1.6《我们来做“热气球”》教学设计-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦“热空气上升”核心知识点，通过播放热气球飞行视频导入，引导学生探究上升下降原理。衔接前序“空气热胀冷缩”“空气流动有力量”知识，为后续风的成因学习搭建认知支架。 以模拟实验为核心，学生用塑料袋、纸筒、蜡烛制作“热气球”，观察记录袋内空气加热膨胀、上升及冷却收缩、下降过程。引导建立“加热→空气膨胀→热空气上升→升空”因果逻辑链，培养科学观念与科学思维。强调用火安全并拓展孔明灯原理与隐患，提升学生探究实践能力，助力教师突破重难点教学。

《我们来做“热气球”》教学设计 1、 教材分析 本课是教科版四年级上册第一单元《空气》的第6课，是空气性质认知从“静态”走向“热力学变化”的关键课。本课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“物质与能量”领域，核心概念为空气受热后体积膨胀、密度变小、向上运动。教材以“热气球如何实现上升和下降”为真实情境，引导学生通过模拟实验探究热空气上升的原理。本课综合运用了第3课“空气占据的空间会改变”（空气热胀冷缩）和第5课“空气流动有力量”（热空气上升产生升力）的知识，帮助学生建立“热空气上升”这一核心概念。本课为后续学习风的成因（热空气上升→冷空气补充→形成风）奠定认知基础。 2、 学情分析 四年级学生在第3课中已学习“空气占据的空间会改变”，初步理解空气受热会膨胀、占据更大空间，在第5课中学习了“空气流动有力量”。但学生对“热空气为什么上升”缺乏直观感知和深入理解，普遍对“热空气轻、冷空气重”没有直观体验。对火焰加热、塑料袋升空等探究活动充满好奇，但容易只关注“升空了”的表象，需要教师引导思考“为什么会升空”“升空后为什么会下降”。 3、 学习目标 科学观念：通过模拟实验，知道空气受热后会膨胀、变轻、上升；理解热气球上升的原理——袋内空气被加热后体积膨胀，热空气上升，带动塑料袋上升；知道空气冷却后体积收缩，热气球下降。 科学思维：能通过观察塑料袋上升和下降的过程，分析推理热空气上升的原因；能基于实验现象，建立“加热→空气膨胀→热空气上升→塑料袋升空”的因果逻辑链。 探究实践：能正确使用蜡烛、纸筒、塑料袋完成“热气球”模拟实验；能用手感受袋壁温度变化，观察并记录袋子状态变化的过程；能用完整语句描述实验现象并解释原因。 态度责任：对热气球上升原理产生探究兴趣；在实验操作中注意用火安全、防烫伤；了解孔明灯的安全隐患，树立安全意识。 四、教学重难点 重点：通过模拟实验，发现空气受热后会上升，理解热气球升空的原理。 难点：建立“空气受热→体积膨胀→热空气上升→带动塑料袋升空”的完整因果逻辑链；解释热气球上升后又下降的原因。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：热气球为什么能上升和下降？（5分钟） 1. 情境导入：播放热气球在天空中飞行的视频或展示图片。“人们可以乘坐热气球到高空欣赏祖国的大好河山。” 2. 引发思考：“热气球是如何实现上升和下降的呢？” 3. 揭示课题：板书“我们来做‘热气球’”。 观看热气球飞行视频；思考“热气球为什么能上升和下降”；明确本课探究的核心问题。 以壮观的热气球视频激发探究兴趣；聚焦核心问题，为后续模拟实验做认知铺垫。 二、探索 活动一：模拟制作热气球（18分钟） 1. 发布任务：“模拟制作热气球，探索其中的原因。” 2. 介绍材料：展示塑料袋、纸筒、蜡烛。 3. 讲解实验步骤： （1）点燃蜡烛，用纸筒罩住蜡烛，再用塑料袋罩住纸筒，加热袋中的空气； （2）用手扶着袋子的外壁，当感到袋子快要上升的时候，松开双手，观察并描述袋子状态的变化。 4. 引导思考：“为什么要用纸筒罩住蜡烛呢？”——纸筒的作用是防止火焰直接接触塑料袋导致融化，同时集中热量加热空气。 5. 安全提醒： （1）点燃蜡烛时注意安全，用完后及时吹灭； （2）加热过程中手不要伸到塑料袋口正上方，防止烫伤； （3）如果塑料袋起火，立即用湿抹布盖灭； （4）实验在通风处进行，远离可燃物。 6. 发放记录单：发放实验记录单——“袋子的变化”（记录袋子从加热到上升再到下降的状态）、“我们可以用手摸一摸袋子，有什么感觉”、“是什么原因让塑料袋飞起来又降下去呢”。 7. 分组实验：学生分组进行模拟实验，观察并记录。 8. 巡视指导： （1）检查蜡烛是否固定、纸筒是否稳定； （2）提醒学生耐心等待，感受袋壁温度变化； （3）关注实验安全。 9. 汇总交流：各组汇报实验现象——塑料袋慢慢鼓起来→感到热气→塑料袋上升→升到一定高度后慢慢下降。 观察实验材料；明确实验步骤和安全要求；领取记录单；分组进行实验：点燃蜡烛→用纸筒罩住蜡烛→用塑料袋罩住纸筒加热→感受袋壁温度→等待塑料袋上升→观察并记录全过程；描述塑料袋从“鼓起来”到“上升”再到“下降”的状态变化；思考并记录“为什么飞起来又降下去”。 完整的实验流程让学生亲身体验“加热→热空气上升→塑料袋升空”的完整过程；记录单引导学生关注全过程——不仅是“升起来了”，还有“为什么升”“为什么降”；安全提醒贯穿始终。 三、研讨深化——解释原理，建立概念（10分钟） 1. 问题一：“我们可以怎样解释热气球上升或下降的原因？怎样进一步检验我们的想法？” 2. 引导分析： （1）加热前：袋内充满冷空气，塑料袋瘪着； （2）加热中：空气受热膨胀，体积变大，塑料袋鼓起来； （3）加热到一定程度：热空气上升，带动塑料袋升空； （4）松开后：袋内空气逐渐冷却，体积收缩，热空气减少，塑料袋下降。 3. 建立因果链：“蜡烛加热→袋内空气受热膨胀→热空气比冷空气轻→热空气上升→带动塑料袋上升→停止加热→空气冷却→体积收缩→热空气减少→塑料袋下降。” 4. 问题二：“怎样能让热气球在空中停留更长时间？”引导学生思考——持续加热、用更大的袋子、用更强的热源等。 5. 总结提升：“热气球上升的原理——空气受热后体积膨胀，热空气比冷空气轻，所以会上升。停止加热后，空气冷却，体积收缩，热气球下降。” 用完整语句解释热气球上升和下降的原因；建立“加热→空气膨胀→热空气上升→升空”的因果逻辑链；提出让热气球停留更长时间的方法；形成“热空气上升”的科学概念。 两个研讨问题从“原因解释”到“方法拓展”，层层深入；因果逻辑链帮助学生完成概念的完整建构。 四、拓展延伸——孔明灯的原理与安全（3分钟） 1. 发布任务：“查阅资料，了解孔明灯，说一说孔明灯能留在空中较长时间的原因。” 2. 引导思考：“孔明灯和热气球有什么相同之处？”——都利用热空气上升的原理。 3. 安全提醒：“孔明灯存在火灾隐患。当心火灾！”——孔明灯升空后无法控制方向，可能落在山林或易燃物上引发火灾。 4. 布置任务：课后查阅资料，了解热气球和孔明灯的发展历史，思考它们为什么能升空。 了解孔明灯与热气球的相同原理；认识孔明灯的火灾隐患；课后查阅资料了解更多。 从课堂实验拓展到传统文化（孔明灯）；安全教育渗透“科学知识服务社会”的意识。 学科网（北京）股份有限公司 $