《1.7风的成因》（教学设计）-2026-2027学年教科版四年级科学上册

该小学科学教学设计聚焦风的成因核心知识点，通过播放风吹树叶、红旗飘扬视频导入，以“大自然中的风如何形成”驱动问题，结合大气环境示意图铺垫冷热不均知识，搭建从生活现象到模拟实验再到自然现象的学习支架。 特色在于采用模拟实验法，用塑料筒、蜡烛、蚊香将空气流动可视化，引导学生观察烟的流动路径，体现科学思维的模型建构与推理论证，培养探究实践能力。实验步骤清晰，拓展海风成因解释，助力学生理解原理，为教师提供可操作的教学方案。

《风的成因》教学设计 一、教材分析 版本与课标定位：本课选自教育科学出版社《科学》、四年级上册，对应《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“地球系统”及“物质科学”领域，涉及空气的流动与风的形成，属于自然现象探究的典型课例。 内容编排：教材以“大自然中的风是怎样形成的”为问题驱动，设计了两个主要活动——阅读大气环境示意图（了解同一地区不同海拔温度差异、地表受热不均）和模拟风的形成（用塑料筒模拟大气、蜡烛模拟热源、蚊香烟观察空气流动路径）。最后拓展到海风形成的原因。 教学理念：通过模拟实验将无形的风可视化（借助烟的流动方向观察空气流动），引导学生理解空气冷热不均导致空气流动，从而形成风，培养模型推理和类比迁移能力。 二、学情分析 前概念：学生对风有丰富的生活经验，知道风是空气流动，但对风的成因（冷热不均）缺乏明确认识；部分学生知道热空气上升，但不知道冷空气会流过来补充。 认知水平：四年级学生能通过模拟实验观察烟的流动方向，能对比实验前后现象差异，能根据实验现象推理自然界的风。 学习动机：对“用烟观察空气流动”有好奇心，愿意动手操作；对海风等自然现象形成原因感兴趣。 三、教学目标 科学观念：知道风是空气流动形成的；自然界中，由于不同地方空气冷热不均（热空气上升，冷空气补充），导致空气流动，形成风。 科学思维：能通过模拟实验（蜡烛加热、蚊香烟流动）观察空气流动路径，推理自然风的成因；能运用类比法解释海风形成的原因。 探究实践：能按步骤完成“风的形成”模拟实验（蜡烛加热塑料筒一侧，用烟观察空气流动方向），记录现象并得出结论；能根据示意图解释海风成因。 态度责任：体会模拟实验在科学研究中的作用，注意用火安全；关注自然现象与生产生活的联系（如夏季制造风的方法）。 四、教学重难点 教学重点：通过模拟实验发现空气冷热不均 → 空气流动 → 形成风。 教学难点：理解“热空气上升，周围冷空气流过来补充”这一动态过程；将模拟实验结论迁移到自然界（海风、陆风等）。 五、教学方法 模拟实验法：用塑料筒、蜡烛、蚊香模拟风的形成。 观察记录法：借助烟的流动方向观察空气流动路径并画图。 类比推理法：将模拟实验与自然界大气环境进行类比，理解海风成因。 小组合作法：2-3人一组，合作完成实验与记录。 六、教学准备 教师准备：多媒体课件（大气环境示意图、海风形成动画、实验步骤图）；实验材料：大塑料筒（或透明塑料瓶去底，每组1个）、蜡烛（短蜡烛，每组1支）、火柴、蚊香（或艾条，每组1段）、小盘子（托蜡烛用）、挡风板（或硬纸板）、湿抹布；记录表（风的形成实验记录）。 学生准备：每组一份实验材料。 安全提示：使用蜡烛和蚊香时注意防火，实验室保持通风；提醒学生勿用手直接接触加热后的塑料筒；蚊香烟有刺激性，注意适量。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 （一）情境导入，聚焦问题 1. 播放风吹树叶、红旗飘扬的视频，提问：“大自然中的风是怎样形成的？我们能不能用实验模拟风的产生？” 2. 揭示课题：风的成因。 思考并猜测：可能与空气流动、温度有关。 从自然现象引出问题，激发探究风的成因的兴趣。 （二）阅读示意图，了解大气环境 1. 出示大气环境示意图（同一地区高海拔温度低、低海拔温度高；地面不同区域受热不均）。 2. 讲解：同一时间，高海拔处温度较低；地面附近因阳光照射、地面性质不同，有温度差异。 观察示意图，理解“热的地方空气上升，冷的地方空气下沉”。 建立大气冷热不均的背景知识，为模拟实验做铺垫。 （三）模拟实验：风的形成 1. 介绍实验装置： 大塑料筒：模拟大气环境（竖立，代表地表以上大气）。 蜡烛：模拟地面附近温度高的区域。 蚊香：产生烟，观察空气流动方向。 2. 演示或分组实验步骤： 将蜡烛点燃，放入塑料筒内一侧（或筒外底部一侧加热）。 将蚊香点燃，放在塑料筒侧面的开口处（或筒外另一侧）。 观察蚊香烟的飘动方向，记录烟的流动路径。 撤去蜡烛（或等待冷却），再次观察烟的流动。 3. 引导学生记录：有蜡烛时，烟向塑料筒内（或从冷侧流向热侧）；无蜡烛时，烟垂直上升或无水平流动。 4. 总结：蜡烛加热使筒内空气受热上升，筒外冷空气从侧面补充进来，形成水平流动的风。 小组合作实验： 点燃蜡烛和蚊香。 观察烟的流动方向（烟从冷区飘向热区）。 画图记录空气流动路线（用箭头表示）。 填写记录单（有蜡烛时的现象、无蜡烛时的现象）。 通过模拟实验，将无形的空气流动可视化，直观展示“热空气上升，冷空气补充”的动态过程，突破难点。 （四）研讨与归纳 1. 组织研讨： 问题1：模拟实验中，风的方向是怎样的？（烟从冷区吹向热区） 问题2：根据实验现象，推测自然界的风是怎样形成的？（太阳照射使地面受热不均，热空气上升，冷空气流过来补充，形成风） 问题3：炎炎夏日停电了，有哪些制造风的方法？（扇扇子、电风扇（用电池）、纸板扇风等） 2. 总结：空气冷热不均 → 热空气上升 → 冷空气补充 → 空气流动 → 形成风。 小组讨论，用完整语句解释风的成因。 举例：海陆风、山谷风、城市热岛环流等（教师可补充）。 通过研讨，将模拟实验结论迁移到自然现象，培养科学解释能力。 （五）拓展：解释海风的形成 1. 出示海风形成示意图（白天，陆地升温快，气温高；海洋升温慢，气温低）。 2. 提问：“根据模拟实验，你能解释白天海风为什么从海洋吹向陆地吗？” 3. 引导：陆地（热）空气上升，海洋（冷）空气补充，所以风从海洋吹向陆地。 4. 补充：夜晚相反（陆风）。 观察示意图，运用风的成因原理解释海风。 画出海风的空气流动方向（海洋→陆地）。 从模拟实验迁移到真实地理现象，培养类比迁移能力。 （六）反思评价，总结方法 1. 出示评价表（知道风是空气流动形成、能设计模拟实验、能根据现象推想成因、注意安全），组织自评与互评。 2. 回顾反思：本课用什么方法研究风的成因？（模拟实验法——用塑料筒、蜡烛、蚊香模拟自然界风的形成） 3. 强调：模拟实验是科学研究中重要的方法。 对照评价表打分，反思实验操作和推理中的表现。 总结模拟实验的关键要素（相似性、变量控制）。 强化模拟实验法，促进元认知。 （七）拓展迁移，课后延伸 1. 布置任务： 家庭小实验：在安全处用两个杯子（一杯装热水，一杯装冷水），将点燃的香靠近，观察烟飘向哪边，验证冷热空气流动。 观察生活中的风：在楼道口、窗户旁感受风的方向，联系室内外温差。 查阅资料：了解“山谷风”的形成原因。 记录拓展任务，课后实践与观察。 将课堂学习延伸到生活观察和家庭实验，培养持续探究的兴趣。 八、作业设计 基础作业：完成实验记录单（有蜡烛时烟的流动方向、无蜡烛时的现象），并写出风的形成原因（用“冷热不均→空气流动”的句式）。 实践作业：冷热水实验——用两个玻璃杯，一杯装热水，一杯装冷水，将点燃的香（或线香）分别靠近杯口上方，观察烟的飘动方向，拍照并解释现象。 拓展作业：查阅资料，了解海陆风或山谷风的形成原理，画出一幅示意图（标注空气流动方向），下节课展示。 九、板书设计 风的成因 一、自然现象 风是空气的流动 二、模拟实验 装置：塑料筒（大气）、蜡烛（热源）、蚊香（显示空气流动） 现象：烟从冷区飘向热区（水平流动） 原理：蜡烛加热 → 筒内空气受热上升 → 筒外冷空气补充 → 形成风 三、结论 冷热不均（热空气上升，冷空气补充） → 空气流动 → 风 四、拓展应用 海风：白天陆地升温快（热），海洋升温慢（冷） → 风从海洋吹向陆地 五、科学方法 模拟实验法 + 类比迁移 学科网（北京）股份有限公司 $