《15.热气球》教学设计-2025-2026学年科学三年级上册苏教版

《15.热气球》教学设计 教材分析 《热气球》是义务教育小学科学苏教版教材三年级上册《空气的性质》单元的第 3 课。教材在前两课认识空气能占据空间，空气有质量等科学知识的基础上，以热气球为载体，进一步认识热空气和冷空气的流动。本课分为两个模块。模块一，介绍热气球这一学生感兴趣的事物，引导学生探究热气球上升的秘密。从模拟热气球升空，引发对热空气和冷空气的质量比较，再结合学过的有关液体知识，试着解释热气球为什么会上升。模块二，就是探究热气球下降的秘密。通过观察冷热集气瓶中空气的流动方向，解释热气球是如何安全下降的。 学情分析 三年级学生普遍具有强烈的好奇心与求知欲，对于新奇事物如热气球极易产生兴趣，这为课程开展提供了内在动力。经过之前科学课的学习，他们已熟悉一些基本的观察、记录方法，并且在前两课掌握了空气能占据空间、有质量等知识，初步构建起关于空气的认知框架，能够为探究热空气的性质做好铺垫。然而，这个阶段学生的思维仍以形象思维为主，理解热空气与冷空气因温度差异导致的流动变化及热气球升降原理颇具挑战。 教学目标 科学观念：认识到热空气受热后体积膨胀，同体积的热空气变轻上升。 科学思维：会用类比推理的方法解释热空气为什么会上升，能用证据分析推理冷热空气垂直流动方向。 探究实践：会制作简易热气球，能在教师指导下设计方案，观察空气受热上升现象。 态度责任：能积极参与探究，记录实验现象，意识到某种现象是有原因的，科学可以造福人类。 重点与难点 重点：认识热空气的性质和冷热空气的垂直流动规律。 难点：借助直观模型解释热气球为什么会上升。 教学准备 教师演示材料:塑料袋。 学生分组材料：蜡烛（新）、塑料袋、纸筒、点火枪。 教学用时 1课时 教学过程 模块一：热气球上升的原因 （认知顺序：简介——看升空视频——让“热气球”升空——比较轻重——解释热气球上升的原因） 1.出示热气球图片。 提问：同学们，这是一种飞行器，它叫什么？板书：热气球   它有什么用途：可以用来气象观测和旅游观光； 它主要由球囊、吊篮、燃烧器组成。 揭题：热气球的运动与空气有关，这节课我们要借助热气球来进一步研究空气的性质。 2.模拟“热气球”上升。 （1）讲述：真实的热气球是如何上升的？ 板书：↑   （2）播放视频：真实的热气球上升。 （3）出示塑料袋，提问：我这里有一个塑料袋，你有办法让它像热气球一样上升吗？ （4）出示材料：点火枪、蜡烛、纸筒、塑料袋，提问：老师这里除了同学们刚才说到的材料，还提供了一些材料，我们一起来看看如何使用。 （5）出示提示图片及注意事项。（①点燃蜡烛后，用纸筒罩住时保持蜡烛火焰与纸筒壁的距离。②两名学生捏住袋底两端，一名学生轻提撑开袋口，一名学生用手感受塑料袋形状和温度的变化。③实验结束后及时熄灭蜡烛，回收材料。大家要注意观察哦，我们的塑料袋要像热气球一样，在鼓鼓囊囊的时候再松手，原则上只放飞一次） （6）分组实验：放飞“热气球”。 （7）分享成功或失败经历，集体点评。 提问：请小组推荐一名同学分享如何放飞成功的？ 引导描述“‘热气球’模拟球囊的塑料袋的形状变化：点燃蜡烛前......，点燃蜡烛后塑料袋......即将升空时，塑料袋......升空逗留往下降时，塑料袋......”  （8）提问：“热气球”上升可能是什么引起的？理由是什么？热空气来自哪个部分？（学生填写教材记录） （9）学生寻找蜡烛火焰周围的热空气在哪里。讲述：双手从不同方向由远及近靠近火焰，感觉烫手时及时撤回。发现热空气主要集中在火焰上方，说明什么？ （10）小结：“热气球”上升是热空气上升引起的。（板书：热空气 ↑） （11）提问：热空气为什么会上升呢？ （预设一：热空气轻会上升。师：那是跟谁比的呢？你能举个生活或实验中的例子吗？ 预设二：答不出或答偏。师：生活中你见过哪些物体会上升？它们一般都有什么特点？） （12）出示同体积不同质量液体分层图片和同体积水和油混合分层现象视频。引导回忆：我们在学习液体一课时做过一个有趣的实验，同体积情况下，油的质量比水轻，油始终会浮在水面。 （13）讲述：热空气会上升，也会是这个情况吗？播放演示实验视频：称量热空气和冷空气的质量。 （14）小结：刚才我们通过实验，证实同体积的热空气比冷空气略轻。（板书：轻 重  2张贴图） （15）提问：你能否根据刚才的演示实验现象和之前学过的有关液体知识，再试着解释热气球为什么会上升。 （16）小结：在同体积的情况下，热空气比冷空气略轻，就像是水油混合实验，油会上浮一样，热空气会向上升，移动到冷空气上方。刚才我们这种思考的方式就是类比推理。 （17）出示卡通图片，提问：为什么装进热空气的就要比装进冷空气时要轻一些呢？ 启发：要想搞清楚这个问题，看来要从内部找原因。空气是由看不见的微粒组成，左图表示的冷空气，右图表示的是受热后的热空气，一个卡通形象代表一个微粒，它们有着相同多的微粒。观察它们有什么不同？两个红圈一样大，观察红圈内的微粒有什么不一样？ （18）提问：谁再来借助卡通图片，完整地说一说热气球为什么会上升？（示意按照板书格式来说）先说说空气受热后发生的变化，再说说它为什么会上升，最后怎么引起热气球上升的） （19）小结：空气受热后，微粒间的平均距离变大体积膨胀，同体积的热空气微粒数量减少，相对于冷空气来说，质量会轻一些。就像倒入水中的油会浮到水面上，热空气一样会往上升，然后顶着热气球的球囊上升。 模块二:热气球如何下降 1.提问：热气球不能一直在天上飘，总要安全回到地面。热气球是如何返回地面的呢？为什么要让热空气变冷呢？你是怎么想的？（预设学生说出冷空气下降） 2.出示图片，展示相遇两种情况：一种热瓶在上、冷瓶在下；另一种冷瓶在上，热瓶在下。提问：同学们已知道热空气是向上升的，如果冷空气像同学们想的这样，是往下降的，抽开隔着的玻璃片后会出现什么情况？（教师画箭头示意图） 3.学生小组讨论。 4.播放冷热空气流动规律视频。 A.热瓶在上，冷瓶在下。 B.冷瓶在下，热瓶在上。 5.提问：你看到什么现象？说明什么？ 小结:热空气只会上升；冷空气不会上升会下降。 6.提问：热气球下降时，关闭火焰或开着很小的火焰就可以缓慢下降了吗。观看热气球下降视频。（停止加热、打开排气阀、调整飞行姿态等） 7.小结：冷空气和热空气的性质不同，热空气向上升，冷空气向下降，人们就是利用空气垂直方向的运动规律发明了热气球。 8.挑战:真正的载人热气球在安全性上要考虑很多细节方面的问题。就拿我们做的简易热气球来说，它不能竖直下降，球囊会失去平衡翻转过来，太不安全了，你能否对它做一些改进，设计出一个滞空时间长且能平稳下降的“热气球”呢？挑战一下自己吧！ ( 7 ) 学科网（北京）股份有限公司 $