小学科学青岛版（六三制）(2024)三年级上册（2024）14 热气球上升的秘密教案

这是一份小学科学青岛版（六三制）(2024)三年级上册（2024）14 热气球上升的秘密教案，共15页。
教材分析
本课是青岛版六三制2024小学科学三年级上册第三单元《冷与热》的第5课，是在学生学习了气体热胀冷缩性质的基础上，进一步探究热空气上升的原理，是热胀冷缩知识的深化和应用。
教材以“热气球点火后为什么会上升”这一问题引入，激发学生的探究兴趣。然后设计了两个探究活动：活动1“研究热气球上升的原因”，通过塑料袋模拟实验和纸蛇转动实验，让学生直观地观察到热空气上升的现象，理解热空气上升的原理；活动2“找一找热空气上升原理在生活中的应用”，引导学生用学到的知识解释抽油烟机、地暖等生活现象，体现科学与生活的密切联系。最后通过反思评价和拓展迁移，引导学生梳理探究过程，了解热气球升降控制等知识，培养学生的工程思维和创新意识。
学情分析
三年级学生在上一课已经学习了气体的热胀冷缩性质，知道气体受热体积会膨胀，这为本课学习热空气上升奠定了知识基础。学生可以通过推理，猜想热空气可能会上升。
学生对热气球可能有一定的了解，但对热气球上升的具体原理不太清楚。学生对实验类活动兴趣浓厚，参与积极性高，塑料袋升空和纸蛇转动的实验会很受学生欢迎。但学生的抽象思维能力还在发展中，对“热空气比同体积冷空气轻”这一概念的理解有一定难度，需要通过直观的实验现象来帮助学生建立科学概念。学生的安全意识还不够强，使用酒精灯的实验需要教师特别强调安全注意事项，最好由教师演示或在教师指导下操作。
教学目标
（一）科学观念
1.知道空气受热后体积膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，所以热空气会上升。
2.理解热气球是利用热空气上升的原理升空的。
3.能用热空气上升的原理解释生活中的相关现象。
（二）科学思维
1.能从“热气球点火上升”的现象中提出问题、作出假设，培养科学探究思维。
2.能通过实验现象分析、推理热空气上升的原因，培养推理能力。
3.能运用类比、归纳的方法，从多个实验现象中总结热空气上升的规律。
4.经历“现象—问题—假设—证据—结论”的完整探究过程，培养科学思维方法。
（三）探究实践
1.能设计实验观察空气受热上升的现象。
2.能通过塑料袋模拟实验，观察热空气上升带动塑料袋升空的现象。
3.能通过纸蛇转动实验，观察热空气上升推动纸蛇转动的现象。
4.能如实记录实验现象，根据实验现象得出结论。
5.能安全使用实验器材，遵守实验操作规范。
（四）态度责任
1.对探究热气球等飞行装置背后的科学原理保持好奇心和求知欲。
2.在实验中能做到注意安全、严谨求实，并乐于与人合作与交流。
3.乐于用热空气上升的原理解释生活中的现象，体会科学的实用性。
4.感受科学技术在生活中的重要作用，激发对科学技术的兴趣。
教学重难点
（一）教学重点
通过模拟实验，探究并证实空气受热会上升的现象；理解热气球利用热空气上升的原理升空。
（二）教学难点
理解热空气上升的内在原因——受热后体积膨胀，导致同体积的热空气比周围的冷空气轻；能用热空气上升的原理解释生活中的相关现象。
教学准备
（一）教师准备
多媒体课件；演示实验材料：大塑料袋1个、酒精灯1盏、火柴、纸蛇1条、细线、支架、湿抹布；分组实验材料：每组一套（薄塑料袋1个、酒精灯1盏、火柴、纸蛇1条、细线、支架、湿抹布）；实验记录表（每组1张）；板书贴纸或磁贴；安全提示牌
（二）学生准备
科学课本、科学记录本；铅笔、橡皮；课前思考：热气球为什么能飞上天？把你的想法写在科学记录本上
课时安排
1课时
教学过程
（一）情境导入：激趣设疑，提出问题（约5分钟）
1.课件出示热气球升空的图片，引导学生观察：同学们，看这是什么？（学生回答：热气球）
2.教师介绍：热气球常用于体育比赛、旅游观光、航空摄影等活动中。大家看，点火后，热气球会慢慢上升，飞到高高的天空中。
3.教师设疑：热气球为什么能飞上天呢？点火后，热气球会慢慢上升，这是什么原因？今天我们就一起来研究热气球上升的秘密。板书课题：14.热气球上升的秘密
4.教师引导学生观察思考：热气球里面有什么？（学生回答：有空气/有火……）
5.教师引导学生猜想：热气球上升的原因可能是什么？把你的猜想写在科学记录本上。
6.学生思考并记录猜想，教师请几位学生分享自己的想法。（学生可能的猜想：火把空气加热了，热空气会上升；热气球很轻，所以能飞起来……）
7.教师追问：上节课我们学习了气体有热胀冷缩的性质，空气受热体积会膨胀。那空气受热后，除了体积膨胀，还会发生什么变化呢？它会上升吗？我们用实验来验证一下。
设计意图：从学生感兴趣的热气球引入，通过图片或视频激发学生的好奇心和探究欲望。引导学生猜想，培养学生的猜想能力和问题意识。联系上节课的知识，为新课学习做好铺垫。
（二）探究活动一：研究热气球上升的原因（约22分钟）
1.实验一：塑料袋模拟热气球实验
（1）教师过渡：热气球很大，我们教室里没有。但是我们可以用一个轻薄的塑料袋来模拟热气球，做一个“塑料袋热气球”。我们怎样才能让这个“塑料袋热气球”也飞起来呢？
（2）学生讨论回答，教师介绍实验方法（结合操作指南）：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①点燃酒精灯。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②把塑料袋口撑开，罩在酒精灯火焰上方。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③过一会儿松手，观察现象。
（3）教师强调安全注意事项（非常重要）：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①使用酒精灯要注意安全，不能用燃着的酒精灯对火，要用火柴点燃。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②塑料袋要罩在火焰上方一定距离（约30-40厘米），不要靠太近，防止塑料袋被点燃！
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③一旦塑料袋起火，立即用湿抹布盖灭，不要用手扑！
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④熄灭酒精灯要用灯帽盖灭，不能用嘴吹。
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤实验时要听从老师指挥，注意安全。
（4）教师演示实验（或分组实验，教师巡视指导）：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①点燃酒精灯，把塑料袋口撑开，罩在酒精灯火焰上方。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②让学生观察：塑料袋有什么变化？（塑料袋慢慢鼓起来了）
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③过一会儿，松手，让学生观察：塑料袋怎么样了？（塑料袋慢慢上升了）
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④塑料袋上升一段距离后，又慢慢落下来了。
（5）教师组织讨论：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①塑料袋为什么会鼓起来？（里面的空气受热体积膨胀了）
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②松手后，塑料袋为什么会上升？（里面的热空气比外面的冷空气轻，所以上升）
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③为什么上升一段距离后又落下来了？（里面的空气慢慢变冷了，就和外面的空气一样重了，就落下来了）
（6）教师小结：空气受热后体积膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，所以热空气会上升，带动塑料袋上升。这就是热气球上升的秘密。
2.实验二：纸蛇转动实验
（1）教师过渡：刚才我们看到了热空气上升带动塑料袋升空，还有没有其他方法能证明热空气会上升呢？我们再来做一个有趣的实验——纸蛇转动实验。
（2）教师出示纸蛇，介绍：这是一条纸蛇，我们把它挂起来，如果热空气真的会上升，会发生什么现象呢？
（3）学生猜想，教师介绍实验方法（结合操作指南）：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①剪一条纸蛇。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②将纸蛇隔着一段距离悬挂在酒精灯上方。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③点燃酒精灯，观察现象。
（4）教师强调安全注意事项：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①纸蛇要挂在火焰上方一定距离，不能碰到火焰，防止纸蛇被点燃！
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②一旦起火，立即用湿抹布盖灭。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③注意不要被酒精灯烫伤。
（5）教师演示实验（或分组实验，教师巡视指导）：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①把纸蛇用细线悬挂在支架上，调整高度，使纸蛇位于酒精灯上方适当位置。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②点燃酒精灯，让学生观察：纸蛇有什么变化？（纸蛇开始转动了）
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③把酒精灯移开，让学生观察：纸蛇还转吗？（纸蛇慢慢停下来了）
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④再把酒精灯放回去，纸蛇又转起来了。
（6）教师组织讨论：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①纸蛇为什么会转动？（热空气上升，推动纸蛇转动）
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②移开酒精灯后，纸蛇为什么又不转了？（没有热空气上升了）
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③这个实验说明了什么？（说明热空气会上升）
（7）教师补充：如果把纸蛇放在酒精灯的侧面或下方，纸蛇会转动吗？（不会，因为热空气是向上流动的，不是向侧面或向下流动的）
3.归纳总结
（1）教师引导：刚才我们做了两个实验，一个是塑料袋升空实验，一个是纸蛇转动实验。这两个实验有什么共同的发现？
（2）学生讨论回答，教师总结：空气受热后体积膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，所以热空气会上升。热气球就是利用热空气上升的原理升空的。
（3）教师回到导入问题：现在谁能完整地说说，热气球为什么能上升？
（4）学生回答，教师小结：热气球下面有加热器，点火后，加热器把热气球里的空气加热，热空气比同体积的冷空气轻，就会上升，带动热气球升空。
设计意图：通过两个不同的实验，让学生从不同角度观察热空气上升的现象，培养学生的归纳概括能力。塑料袋升空实验直观地展示了热空气上升的效果，纸蛇转动实验展示了热空气流动的方向，两个实验相互印证，帮助学生建立科学概念。强调安全注意事项，培养学生的安全意识。
（三）探究活动二：找一找热空气上升原理在生活中的应用（约8分钟）
1.教师过渡：热空气上升的原理在生活中有很多应用，我们来找一找，生活中哪些地方用到了热空气上升的原理？
2.课件出示教材第71页图片，引导学生观察分析：
（1）抽油烟机安在炉灶上方：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①大家观察图片，抽油烟机安装在什么位置？（炉灶的上方）
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②为什么抽油烟机要安在炉灶上方，而不是安在侧面或下方？
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③学生讨论回答，教师小结：做饭时，油烟是热的，热空气会上升，带着油烟一起上升。抽油烟机安在炉灶上方，就能很方便地把油烟吸走。如果安在侧面或下方，效果就不好了。
（2）地暖管铺在地板下：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①大家观察图片，这是地暖，地暖管铺在什么地方？（地板下面）
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②为什么地暖管要铺在地板下面，而不是装在天花板上？
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③学生讨论回答，教师小结：地暖管里的热水把地板加热，地板又把上面的空气加热，热空气会上升，整个房间就暖和了。如果地暖管装在天花板上，热空气都在上面，下面还是冷的，取暖效果就不好了。
（3）教师引导：你还知道生活中哪些地方用到了热空气上升的原理？
（4）学生自由发言，教师补充：
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①孔明灯（许愿灯）：也是利用热空气上升的原理。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②暖气片：一般安装在窗户下面，加热的空气上升，形成对流，使整个房间变暖。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③烟囱：烟是热的，会顺着烟囱上升，排到外面。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④走马灯：利用热空气上升推动灯转动。
设计意图：通过分析生活中的热空气上升现象，让学生把学到的科学知识应用到生活中，体会科学与生活的密切联系。培养学生用科学知识解释生活现象的能力，增强学生的科学素养。
（四）反思评价、布置作业与课堂总结（约5分钟）
1.教师引导回顾：这节课我们研究了热气球上升的秘密，谁来说说你学到了什么？
2.学生回顾本节课所学内容，梳理知识。
3.教师出示“回顾反思”，引导学生梳理探究过程：根据热气球点燃后升空的现象，猜测空气上升与温度有关，这是在作出假设。通过塑料袋升空和纸蛇转动实验来验证这一假设，这是在提供证据。
4.教师小结：我们经历了“现象—问题—假设—证据—结论”的完整探究过程，这是科学研究的一般方法。
5.教师引导学生自我评价：对照“评价表”的四项标准，给自己评星级。学生对照评价表进行自我评价。
6.教师拓展迁移：热气球能上升，那它是怎样下降的呢？热气球的升降是如何控制的？有兴趣的同学课后可以查阅资料了解一下。
7.布置作业：
（1）基础作业：背诵热空气上升的原理；说说热气球为什么能上升。
（2）实践作业：找一找生活中还有哪些热空气上升的现象，记录下来，并用今天学到的知识解释；观察家里的抽油烟机、暖气片等，看看它们的位置是不是符合热空气上升的原理。
（3）选做作业：查阅资料，了解热气球的升降是如何控制的，把你了解到的知识记录下来，下节课和同学分享；有条件的话，和家长一起做一个孔明灯（注意安全，要在空旷的地方，远离易燃物）。
8.学生记录作业任务。
9.教师课堂总结：今天我们通过实验发现了热气球上升的秘密——热空气会上升。我们还知道了热空气上升的原理在生活中有很多应用。热胀冷缩是一种很常见的科学现象，生活中处处有科学。希望大家课后继续观察、继续探索，发现更多科学的奥秘。
10.学生谈本节课的收获和感受。
设计意图：梳理全课知识和探究过程，让学生掌握科学探究的一般方法。通过自我评价培养学生的元认知能力。通过拓展和作业，将科学探究延伸到课外，激发学生继续探究的兴趣。
板书设计
14. 热气球上升的秘密
热空气上升原理：
空气受热 → 体积膨胀 → 比同体积冷空气轻 → 上升
实验验证：
1.塑料袋升空实验
2.纸蛇转动实验
生活应用：
热气球、抽油烟机、地暖、孔明灯……