计意图]总结本课核心知识，强化学生的认知；激发学生对科学进一步探究的兴趣，落实“[态度责任]”目标。
【板书设计】
《热气球》
一、热气球上升的秘密
实验：自制“热气球”（塑料袋）→加热后上升。
原因：同体积热空气比冷空气轻→热空气上升。
二、热空气与冷空气的质量比较
实验：电子天平测同体积热空气和冷空气质量。
结论：同体积热空气比冷空气轻。
三、热气球上升的原因
类比：同体积质量小的液体浮在水面→热空气轻于冷空气→热气球上升。
四、热气球下降的秘密
实验：冷热瓶空气流动→冷空气下沉。
原因：热空气冷却变重或冷空气补充→热气球整体变重→下降。