2.2《空气受热上升》（教学设计）-2026-2027学年科学三年级上册大象版

该小学科学教学设计聚焦“空气受热上升”核心知识点，通过厨房抽油烟机生活情境导入提出猜想，承接前课“空气占据空间”，为后续“风的形成”搭建原理支架，完整落实新课标“情境—猜想—实证—应用”探究流程。 特色亮点在于两组分层对照实验（纸蛇转动、塑料袋升空）直观验证原理，融合孔明灯制作与三国历史渗透传统文化，多媒体课件含实验操作动画和历史短片，安全规范贯穿全程。通过探究实践培养学生实证思维和动手能力，态度责任维度强化安全意识与文化自信，为教师提供完整探究流程和三维评价工具，提升教学效率。

大象版三年级上册科学第二单元第2课 《空气受热上升》教学设计 一、设计依据 本设计依据2025版义务教育科学课程标准物质科学领域“空气”学习要求，3-4年级学生通过两组对比实验，发现空气受热会上升；能结合生活电器、热气球、孔明灯解释热空气现象，建立冷热空气运动认知。本课承接第一课《空气占据空间》，是单元核心原理课，完整落实“生活情境提出猜想—两组对比实验实证—归纳热空气性质—生活应用拓展—传统科技制作”标准探究流程，培养观察对比、现象推理、工程实践、生活应用综合科学素养，为下一课风的形成奠定核心原理基础。 二、教材分析 本课是大象版三年级上册第二单元《空气与风》第2课时，单元核心原理课，教材五大板块逻辑层层递进： 1. 问题与假设：厨房抽油烟机生活情境导入，抛出核心问题“抽油烟机为什么装在燃气灶上方”；学生分组提出四类猜想，核心猜想指向“热空气向上跑”，引发探究需求。 2. 探究与结论：设置两组分层对照实验，直观验证热空气上升。实验1转动的纸蛇：蜡烛加热前后纸蛇状态对比；实验2放飞塑料袋：热风灌入塑料袋后袋子上浮。配套用电、用火安全提示，规范实验操作。小组研讨对比两组实验现象，统一得出结论：空气受热会上升。 3. 反思与评价：识别篝火、热气球、炊烟、线香四类热空气上升实景图片，判断哪些现象由热空气上升形成；设置三维自评互评评价表，落实过程性评价。 4. 应用与迁移：分步指导自制孔明灯，介绍三国诸葛亮发明孔明灯的历史，拆解完整制作步骤，同步标注防火、燃放规范安全提示，融合传统科技文化教育。 5. 阅读与生活：回扣开篇抽油烟机生活场景，串联热气球、炊烟、线香等日常现象，实现科学原理生活化落地。 教材全部依托可视化趣味实验，用火、热风制造直观动态现象，贴合三年级具象思维；融合生活家电、户外景物、古代发明三重场景，兼顾实验探究、传统文化、安全科普三重育人。 三、学情分析 1. 已有基础 学生上节课掌握“空气占据空间”基础性质，能规范开展分组对比实验、如实记录实验现象；生活中见过炊烟、热气向上飘、热气球升空，能直观看见热气流上浮，但不知道背后科学原理；动手制作、趣味实验、角色扮演类课堂活动参与热情高。 2. 认知难点 1. 无法区分冷热空气运动差异，不知道热空气向上、冷空气向下； 2. 不能自主对比蜡烛加热前后、装热风前后两组实验的变量差异，推理热空气作用； 3. 难以用“空气受热上升”完整解释抽油烟机、孔明灯、炊烟等生活综合现象； 4. 用火、用电实验安全意识薄弱，对孔明灯燃放消防安全、法规规范不了解。 3. 学习优势 三年级学生具象思维发达，纸蛇旋转、塑料袋升空动态实验视觉反差强烈，能快速抓住注意力；自制孔明灯手工实践融合历史故事，兼具趣味性与文化性，课堂参与度高。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 掌握核心性质：空气受热会上升； 2. 能解释抽油烟机装灶台上方、炊烟上升、热气球升空、孔明灯起飞全部现象； 3. 了解孔明灯起源，知晓燃放孔明灯消防安全与法规要求。 （二）科学思维目标 1. 从厨房生活现象提出合理探究猜想，通过两组对照实验对比加热前后现象，实证验证猜想，建立实证探究思维； 2. 对比纸蛇、塑料袋两组实验共性现象，归纳热空气统一运动规律； 3. 结合热空气上升原理，推理各类生活场景、传统发明的工作逻辑，实现原理迁移推理。 （三）探究实践目标 1. 小组规范完成“转动的纸蛇”“放飞塑料袋”两组对照实验，细致观察加热前后现象差异，完整记录实验变化； 2. 按照课本五步流程独立完成简易孔明灯制作，掌握结构组装方法； 3. 严格遵守用火、吹风机用电实验安全规范，规避烫伤、触电、起火风险。 （四）态度责任目标 1. 实验观察细致客观，如实记录现象，不主观编造实验结果；小组分工有序，操作员、记录员、汇报员各司其职； 2. 掌握用火、用电、燃放孔明灯全套安全规则，树立防火、遵守法律法规的安全责任意识； 3. 感受我国古代诸葛亮发明孔明灯的科技智慧，增强传统文化自豪感； 4. 能用科学知识解读生活电器工作原理，体会科学改善生活。 五、教学重难点 1. 教学重点 通过两组对照实验得出结论：空气受热会上升；能用该原理解释抽油烟机、热气球、炊烟等生活现象。 2. 教学难点 对照分析两组实验变量，推理热空气向上运动；综合运用热空气上升原理完整解释孔明灯升空原理；区分冷热空气运动方向。 六、教学准备 教师准备 多媒体课件（课本全套插图、两组实验操作动画、孔明灯历史短片、四类实景现象图片）；分组实验材料：卡纸、安全剪刀、细线、蜡烛、打火机、轻薄透明塑料袋、吹风机；自制孔明灯全套材料、三维评价表打印件。 学生准备 科学课本、铅笔、橡皮。 七、教学过程 环节一：生活情境导入，提出探究猜想（6分钟） 师：同学们，生活里爸爸妈妈做饭时，厨房都会装抽油烟机。请看课本32页情境图，厨师炒菜被油烟呛到，小男孩发现油烟机装在燃气灶上方。谁来读一读本节课核心问题？ 生：人们为什么会把抽油烟机装在燃气灶的上方？提出自己的假设，并想一想怎样去证实自己的假设。 师：四位同学围绕问题提出不同猜想，我们依次朗读： 生1：如果能贴到墙上装就方便了…… 生2：贴到墙上还能吸走油烟吗？ 生3：热空气可能会向上跑，装到上边方便热空气排出去。 生4：怎样验证热空气会上升呢？ 师：第三位同学的猜想是本节课核心探究方向，热空气会不会真的向上运动？今天我们通过两组趣味实验验证猜想，本课课题——空气受热上升（板书课题）。 环节二：探究实验一 转动的纸蛇对照实验（10分钟） 师：翻开课本33页实验1《转动的纸蛇》，全班齐读三步操作流程。 生1：①在卡纸上画螺旋状纸蛇，沿线剪下；②细线提起纸蛇，放在蜡烛上方保持高度；③对比蜡烛点燃前后纸蛇变化，解释现象。 师重点强调安全提示：蜡烛明火远离卡纸、塑料袋，禁止近距离触碰火焰，防止烫伤、起火，全程教师指导用火操作。 （分发卡纸、剪刀、细线，小组完成纸蛇裁剪，分步实验） 师：未点燃蜡烛时，纸蛇是什么状态？点燃蜡烛后，出现了什么变化？ 小组代表汇报：蜡烛没点燃，纸蛇静止不动；点燃蜡烛，热空气向上流动，推着纸蛇不停旋转；把纸蛇拿离火焰上方，立刻停止转动。 师小结：蜡烛加热空气，受热的空气向上流动，推动纸蛇持续旋转，初步证明热空气向上运动。 环节三：探究实验二 放飞塑料袋对照实验（12分钟） 师：我们再做第二组实验，直观看见热空气带着物体上浮，齐读实验2操作步骤。 生1：①两人撑开轻薄塑料袋，袋口朝下，吹风机向内吹热风；②袋内空气变热后关掉吹风机，松开塑料袋观察变化。 安全提示齐读：在老师指导下使用电器，防止触电、烫伤或失火，禁止长时间热风直吹手部。 （小组合作开展实验，全员观察塑料袋变化） 师：袋子装入常温空气是什么状态？灌满热风松开手后有什么现象？ 小组汇报：装普通空气，袋子软塌塌向下垂；灌满热风后袋子膨胀鼓起，松开手会缓缓向上飘起来，热空气带着塑料袋上升。 师组织全班研讨：纸蛇旋转、塑料袋上浮两个实验有什么共同现象？能得出什么统一结论？ 生：两个实验都出现热空气向上运动，热空气会向上跑。 师板书核心结论：空气受热会上升。 环节四：反思与评价，生活现象辨析（5分钟） 师：翻开课本34页，四张实景图片：篝火、热气球、炊烟、线香，请大家判断哪些是空气受热上升形成的现象，同桌互相说一说原理。 生1：篝火热气向上、热气球内部热空气升空、炊烟受热往上飘、线香热气上升，四张图片全部都是热空气上升的现象。 师点名学生完整解释抽油烟机的工作原理：炒菜产生的油烟混合热空气向上漂浮，油烟机装在灶台上方，就能直接吸走上浮的热油烟。 师出示三维评价表，逐条自查：能规范完成两组实验、准确说出热空气上升结论、能解释生活热空气现象、小组合作有序，做到的方框打√，小组互评实验操作优缺点。 环节五：应用与迁移——自制孔明灯，传统文化科普（7分钟） 师：古人很早就利用热空气上升发明了升空器具，齐读课本孔明灯史料：相传三国时期诸葛亮发明孔明灯，用来传递消息。我们按照五步流程自制简易孔明灯，分步朗读制作步骤。 生1：①四根弯头吸管十字交叉固定；②烛底座粘在灯架中心；③半透明纸袋撑开固定在吸管弯头；④放入少量蜡烛点燃，撑开纸袋；⑤空旷场地放飞。 师重点解读安全规范齐读：放飞孔明灯遵守法律法规，必须大人陪同，选择空旷无易燃物场地，减少燃料避免火灾。 师提问：孔明灯为什么能够飞向天空？同桌互相交流。 生：点燃蜡烛加热纸袋内部空气，空气受热上升，带着整个纸袋向上飞起。 师小结：孔明灯是古人利用“空气受热上升”原理创造的发明，体现古代劳动人民的科学智慧。 环节六：课堂整体小结（2分钟） 师：今天我们完成三项核心学习：1. 通过纸蛇、塑料袋两组对照实验，得出核心结论——空气受热会上升；2. 能运用该原理解释抽油烟机、炊烟、热气球等生活现象；3. 学会自制孔明灯，了解我国古代孔明灯历史与燃放安全规范。下节课我们结合冷热空气运动，探究风是怎样形成的。 八、板书设计 2 空气受热上升 两组实验现象 1. 纸蛇：蜡烛加热→纸蛇旋转；远离火焰→停止转动 2. 塑料袋：灌入热风→袋子上浮 核心结论：空气受热会上升 生活应用 抽油烟机、炊烟、篝火、热气球、孔明灯 拓展：孔明灯（诸葛亮发明，利用热空气上升；燃放注意防火守法） 九、教学反思 （一）课堂亮点 1. 严格贴合2025新课标探究素养导向，完整遵循课本五大板块授课逻辑，以厨房生活情境引入，两组分层对照实验为主探究载体，全程穿插猜想研讨、分组实操、现象辨析、手工制作、传统文化科普，贴合三年级具象思维，清晰建立“热空气向上”核心认知。 2. 承接上一课空气占据空间知识，为本单元风的形成搭建核心原理桥梁，知识前后连贯；兼顾实验操作、现象推理、生活应用、传统文化、消防安全五维育人目标。 3. 活动形式丰富：动态趣味实验、实景图片辨析、小组互评、手工制作、历史科普短片，全员课堂参与度高；配套三维自评互评表，完整落实过程性素养评价。 4. 安全贯穿全课，用火、用电、孔明灯燃放多层安全提示，同步渗透法治与防火安全教育。 （二）课堂不足 1. 蜡烛明火实验存在安全限制，部分班级无法全员分组用火操作，只能小组轮流观察； 2. 少数学生只能复述实验现象，无法自主推理“热空气上升”内在逻辑，原理迁移能力薄弱； 3. 自制孔明灯步骤较多，课堂制作时间有限，动手薄弱学生组装难度较大； 4. 学生容易混淆冷热空气运动特点，缺少冷空气下沉对照实验辅助区分。 （三）改进措施 1. 增设无火替代演示实验（热水蒸汽带动纸蛇），保证每位学生独立操作，降低明火安全风险； 2. 增加冷空气下沉补充演示实验，冷热空气对比，帮助学生完整区分两者运动方向； 3. 发放孔明灯分步制作导学卡，搭配制作短视频，布置家庭制作任务，家长陪同完成； 4. 增设生活现象抢答小游戏，出示各类场景，让学生现场用热空气上升原理完整解释，强化知识迁移。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $