第二单元第六课《我们来做“热气球”》2023-2024学年教科版科学三年级上册

《我们来做“热气球”》 1、 教材与学情分析 （一）、教材分析 本实验选自教科版小学《科学》三年级上册第二单元第六课——《我们来做“热气球”》。根据2022年义务教育科学课程标准进行分析，本课课程内容指向物质的结构与性质这一核心概念中1.2空气与水是重要物质这一学习内容，进一步帮助学生理解物质与能量这一跨学科概念。 （二）、学情分析 热气球升空是生活中有趣的现象，三年级的学生对此很感兴趣且对热气球需要受热才能升空这一前概念有一定的认识，但是很难解释热气球受热后是怎样飞起来的？本课从热气球的升降现象引发学生思考讨论，通过指导学生制作“热气球”，让学生对“热空气上升”的现象形成感性认识，并尝试根据自己的理解，用自己的语言有逻辑地解释“热气球现象。” （三）、课堂分析 通过试教，发现本节课的实验器材及设计存在以下几点不足： （1）、使用爱牛配套实验器材，实验过程存在安全隐患，学生在操作过程中容易点燃纸筒发生安全事故。使用PVC管代替纸筒进行实验，12个小组的PVC管占地空间大、不易收纳。 （2）、实验使用的塑料袋有一定的高度，实验过程中学生需要抓着塑料袋顶端，难以专心观察袋内空气的变化，学生年龄较小，掌控塑料袋的精准度有限，容易使塑料袋离火源太近被烧化；很难把控放手时间，放手过早，塑料袋塌陷易被燃烧，放手过晚，实验现象不明显，导致实验失败。 （3）、学生只能用手感受到热量的变化，释放“热气球”后，学生无法直观地将“热气球”内空气的冷热变化与“热气球”的升降联结起来。 （4）、学生活动手册记录表引导不够细致，无法完全呈现学生思维。 2、 实验教学目标 基于核心素养，结合教材的内容特点，针对本实验，确定了以下几个实验目标： （1）、科学观念：空气受热后会上升，变冷后又下降。（重点） （2）、科学思维：对“热空气上升”的现象形成感性认识。能够将“热气球”内空气的冷热变化与“热气球”的升降联结起来。 （3）、探究实践：能够通过模拟实验，用自己的语言有逻辑地解释“热气球现象。”（难点） （4）、态度责任：积极参与实验探究，认真记录实验现象，并分析总结得出实验结论。 3、 实验创新与改进 为了更好地实现本次的教学目标，突破本节课的重难点，基于2022年义务教育科学课程标准中素养导向、加强实践、体现进阶设计三个特点，我对本节课的实验做了以下改进： 这是我的实验改进思路（见图1）： 图1 （1）、将纸筒改进为一体式隔热伸缩筒（见图2）。 采用隔热材料（抽油烟机烟管，五金店可购买）制作可伸缩的热气球筒，并将蜡烛固定在底座上，材料易得，价格实惠，便于收纳。方便操作的同时提高了实验的安全性，并可以根据蜡烛的高度调节保护罩的高度，使实验效果更明显。。 （2)、增置铁架台作为支架（见图2）。 铁架台是实验室配备的基础器材，在日常教学中方便易得。增加铁架台作为支架，让“热气球”可以稳固的套在实验装置之上，解放学生双手，让学生在实验过程中可以轻轻触碰“热气球”表面，感受热空气的膨胀，也可以轻拽“热气球”底端，感受“热气球”的升力。更便于学生全方位观察实验现象，得出实验结论。同时，使用铁架台作为支撑，“热气球”可以自行上升，无需学生判断放手时间，大大提高了实验成功率。 （3）、在塑料袋内部涂抹感温油墨（见图2）。 学生能够直接地观察到感温油墨颜色的变化从而判断袋内空气的温度变化，将“热空气上升”原理可视化，帮助学生将“热气球”内空气的冷热变化与“热气球”的升降联结起来。（三年级的学生在以前的学习中还没接触过感温油墨，插播一个微课视频帮助学生理解感温油墨的性质。） 图2 （4）、采用半开放式记录单（见图3）。 新课标注重培养学生的科学思维，修改后的记录单采用半开放式记录引导学生观察记录加热前、加热中、上升后塑料袋形状及温度的变化，培养学生的思维建模能力，帮助学生思考总结，符合三年级学生的认知水平，也契合新课标中的3～4年级的学段目标，做到了“三适合和两遵循”，直观的呈现了学生的思维过程。 图3 4、 教学过程 （一）、激趣引入，聚焦核心 播放一段热气球起飞的视频，激发学生兴趣，引导学生提出本节课的核心问题：热气球为什么会上升？鼓励学生思考并做出初步的解释。 （二）、设计方案、模拟实验 根据学生初步猜想，提出驱动性问题：怎么模拟制作一个“热气球”？来推动课堂发展，促进课堂生成。 然后，出示本节课改进后的实验器材：内部涂有感温油墨的较大塑料袋、一体式隔热伸缩筒（隔热筒与蜡烛）、铁架台、火柴、湿抹布、废液缸，启发学生根据材料和热气球结构之间的联系来设计实验，提高学生的探究能力和创新意识，引导学生由真实情境到模拟实验，化抽象为具体，主动建构知识。 因为三年级孩子对热气球升空现象有着浓厚的兴趣，因此在正式实验前，我引导学生根据本小组的实验设计进行初次放飞热气球实验，这一