小学科学教科版（2024）四年级上册（2024）6. 我们来做“热气球”教学设计

这是一份小学科学教科版（2024）四年级上册（2024）6. 我们来做“热气球”教学设计，共15页。教案主要包含了教材简析，学情分析，学习目标，教学重难点，教学准备，教学过程，设计意图，疑难解答等内容，欢迎下载使用。
【教材简析】
《我们来做“热气球》是教科版小学科学四年级《空气》单元的第六课，指向课程标准“物质的结构与性质”这一核心概念，具体落实“观察并描述空气受热上升的现象”这一课程内容要求。在前面五课的学习中，学生通过实验探究了空气的基本性质：看不见、能占据空间并且占据的空间会改变、有质量、会流动等。本课在此基础上通过模拟实验探究空气受热后的变化，理解热气球升降的原理，发展科学思维与探究能力。
教材内容具体分为四个板块：第一部分聚焦板块，以生活中的真实情境——人们乘坐热气球欣赏风景为导入，引导学生思考热气球是如何实现上升和下降的并做出初步的解释。第二部分探索板块，通过指导学生制作和放飞热气球，对热空气上升，冷空气下降形成感性认识。第三部分研讨板块，通过模拟实验，引导学生用自己的语言解释热气球上升或下降的原因，并思考怎样热气球在空中停留更长时间。第四部分拓展板块，通过出示孔明灯图片，让学生解释其飞行的原理，并思考它能较长时间留在空中的原因。
【学情分析】
四年级的学生已具备一定的观察能力和动手操作能力，能够描述简单的现象并提出问题。热气球升空是生活中比较有趣的现象，对孩子们来说并不陌生，很多孩子看过“热气球”升空的视频，甚至部分孩子放过孔明灯，对“热气球是需要靠热才能进行升空”这一前概念有一定的认识，但是对“热气球受热后怎样飞起来的？”不能做出具体的解释。本课需要孩子通过收集观察到的现象对“热气球”升空做出合理的解释，把看到的现象转化成简短的语言或是画图记录对于四年级的孩子还有一定的难度，教学中更要关注孩子记录汇报习惯的养成，为后续的学习打下基础。
【学习目标】
1.通过放飞“热气球”活动，认识到空气受热后会膨胀变轻上升，变冷后又会下降。
2.运用画图、书写等形式记录实验现象，解释空气受热体积膨胀变轻的原理。
3.通过整个探索活动，知道在一定条件下，科学实验是可重复的，激发学生探索物质世界的乐趣
4.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”升空并在此过程中理解空气受热后会上升，变冷后又会下降。
难点：通过模拟实验，形成感性认识，根据理解，用自己的语言解释“热气球升空现象”。
【教学准备】
教师：1.教学课件；2.学生材料一份；3.多个塑料袋备用。
学生：1.为每组准备塑料袋1个，蜡烛1支，塑料筒（或纸筒）1个，点火器1个；2.学习记录单。
【教学过程】
一、情境导入，聚焦问题（预设3分钟）
材料准备：教学课件
1.创设情境，激发兴趣
教师出示一张湖边缓缓升空的热气球图片（或播放一段热气球飞行的视频）。
提问：“同学们，这是什么？你们见过这样的场景吗？
2.提出核心问题：
人们是怎样让热气球上升到空中？又是怎样让热气球缓缓回到地面上的？
鼓励学生自由表达已有的经验或猜想。
提示课题，明确任务
今天这节课，我们也来模拟制作一个“热气球”来寻找升空和下降的秘密。（板书：我们来做“热气球”）
【设计意图】利用真实、生动的情境引发学生的好奇心，以“热气球如何升降”为核心驱动问题，激发探究欲望。在任务的驱动下，学生带着明确目的进入学习活动，为后续主动观察、记录与解释现象奠定基础。
二、模拟“热气球”升空的活动（预设20分钟）
材料准备：每组一套实验器材——塑料袋，蜡烛，塑料筒，火柴、活动记录单。教师演示用具一套。
1.提供材料，尝试设计
（1）讨论交流：
教师提问：真正的热气球有哪几个部分组成？需要什么条件才能升空？
（2)出示本课材料：塑料袋、蜡烛、纸筒。
提问：塑料袋、蜡烛在模拟热气球的哪个部分？纸筒的作用是什么？
蜡烛模拟加热热源，塑料袋模拟热气球，纸筒为了更安全更好地收集热空气
【设计意图】生活中的热气球跟本课课堂上的“热气球”还是存在一定差异的，通过讨论热气球所必须的条件帮助学生建立起与课堂上的“热气球”的联系，从而明确制作“热气球”的材料是必要的。
2.制作“热气球”
（1）讲解并演示实验步骤：
将材料拿出，用火柴点燃蜡烛，将纸筒套在蜡烛外面，展开塑料袋，两位同学尽量张开袋口以免烧坏塑料袋，一位同学拿住顶端，塑料袋与桌面留有一定距离，加热一段时间后再放开，重复实验，观察记录。
（2）出示温馨提示
①尽量张开袋口，拿住袋子顶端 ②边观察感受，边记录。
③音乐响起收好材料，整理发现。 ④注意用火安全！
（3）出示记录单，给学生留有一定时间阅读。
我们来做“热气球”活动记录单
（4）学生分组实验，教师巡视指导。
（5）整理实验记录。
【设计意图】制作“热气球”的过程中，火容易烧坏塑料袋，导致实验的失败，用火对于四年级的孩子，也会存在一些安全隐患，所以在活动前具体详细的操作指导是有必要的。同时，放飞“热气球”的活动本身对孩子的吸引力较大，四年级的孩子把自己观察到的现象转化成文字和图画的能力还较弱，所以在活动前给予一定的时间给孩子熟悉记录单，在活动过程中适时的用鼓励性的语言提醒学生及时记录。
三、汇报交流（12分钟）
1.回顾活动，分析成败原因
（1）组织讨论：
提问：刚才哪些小组的“热气球”成功飞起来了？甚至飞得又高又久？你们是怎么做的？有什么小技巧？
请成功小组分享经验（如加热时间足够长等）
（2）反向提问：
“有没有小组的“热气球”没能飞起来或者很快落下了？遇到什么问题？”
引导分析失败的原因（如：加热不足、袋子漏气、操作不当导致烧破等）
2.基于现象，解释原因
（1）展示典型记录单，引导全班共同分析：
提问：从“加热前”、“加热后”再到“降落时”，你都观察到了哪些现象？
预设学生回答：
加热前：袋子扁扁的，摸起来凉，放手会往下掉；
加热后：塑料袋慢慢鼓起来了，摸起来变热，手感觉袋子在往上挣脱；
松手后：袋子上升，然后缓缓落下；
落下后：袋子变瘪，温度下降；
追问：这些现象能说明“热气球”中的空气发生了什么变化？
引导得出：空气受热后体积膨胀，变得“更轻”，所以上升；冷却后收缩，“变重”，所以下降。
（2）揭秘“热气球”升空：现在你能用自己的语言来尝试解释“热气球”是怎样升空和下降的吗？
邀请学生用自己的语言描述整个过程，例如：“蜡烛加热了袋子里的空气，空气变热后膨胀，变得比外面的空气轻，就把塑料袋托着升上去了。后来空气冷却了，又变重了，就慢慢落下来。”
（3）教师总结并板书：热空气上升，冷空气下降
【设计意图】：从具体现象出发，逐步引导学生进行归纳推理，实现从“感官体验”到“理性解释”的跨越。通过追问和表达训练，发展学生的科学语言表达能力和逻辑思维水平
3.拓展深化：空气微粒模型（机动环节，视学情而定）
（1）如果用“○”来表示空气的微粒，你觉得加热后的空气微粒会发生什么变化？请尝试用“圆形磁铁”代表空气微粒，在纸上摆一摆你的想法。
（2）展示学生作品，组织讨论：
可能出现的观点：
微粒数量增多了？
微粒之间的空隙变大了？
引导辨析：空气微粒本身数量不变，但是运动加快，彼此间距增大，导致总体积膨胀。
【设计意图】对学有余力的学生提供更高层次的思维挑战，初步渗透“物质微观结构”的概念，为未来的学习埋下伏笔。同时尊重认知差异，不强求统一结论，保护探究兴趣
四、拓展延伸：了解孔明灯（5分钟）
1.出示孔明灯图片，用今天所学知道解释孔明灯升空的奥秘。
（预设：它和热气球的原理一样，利用热空气膨胀会上升带动孔明灯飞行。）
2.思考孔明灯能较长时间停留在空中的原因。
（预设：孔明灯的火源与灯一起飞行，可以持续加热。）
3.播放视频——燃放孔明灯的危害。
展示因孔明灯引发火灾的现象。引导学生认识到：虽然原理有趣，但存在安全隐患，应禁止随意燃放。
【设计意图】将我们的“热气球”和孔明灯对比，了解孔明灯的飞行原理，并加深学生对“热气球”原理的理解。同时对学生展开安全与环保方面的态度责任教育。
板书设计
6.我们来做“热气球”

加热前 加热后 下降时
扁扁的 鼓鼓的 又扁了
凉凉的 变热了 又凉了
解释：热空气上升，冷空气下降

【疑难解答】
用蜡烛加热“热气球”时，最易出现蜡烛翻倒、热量不够和热量过足烤破塑料袋等现象，教师该如何避免？
蜡烛、塑料等材料都是生活中极其常见的材料，但均有各种不同大小。我们在选择时，一定要注意两者之间大小是否合适。①在蜡烛的选择上，可以选择长蜡烛，一支蜡烛的火力不够猛，会导致加热时间过长，可以选择2根蜡烛一起进行加热，同时为了防止翻到，教师事先可以帮助学生把蜡烛底用蜡油粘在纸板或小的铁盘子上②在塑料袋的选择上，建议选大而轻薄的，能保证学生能明显看到袋子的膨胀过程，如果选择太厚、太重会飞不起来。③在纸筒的选择上，要选择直径尽量大一些，可以将更多的热空气集中起来。④最后有条件的学校可以选择长点的点火器代替火柴，使用时更加方便。
画一画
塑料袋的样子
加热前
加热后
降落下来
摸一摸
塑料袋外壁的感觉
其他发现