第14课 热气球上升的秘密 教学设计-2025-2026学年科学三年级上册青岛版

14《热气球上升的秘密》教案 【教学目标】 1.科学观念 建立“空气受热会上升”的科学概念，并初步理解其背后“受热膨胀、密度变小”的科学原理。认识到许多生活现象和技术发明背后都蕴含着科学原理。 2.科学思维 能根据“热气球点火后上升”的现象，提出“空气上升可能与温度有关”的科学猜想。能通过观察两个模拟实验（塑料袋上升、纸蛇转动）的共同点，归纳、概括出空气受热上升的普遍规律。 3.探究实践 能安全、规范地进行给空气加热的模拟实验。能客观地观察、描述实验现象，并根据现象分析、推断出其背后的原因。 4.态度与责任 对探究热气球、孔明灯等飞行装置背后的科学原理保持好奇心和求知欲。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。 【教学重点、难点】 重点： 通过模拟实验，探究并证实空气受热会上升的现象。 难点： 理解空气受热上升的内在原因——受热后体积膨胀，导致同体积的热空气比周围的冷空气轻。 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境 · 问题 【ppt4-6】 第一步：【情境导入，提出问题】 1. 创设情境： 播放一段五彩斑斓的热气球升空的壮观视频。提问：“同学们，你们见过热气球吗？它这么巨大，是靠什么飞上天空的呢？” 2. 聚焦核心问题： 展示热气球的特写图片，引导学生关注其下方的火焰喷射器。“大家看，飞行员在点火之后，热气球才慢慢上升。这说明热气球上升的秘密，很可能和火，也就是和热有关系。” 1. 进入情境:学生观看视频，被热气球升空的景象所吸引，产生浓厚的好奇心。 2. 观察与猜想： 学生观察图片，并根据教师的引导，将热气球上升的原因与“火”和“热”联系起来，形成初步的猜想：“可能是火把空气烧热了，热空气把它顶上去了。” 通过壮观、优美的视觉情境，迅速抓住学生的注意力，激发他们对热气球飞行原理的探究欲望。通过聚焦“点火”这一关键动作，引导学生将探究方向准确地指向“热”与“上升”之间的关系。 探究 · 实践 【ppt7-14】 活动1 研究热气球上升的原因。 【模拟实验，探究原因】 1. 启发模拟实验一（塑料袋）： “一个真正的热气球太大了，我们无法在教室里研究。但我们可以用一个轻薄的塑料袋来模拟它。我们怎样才能让这个‘塑料袋热气球’也飞起来呢？” 2. 指导实验与强调安全： 讲解操作指南：①点燃酒精灯；②把塑料袋口撑开，罩在火焰上方一定距离；③过一会儿松手，观察现象。反复强调：酒精灯由老师统一管理，学生操作时要与火焰保持安全距离，防止塑料袋被点燃！ 3. 启发模拟实验二（纸蛇）： “除了让塑料袋上升，还有没有其他方法也能证明空气受热会上升呢？” 介绍并指导学生制作纸蛇，并将其悬挂在酒精灯上方观察。 4. 引导记录与分析： “我们观察到的这两个现象说明了什么？” 【ppt15-16】 活动2 找一找热空气上升原理在生活中的应用。 第三步：【联系生活，应用原理】 1. 承上启下，引出应用： “我们刚刚通过实验和分析，揭示了空气受热会上升的秘密。这个看似简单的原理，在我们的生活中其实有非常广泛的应用。我们一起来当一回‘科学侦探’，寻找它在我们身边的‘踪迹’。” 2. 展示案例，设置任务： 展示教材中抽油烟机和地暖的图片。“请各小组讨论一下，这两样我们非常熟悉的东西，它们的设计和我们今天学的原理有关系吗？具体是怎么联系起来的？” 3. 引导深入分析： 在小组讨论后，针对性提问：“为什么抽油烟机一定要装在灶台的上方，而不是旁边或者下方？” “为什么地暖要铺在地板下面，而不是装在天花板上？如果装在天花板上，取暖效果会怎么样？” 4. 进行总结： “同学们分析得都非常好。无论是抽油烟机还是地暖，都是工程师们巧妙地利用了‘热空气上升，冷空气下降形成对流’这一科学原理，才设计出来的。这告诉我们，科学原理是我们进行技术发明和创造的基础。” 1. 讨论模拟方案： 学生理解用塑料袋模拟热气球球囊，用酒精灯模拟火焰喷射器的思路。 2. 动手实验与观察（塑料袋）： 学生小组合作，小心地将塑料袋罩在火焰上方。过了一会儿，感觉到袋内充满热气后松开手，观察到塑料袋迅速向上飘起。3. 动手实验与观察（纸蛇）： 学生将剪好的纸蛇悬挂在酒精灯上方，点燃酒精灯后，观察到静止的纸蛇开始旋转起来。 4. 汇报与交流： 各小组代表分享本组的实验现象和发现，并通过比较，共同得出初步结论：空气受热后会上升。 5. 理解深层原因： 学生在教师的讲解和图示的帮助下，将“热空气上升”的现象与其内在的“受热膨胀、变轻上浮”的科学原理建立起联系。 6. 学生解释现象： “热气球点火后，把球囊里面的空气烧热了。热空气比外面的冷空气轻，产生的浮力足够大时，就能带着整个热气球飞上天了！” 学生应用知识解释新现象： 抽油烟机： “做饭时产生的油烟都是热的，会自己往上跑，所以抽油烟机要安装在灶台的上方，才能把油烟都吸走。” 地暖： “地暖安装在地板下面，加热地板后，热空气会从下面升起来，这样整个房间就都暖和了，比装在上面的空调效果好。” 这是本课的核心探究环节.通过两个不同但原理相同的模拟实验，让学生从不同角度反复验证“空气受热会上升”这一核心概念。汇报分析与原理解释紧随其后，将看得见的实验现象与看不见的微观原理解释相结合，旨在突破本课难点，构建起完整的科学认知链条。 将课堂上学到的科学原理，迁移、应用到对生活中常见技术设计的解释中。这不仅能巩固所学知识，更能让学生体会到科学原理在工程技术中的广泛应用，培养他们用科学眼光观察和分析生活的能力。 反思·评价 【ppt18-19】 【回顾方法，领悟思想】 1. 聚焦探究路径： “同学们，我们一起来回顾一下今天这节课的探究之旅。我们一开始看到了什么现象？” (热气球升空) “针对这个现象，我们大胆地提出了一个什么样的猜想？” (空气上升与温度有关) 2. 提炼科学方法： “对！我们‘根据热气球点燃后升空的现象，猜测空气上升与温度有关’，这一步在科学探究中，就叫作‘作出假设’。” 3. 强调证据的重要性： “一个猜想（假设）对不对，不能凭空想象，必须用什么来证明？” (证据) “我们今天用了哪两个实验来为我们的假设提供证据？” (塑料袋升空和纸蛇转动) 4. 总结反思： “所以，我们今天完整地体验了‘根据现象作出假设，再通过实验提供证据来验证假设’的科学探究过程。这是一种非常重要、非常严谨的科学思想。” 【课堂评价，反思收获】 1. 引导自我评估： “今天我们不仅学到了知识，更体验了科学家的思考方式。现在，让我们用评价表来给自己和小组的表现做个总结吧。” 展示教材P71的评价表。 2. 组织评价： 引导学生对照评价标准，进行自评或互评。 1. 回顾并回答： “看到热气球点火后升空。” “猜想空气受热会上升。” 2. 理解“作出假设”的含义。 3. 回答： “用证据证明。” “塑料袋实验和纸蛇实验。” 4. 领悟科学探究的核心思想。 1. 学生对照评价标准（知道空气受热会上升；能用证据分析；能设计实验；具有用原理解释生活现象的意识），对自己和小组的表现进行星级评价。 将学生的思维从具体的知识内容，提升到对科学方法论的认识和反思上。通过回顾和提炼，帮助学生理解“假设—验证”这一科学探究的核心环节，培养严谨的科学精神。 引导学生对本节课的核心学习目标进行一次全面的自我检测和回顾，培养他们自我反思、自我监控的学习习惯。 拓展·迁移 【ppt20-22】 【知识拓展与检测】 1. 布置课后探究任务： “热气球可以通过持续加热或熄火来控制上升和下降。请同学们课后查阅资料，了解一下飞行员是如何精确控制热气球的升降和飞行的。” 2. 课堂小测： “下面，我们通过两个小问题，来检验一下今天的学习成果。” (发放或PPT展示练习题) ① 选择题： 冬天，为了让整个房间尽快暖和起来，应该把取暖器放在房间的哪个位置效果最好？ (A. 高处 B. 中间 C. 低处) ② 简答题： 夏天，打开冰箱冷冻室的门时，我们常会看到一股“白气”是往下飘的，而不是往上飘。请用今天学到的知识，试着解释一下这是为什么？ 1. 学生明确课后任务，将探究兴趣延伸到对复杂技术控制的了解上。 2. 学生独立完成课堂小测题目。 ① 答案：C。 因为取暖器加热的是它周围的空气，热空气会上升，推动上方的冷空气下降，形成循环，从而温暖整个房间。 ② 答案： 因为冰箱里的“白气”（实际是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水珠）是冷空气，冷空气比周围的常温空气重，所以它会往下沉、往下飘。 将探究兴趣延伸到对复杂技术控制的了解上。通过课堂小测，及时巩固核心知识（热空气上升、冷空气下降），并对本节课的学习效果进行形成性评价，培养学生综合运用知识解决新问题的能力。 【板书】 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $