小学科学教科版（2024）四年级上册（2024）6. 我们来做“热气球”优质导学案及答案

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无声试讲逐字稿
（提示：逐字稿仅为参考，自己的发挥和创新思路才是最重要的）
师：同学们，前面几节课我们认识了空气会占据空间、空气有质量、流动的空气有力量。今天老师带来一张漂亮的图片，大家看，这是什么？ （出示热气球载人高空飞行图片） 生：热气球！人们坐着热气球飞到天上看风景。 师：没错，热气球可以带着人和装备飞上高空，自由上升、下降。那老师要提出本节课的核心问题：热气球到底是依靠什么实现上升和下降的？它里面藏着空气的什么秘密？今天我们就动手模拟制作热气球，解开这个谜题，课题就是 —— 我们来做 “热气球”（板书课题）。
二、探索活动一：认识模拟热气球实验器材，弄懂纸筒作用
师：真实热气球体积巨大，我们课堂没法直接制作，所以准备简易材料做模拟热气球。大家看桌上器材：轻薄透明塑料袋、蜡烛、带孔塑料纸筒、铁丝支架、打火机。我们要用蜡烛加热塑料袋里的空气，模拟热气球内部加热装置。 师：大家观察实验步骤第一步：点燃蜡烛，用纸筒把蜡烛罩住，再把塑料袋罩在纸筒上方。老师提问：为什么一定要用纸筒围住蜡烛，不能直接把塑料袋靠近火苗？小组讨论两分钟，从课件里找三个作用。 （学生小组交流思考） 师：时间到，谁来说说纸筒的作用？ 生 1：保护塑料袋，蜡烛火焰温度很高，塑料直接碰到火会熔化烧破。 生 2：聚拢热空气，纸筒能把蜡烛产生的热气全部收拢，向上流进塑料袋，热气不会散开。 生 3：挡风，教室有风会让火苗晃动，纸筒挡住冷风，火焰稳定，加热效果更好。 师：总结完整三点作用，大家记在课本上：①保护塑料袋，防止高温烧破；②收拢聚集热空气，集中加热袋内空气；③遮挡冷风，稳定蜡烛火焰。 师：接下来我们观看《制作热气球》实验视频，提前熟悉完整操作流程。（播放实验视频）
三、探索活动二：分组动手模拟热气球实验，观察完整变化过程
1. 教师讲解完整实验步骤与安全要求
师：实验操作步骤老师清晰梳理，大家认真听，实验全程安全第一：
用铁丝做好支架，蜡烛放在支架中间，点燃蜡烛；
纸筒罩住蜡烛，将轻薄塑料袋开口朝下，轻轻罩在纸筒上方；
双手轻轻扶住塑料袋外壁，持续观察袋子变化；
手感受袋子出现向上的拉力、快要上升时，缓慢松开双手，观察塑料袋升空；
塑料袋升空后，等它自然下落，完整观察从鼓起、上升到收缩、下落全过程；
重复实验 2 次，把现象、手部触感记录在实验记录单。 师：重点安全提醒：禁止用手触碰蜡烛火焰；塑料袋融化变形立刻移开，防止烫伤；实验结束吹灭蜡烛，不遗留明火。
2. 学生分组实验，教师巡回指导
（学生分组操作实验，教师巡视，引导学生用手轻摸塑料袋外壁，感受温度，记录袋子变化）
3. 汇总实验现象，梳理塑料袋完整变化过程
师：实验结束，请各小组分享你们观察到的全过程，还有手摸袋子的感受。 生小组代表：
加热初期：塑料袋软软、瘪瘪地垂着，没有向上飘的力气，摸起来是常温；
持续加热一段时间：袋子慢慢膨胀、鼓起来，手上能感受到向上拉扯的拉力，袋子外壁温热发烫；
松手瞬间：塑料袋缓缓向上飘，飞到空中；
静置一会儿：袋子里空气变冷，袋子慢慢收缩变瘪，整体变重，最后落回桌面。 师：大家观察得特别细致，我们对比加热前后袋子状态：加热前 “热气球” 扁瘪；加热后受热膨胀，体积变大。 师：谁能结合空气微粒说一说，袋子为什么会膨胀？ 生：空气受热后，空气微粒之间的距离变大，空气体积膨胀，袋子就被撑鼓了。
四、研讨交流，揭秘热气球升降科学原理
问题 1：真实热气球为什么能够上升？
师：结合我们塑料袋模拟实验，解释真实热气球升空的原理。 生 1：热气球燃烧器加热气囊里的空气，空气受热膨胀。 生 2：气囊空间固定，膨胀后多余的热空气从底部开口跑出去，气球内部空气变少，整体变轻。 师：老师完整梳理原理，大家做好笔记：
燃烧器加热气囊内部空气，空气受热膨胀，微粒间距变大；
气囊底部开口，膨胀多出的热空气向外流出，球内空气总量减少，整体重量变轻；
相同体积下，热空气比外部冷空气更轻，热气球受到的空气浮力大于自身、吊篮、人的总重量，浮力向上托举，热气球就上升。
问题 2：热气球怎样下降？
生：停止加热，气囊里的热空气慢慢冷却，空气微粒间距缩小，空气收缩变重，热气球整体变重，浮力托不住，就慢慢下降。
问题 3：怎样检验我们 “热空气上升、冷空气下沉” 的猜想？
师：我们可以重复塑料袋模拟实验来验证：加热塑料袋，热空气变轻向上飘，对应热气球上升；吹灭蜡烛停止加热，空气冷却收缩下沉，塑料袋下落，完美印证我们的猜想。
问题 4：如何让热气球在空中停留更长时间？
师：想要热气球不快速下落，不能等明显下沉再点火，要每隔一段时间短暂点燃燃烧器，持续给气囊内部空气加热，保持内部空气温度稳定，浮力稳定，就能延长空中停留时间。
五、拓展提升：认识孔明灯，区分原理与安全警示
师：古人很早利用热空气上升的原理发明了孔明灯，大家思考：孔明灯和热气球原理一样吗？ 生：原理相同，都是依靠内部热空气变轻向上飘。 师：播放孔明灯科普视频，简单了解孔明灯的历史，古时候人们用它传递信号、祈福。 师：重点安全提醒：孔明灯自带明火，升空后无法控制降落地点，极易引发火灾，存在极大消防安全隐患，国家明令禁止私自燃放，大家不能自己制作、放飞孔明灯。
六、课堂总结，结合板书梳理知识点
师：我们一起回顾本节课全部重点，对照板书梳理：
模拟实验现象：加热→空气受热膨胀，袋子鼓起、变轻、向上上升；停止加热降温→空气遇冷收缩，袋子变瘪、变重、向下下降。
核心科学原理：热空气受热膨胀、质量变轻，会上升；冷空气遇冷收缩、质量变重，会下沉。
延长热气球停留时间方法：间断持续加热，保持气囊内空气温热。
拓展知识：孔明灯和热气球原理一致，但明火危险，严禁私自燃放。
七、布置课后作业
师：课后实践思考作业：结合今天学到的热气球热空气上升原理，想一想孔明灯的升空原理，同时牢记燃放孔明灯的安全隐患，下节课分享你的思考。
八、下课
师：今天我们通过模拟实验，揭开了热气球升降的科学秘密，热空气上升这个原理藏在很多生活发明里，希望大家多多观察、思考，下课！