4.14 空气的热胀冷缩（教学设计）科学人教鄂教版三年级下册（新教材）

人教鄂教版（2024）科学三年级下册 《空气的热胀冷缩》教学设计 课题 4.14 空气的热胀冷缩 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道空气具有热胀冷缩的性质，能通过实验现象解释瘪乒乓球复原、热空气上升等现象。 2.了解热空气的特点（密度小、会上升）及在生活中的应用（如热气球、孔明灯、走马灯等）。 科学思维： 1.能从实验现象中归纳空气热胀冷缩的规律，发展推理与概括能力。 2.能结合生活经验，分析热空气上升的原理，培养逻辑推理与类比思维。 探究实践： 1.设计并完成“探究空气受热遇冷现象”的实验，掌握“装空气、加热/冷却、观察体积变化”的实验方法。 2.能利用热空气让塑料袋飞起来，提高动手操作与实验设计能力。 态度责任： 1.体会科学探究的乐趣，养成严谨观察、如实记录的科学态度。 2.关注热空气原理在生活中的安全应用（如孔明灯防火），增强安全意识与社会责任感。 教学重难点 重点： 1.通过“热水冷水法”“手捂法”实验，探究空气热胀冷缩的性质。 2.理解热空气上升的特点，能解释“瘪乒乓球复原”“塑料袋飞起来”等现象。。 难点： 1.将“空气体积变化”抽象概念转化为“气球膨胀”“瓶盖跳动”等直观现象； 2.理解“热空气上升与风的形成”的关联（第6张图拓展活动）。 教学环节 教学过程 课堂导入 （一）课堂导入：瘪乒乓球的“复活术”（5分钟） 教师活动： 展示图实物照片（瘪乒乓球、热水杯），演示“瘪乒乓球入热水复原”实验，提问：“乒乓球为什么能‘复活’？里面的空气发生了什么变化？” 引导学生猜想：“空气遇热会膨胀，把瘪的地方顶起来！”（板书课题：14 空气的热胀冷缩）。 学生活动：观察实验现象，自由发言猜测原因，明确“探究空气热胀冷缩”的任务。 设计意图：用图问题情境激发兴趣，直接切入核心概念。 课 程 学 习 （二）探究活动一：封装空气——给空气“安个家”（10分钟） 教师活动： 结合图“探究与实践”板块，展示5种“封装空气”方法图示（套气球、空瓶倒扣、挤空气瓶盖、涂水倒扣、水滴封气），讲解：“要观察空气变化，得先把它‘装’起来，不能跑掉。” 分组选择2种方法实践（推荐“套气球法”：透明瓶+红气球，简单易操作），强调“密封是关键”（如瓶口涂水防漏气）。 学生活动： 分组操作，用“套气球法”将气球套在空瓶口，确保密封； 尝试“挤空气盖盖法”：挤压空瓶排出部分空气，迅速盖紧瓶盖，感受瓶内空气“鼓鼓的”。 设计意图：落实图中“想办法将一些空气‘装’起来”的探究任务，为后续实验奠基。 （三）探究活动二：加热冷却空气——见证“体积魔法”（20分钟） 教师活动： 方法1：热水冷水法 展示实验装置（透明瓶套红气球、热水/冷水量杯），讲解步骤：“将套气球的瓶子放入热水杯，观察气球变化；再放入冷水杯，观察变化。” 安全提示：“热水由老师倒，同学不触碰；戴护目镜防热水溅出。” 引导记录：用“△”表示膨胀（气球变大），“▽”表示收缩（气球变小），填写《实验记录表》。 方法2：手捂法​ 展示烧瓶装置（带玻璃管、瓶塞），演示“手捂烧瓶”：双手捂住烧瓶，观察瓶塞“跳动”，提问：“手的热量让空气膨胀，把瓶塞顶起来了！冷却后会怎样？” 学生分组操作，记录“手捂时瓶塞跳动（膨胀）”“放手后瓶塞落下（收缩）”。 学生活动： 分组完成“热水冷水法”实验，观察气球在热水/冷水中的变化（如“热水→气球鼓起，冷水→气球变瘪”）； 用“手捂法”实验，记录“加热时瓶盖跳动，冷却时静止”，用简笔画绘制现象（如“鼓气球”“跳瓶盖”）。 设计意图：通过两种实验方法，用直观现象（气球、瓶盖）证明空气热胀冷缩，培养证据意识。 （四）探究活动三：热空气上升——让塑料袋“飞起来”（12分钟） 教师活动： 结合图“热空气的特点和应用”，演示“塑料袋飞起来”实验：用橡皮筋将蓝色塑料袋套在蜡烛外（保持安全距离5cm），点燃蜡烛，观察塑料袋升空。 提问：“为什么塑料袋会飞？热空气和冷空气谁轻？”（引导说出“热空气轻，上升带动塑料袋”）。 组织“交流：怎样使塑料袋平稳升降”：分组讨论“加下部重物（如回形针）”，实践后分享“加2个回形针最平稳”。 学生活动： 分组实验，观察塑料袋在蜡烛加热下的升空现象，记录“上升高度”“平稳度”； 尝试在塑料袋底部粘回形针，对比“加/不加重物”的平稳性，用“★”评价（最多3星）。 设计意图：通过图实验，理解“热空气上升”特点，培养动手调整与优化能力。 （五）探究活动四：研讨与应用——热空气去哪儿了（10分钟） 教师活动： 研讨“热空气上升原因”：结合“纸蛇旋转”实验，讲解“热空气上升，周围冷空气补充，形成气流”。 生活应用辨析：展示热气球、走马灯、孔明灯图片，提问：“这些应用利用了热空气什么特点？”（上升）；强调“孔明灯易引发火灾，不能放”。 学生活动：分组汇报“热空气应用”，用“因为…所以…”句式（如“因为热空气上升，所以热气球能飞”） 课堂 小结与课后作业 （六）课堂小结与课后作业（5分钟） 课堂小结： 教师用“空气魔法口诀”总结：“空气会魔法，热胀冷缩大；热空往上升，冷空来补充；风儿空中游，全是它捣鼓！” 学生齐呼口号：“空气热胀冷缩，科学真奇妙！” 课后作业（分层设计）： 基础作业：完善《加热和冷却空气实验记录表》，用简笔画补充“塑料袋飞起来”现象。 实践作业：在家用热水烫瓶盖（如酱油瓶），观察“是否易开”，拍照记录。 拓展作业：和父母一起查“孔明灯危害”，制作“安全提示卡”贴在社区。 板书设计 第14课 空气的热胀冷缩 【问题台】瘪乒乓球为何“复活”？ → 空气遇热会“变大”（膨胀）！ 【实验舱1】封装空气 选2种： 1. 套气球法：空瓶+红气球（密封） 2. 挤空气盖盖法：挤气→盖紧（鼓鼓的） 【实验舱2】加热冷却实验 | 实验方法 | 加热时现象（△膨胀） | 冷却时现象（▽收缩） | 结论 | | 热水冷水法 | 气球鼓起（△） | 气球变瘪（▽） | 空气热胀冷缩 | | 手捂法 | 瓶盖跳动（△） | 瓶盖静止（▽） | | （学生简笔画：鼓气球、跳瓶盖） 【魔法秀】热空气上升 特点：热空气轻→上升 实验：蜡烛加热塑料袋→飞起来（加回形针更平稳） 应用：热气球、走马灯（孔明灯危险，不能放） ❤️ 科学结论：空气热胀冷缩，热空上升成风！ ❤️ 教学反思 成功之处：通过“瘪乒乓球复原”“塑料袋飞起来”等趣味实验，激发学生探究兴趣；实验设计注重“做中学”，落实了科学探究与实践素养。 不足改进：部分学生对“气压差形成风”的理解较困难，可在实验中增加“烟雾流动方向”的标记，或用动画模拟气压变化，帮助学生直观理解。 素养落实：通过安全提示（孔明灯）、社会应用（热气球、风的影响），培养了学生的社会责任意识，符合新课标“科学态度与责任”的要求。 1 学科网（北京）股份有限公司 $