教科版小学科学三年级上册-2.6-我们来做“热气球”教学设计

【教材简析】

通过前面五课学习，学生已经知道空气具有质量、能占据空间，还可以被压缩。本课从热气球的升降现象引发学生思考和讨论，并尝试根据自己的理解，用自己的语言有逻辑地解释热气球的升降现象。

聚焦板块通过观察热气球以及热气球加热上升的图片，思考热气球上升的原因并做出初步的解释。

探索板块，主要通过指导学生制作和放飞“热气球”，让学生对“热空气会上升”的现象形成感性认识，并通过研讨活动，让学生用自己的语言有逻辑地进行解释。本课实验现象所指向的物理概念是：空气受热膨胀，密度减小，导致热空气上升冷空气下降。学生只需要通过简单的热气球模拟实验方法，对空气的这种物理性质有一个感性直观的认知，知道热空气会上升，空气变冷后会下降就可以了，不需要对相关的物理原理进行深入学习。

拓展板块，通过出示“孔明灯”的图片和视频，让学生解释其飞行的原理，对所学的知识加以巩固和应用。 【学情分析】

热气球是生活中比较有趣的一个物件，三年级的学生对此很感兴趣，甚至有一些学生有过亲身体验的经历，对热气球具有一定的认识，具备了了解“热气球是需要靠热才能进行升空”的这一前概念，但是对“热气球受热后是怎样飞起来的？”这一问题不能做出具体的解释，这正是本节课的着眼点。 【教学目标】

科学概念目标

1.了解空气受热后温度升高，体积膨胀上升。

2.了解热气球能升降的原理：空气受热膨胀、上升，从而带动了热气球升空；空气冷却收缩、下降，带动热气球降落。

科学探究目标

1.能描述热气球上升和下降的现象，并对类似的现象进行解释。 2.能运用绘画、书写等形式进行设计和记录实验现象。 科学态度目标

1.认识到在一定条件下，科学实验是可重复的。 2.在探究中，培养团队精神和合作意识。 3.体验古代劳动人民的智慧和现代人的创新精神。 科学、技术、社会与环境目标

学生通过拓展活动，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”升空并在此过程中了解“热空气”的上升现象。 难点：用概括性的语言有逻辑地解释“热气球”升空及降落的科学原理。 【教学准备】

教师：蜡烛1支，火柴1盒，塑料袋1个，纸筒1个，自制蜡烛托盘1个；教学课件及视频。

每个小组：塑料袋1个，蜡烛1支，纸筒1个，火柴1盒，自制蜡烛托盘1个；学习单，学生活动手册。 【教学过程】

一、聚焦 1. 问题的提出

师：播放放飞“热气球”的视频，学生仔细观看。 问：视频中，人们放飞的是什么？你了解它们吗？ 生：热气球，我知道……（板书：热气球） 问：关于热气球，你有什么感兴趣的问题提出来？ （预设：热气球是怎么做成的呢？为什么会飞会落呢？） 师：针对上述2个问题，追问其他学生的想法。 生：自由发言。 2. 认识热气球 （1）热气球的结构

师：出示热气球上结构图片，学生认真观察。

问：仔细观察，热气球大概有几部分组成？各部分的作用是什么？ 生：……

讲述：热气球一般有“气囊”“燃烧器”和“吊篮”三部分组成，分别实现收集空气、加热和载重的功能。

（2）热气球的功能

课件出示：探险、旅游、做广告、比赛的图片 3. 热气球升降的猜想

师：工程技术人员是怎样实现热气球的自由升降的呢？请仔细观看下面的一段视频……

师：播放视频，学生仔细观看。

问：你认为它们是怎样升空和降落的呢？

（预设：风吹的；加热里面的空气就上升，不加热，就降落。）

谈话：其实，人们在加热过程中并没有加热热气球本身，而是加热了里面的空气，那么加热后空气发了哪些变化，热气球又是怎么升上去的？今天我们就来做一个模拟实验，通过模拟热气球来研究这个问题。

4.补充课题——《我们来做热气球》

（设计意图：通过视频唤醒学生的已有经验和探究热情；通过图片，了解热气球的基本结构，渗透结构决定功能的思想；通过引导学生猜想，打开学生的思维空间，拓展学生的想象和推理能力。）

二、探索

实验探究（一）做一个“热气球” （初次探究） 1.讨论实验计划

谈话：在动手做一个热气球之前，有几个问题一定要弄明白。要先思考，再动手。

（1）用什么来做球囊——装空气？ （2）怎么做燃烧器——给空气加热？

（3）采取哪些安全措施——预防烧伤？（纸筒干什么用？） （4）需要哪些器材？

（5）先做什么，后做什么——制作顺序？

谈话：先在小组内讨论一下，然后说出你们的想法。 生：交流汇报。

师生小结：“我们的实验计划”—— 实验准备：大塑料袋、蜡烛 、火柴、纸筒。 实验步骤（如右图）：

（1）将蜡烛点燃，然后将纸筒罩住蜡烛，再将塑料袋罩住纸筒，加热袋中的空气。

（2）两手扯住袋子的顶部，当感觉到袋子变热了，膨胀起来了，松开双手，观察接下来发生的现象。

（3）熄灭蜡烛。

（设计意图：通过思考和尝试逐步引出材料，并在此过程中认识到每一种材料的作用和使用方法，思考材料之间的组装方式，同时清楚认识到活动过程中应该怎么做，需要观察什么。）

2.小组制作，教师巡视指导 3.展示交流，分析成败

谈话：同学们，做得怎么样，成功了吗？遇到了哪些问题？

（预设:个别小组配合不好，做得不很满意。学生可能会经历多次失败导致塑料袋受热熔化变形，所以教师需要多准备一些塑料袋提供给学生。） 小结：没做好的小组也不要失望，科学探究不仅仅要关注结果，更应该关注实验过程中的不易觉察的现象，探究实验现象背后的科学原理。

问：想不想再试试？ 生：想

谈话：好。不过这次老师可有具体的任务要求啊！ 实验探究（二）探究“热气球”升降的秘密 （二次探究） 1.明确探究任务

（1）重复上面的实验，在活动手册上画下你观察到的现象。

（2）重复实验，将观察记录在表格里。

现象 塑料袋是怎样的？是凉还是热？ 项目 点火前 点火后 松手后 放飞一段时间后

（设计意图：二次探究“热气球”升空的重点是了解加热前后空气的变化。因此，活动手册的记录尤为关键，应在活动前让学生了解活动的目的及记录的主要内容，以便在活动过程中找到观察的重点。）

2. 小组动手实验 3. 交流汇报

生：从袋子的体积，表面的温度，手拎的力度以及袋子的绷紧程度等方面来描述袋子的变化。

4. 小结热气球升降的秘密，并完善板书。

※空气受热，体积膨胀，热空气上升。 热空气上升时就会让塑料袋升上去。 ※空气受冷，体积缩小，冷空气下降。 冷空气下降时就会让塑料袋落下来。 结论：“热气球”就是利用热空气上升，冷空气下降的原理工作的。 （设计意图：要解释热气球升空的原因，首先要基于现象，所以首先讨论袋子加热后的变化，通过袋子的变化分析空气的变化，认识到袋子升空实际是由空气受热膨胀带动它升空所致。）

问：刚才我们做的热气球能持续地往上飞吗？ 生：不能

问：为什么不能呢？

生：不能给它持续地加热，过一段时间就凉了下来。 追问：怎样才能给它持续地加热呢？ 生：……

谈话：大家的想法非常棒！如果这样一改造的话，是不是就成了这样子的啦！ 课件出示孔明灯。 三、拓展应用 （一）孔明灯的秘密 1.初步交流对孔明灯的认识

问：你见过孔明灯吗，通常它们用来干什么？ 生：……

追问：它们是什么样子的？怎样使用呢？

生：…… 2. 孔明灯的介绍 （1）阅读资料：

孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明（即诸葛亮）所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子，因而得名。

孔明灯起初是为了传递讯息之用，现在通常被当成节庆祈福许愿的工具。孔明灯被公认为热气球的始祖，这比18世纪后期欧洲发明热气球早了接近1000年。可以说，我国是世界上发明热气球最早的国家。

（2）谈感受

谈话：读过这段文字后，你有何感想呢？面对由古代人发明的孔明灯，到由近代人发明的热气球，你想说些什么呢？

生：……

3. 师生共同放飞孔明灯

讲述放飞方法：（1）安装蜡块。（2）点燃四角。（3）预热。（4）放飞。 师生：许愿、放飞

谈话：同学们请看，现在我们的灯都顶着屋顶了。如果是挂到树上，或者是飘到晾晒衣服的阳台上，或者是落到种菜的塑料大棚上，猜猜会发生什么？

生：会发生火灾

师：是啊！我们该怎样安全地收回放飞的孔明灯呢，你有哪些好的建议？ 生：……（栓上长绳）

谈话：同学们的想法实在是太棒了，真该建议生产厂家这么做！如果把孔明灯做得更大些，下面再增加一个吊舱，你猜猜它又会变成了什么？

生：热气球

问：你知道孔明灯的工作原理是什么？

生：和热气球一样，都是利用了热空气上升，冷空气下降的原理。 谈话：生活中还有哪些利用了这一原理呢？让我们再来看看…… （二）生活中的小科学 师：课件出示图片 生：回答图中问题

四、回顾总结、布置新任务

师：同学们，今天玩的开心不开心？ 生：……

问：在玩中你又明白了什么？还想知道哪些问题？ 生：……

师生总结：……，科学探究往往从“有什么？”开始，经历“怎么样？”，最终弄明白“为什么？”你知道为什么热空气上升，冷空气下降吗？（预设：不明白!）

师：布置课下任务，查阅资料，探究“为什么？”。 【板书设计】

6.我们来做“热气球” 有什么？ 空气 不加热 怎么样？ 加热 膨胀、上升 收缩、下降 为什么？ 热空气上升，冷空气下降？ 热气球是利用热空气上升，冷空气下降原理工作的。