1.2 热空气上升（教学设计）科学粤教粤科版四年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦“热空气上升”核心知识点，通过播放热气球升空视频激趣设疑，引导学生猜想热空气作用，进而通过实验验证空气受热膨胀、密度变小导致上升的原理，搭建从生活现象到科学本质的学习支架。 此设计以双实验为核心亮点，“加热纸杯平衡实验”和“模拟热气球实验”让学生规范操作、观察记录，培养科学思维（基于现象推理归纳）与探究实践能力（小组合作、安全操作），结合暖气片安装等生活实例助理解应用，为教师提供直观教学方案，激发学生探究兴趣，提升科学素养。

第2课《热空气上升》教学设计 粤教粤科版四年级上册 第一单元 一、教学目标 科学观念：知道空气受热后会膨胀，密度变小，从而产生上升运动。理解热空气上升是热气球升空、暖气片安装在房间低处等现象的科学原理。 科学思维：能基于观察和实验现象，进行推理、归纳，得出“热空气会上升”的结论。 探究实践：能规范操作“加热纸杯平衡实验”和“模拟热气球实验”，观察并记录现象。 态度责任：激发对热空气现象的好奇心和探究兴趣，形成尊重事实、注重证据的科学态度。 二、教学重难点 重点：通过实验验证热空气会上升，理解热空气上升的原理。 难点：理解热空气密度变小导致上升的微观原因，并能迁移解释生活现象。 三、教学准备 每组准备：支架、纸杯（两个）、蜡烛、火柴（或打火机）、轻薄塑料袋（或大号保鲜袋）、纸筒、计时器、实验记录单。 四、教学过程 （一）课前导入——激趣设疑，引出问题 播放热气球升空视频或展示图片。 讲述：我们在影视作品中经常能看到人类乘坐热气球遨游天际的浪漫场景。可热气球不像鸟儿那样拥有可以挥动的翅膀，也没有像飞机那样的引擎推进，它究竟是依靠什么力量，克服地球引力，稳稳地升上天空的呢？ 学生猜想：可能是热气、热空气的作用。 教师引导：那加热后的空气会发生什么变化？今天我们就来探究“热空气是否上升”。 （二）探究活动——验证热空气上升 活动一：加热的空气会上升吗？ 思考：热气球为什么能在天空中飘浮上升？我们身边加热后的空气，是否也会出现向上流动的现象呢？ 实验1：加热纸杯平衡实验 材料：支架、两个纸杯、蜡烛。 步骤： ① 将两个纸杯分别挂在支架两端，调节至平衡。 ② 用蜡烛加热其中一个纸杯内部的空气，观察现象。 ③ 再加热另一侧纸杯，观察现象。 预测：被加热的那一侧纸杯会向上翘起。 现象：当蜡烛加热纸杯里的空气时，被加热的那一端纸杯会向上翘起！原本平衡的纸杯因为空气受热而发生了倾斜。 讨论：为什么加热后纸杯会翘起？ 结论：原来，空气受热后会膨胀，密度变小，因此会上升。被加热的纸杯里的空气上升时，会对纸杯产生向上的推力，正是这个看不见的力量，让纸杯自然而然地“翘”了起来。 教师小结：热空气密度小于冷空气，会发生自然的向上运动，这就是“热空气上升”现象。 活动二：我们能让“热气球”飞起来吗？ 讲述：既然热空气会上升，我们能不能利用这个原理，制作一个模拟“热气球”并让它飞起来呢？ 实验2：模拟热气球 材料：轻薄塑料袋（或袋子）、纸筒、蜡烛。 步骤： 1. 提前备好所有材料，务必注意用火安全，远离易燃物； 2. 将纸筒直立在桌面，把点燃的蜡烛放置在纸筒正中央位置； 3. 把轻薄的袋子撑开，完全罩在纸筒上方，让纸筒内的热空气充分进入袋子； 4. 耐心等待袋子充满热空气，当感受到袋子有向上飘的趋势时，轻轻松开手观察现象。 观察：袋子是否飞起来？如果飞得低或飞不起来，分析原因（如袋子太重、热空气不足、漏气等）。 改进方案：更换更轻的袋子、增加蜡烛数量或加热时间、确保袋口与纸筒贴合严密。 小组合作：各小组制作并测试，参考评价标准（是否成功升空、合作情况、安全操作）进行自我评价。 讨论与发现： 空气受热后为什么会上升？ 热气球升空的原理是什么？ （热气球内部空气被加热，热空气上升，带动气球升空。） 总结： 我们通过纸杯与模拟热气球实验，验证了热空气会上升的核心原理；而热气球正是巧妙利用这一特性实现升空。 在生活中，暖气片安装在房间低处，也是为了让热空气从下往上自然流动，从而均匀加热整个室内空间。 （三）拓展应用——联系生活 1.暖气片为什么安装在房间的低处？ 学生解释：热空气上升，暖气片装在低处，加热后的热空气自然上升，使整个房间均匀变暖。 2.空调为什么常常安装在房间的高处？ 引导思考：空调制冷时，冷空气密度大，容易下沉。装在高处，冷空气自然下沉，制冷效果更好。 3.拓展实践——制作纸蛇 按照图示用纸剪出螺旋状的蛇形纸带，用细线吊起，放在蜡烛上方（注意安全）。 观察纸蛇是否旋转。 原理：热空气上升推动纸蛇旋转。鼓励学生课后尝试并查阅资料。 （四）作业练习 填空题： 空气受热后会（　膨胀　），密度变小，因此会（　上升　）；热气球能飞上天空，正是利用了这一原理。 暖气片常常安装在房间的低处，这是因为（　热空气上升，暖气片装低处利于全屋升温　）。 五、板书设计 第2课 热空气上升 热空气受热膨胀 → 密度变小 → 上升 1 学科网（北京）股份有限公司 $