1.7《风的成因》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“风的成因”核心知识点，基于空气性质及热空气上升的前概念，通过播放风吹树叶视频导入，引导学生经历阅读示意图、模拟实验、迁移解释三个环节，构建“冷热不均→空气流动→形成风”的因果链条作为学习支架。 此资料亮点在于以模拟实验为核心，用透明塑料筒、蜡烛、蚊香将空气流动可视化，对比有/无蜡烛时烟的流动路径，培养探究实践能力。研讨中通过推理论证抽象成因，迁移解释海风运用类比迁移，强化科学思维，助力学生建立模型认知，教师易操作，提升教学实效。

课 题 1.7风的成因 总第 课时 教材分析 本课选自教科版《科学》四年级上册，在认识空气性质及热空气上升的基础上，进一步探究“风是怎样形成的”。教材编排阅读示意图（了解大气冷热不均）→模拟实验（用塑料筒、蜡烛、蚊香可视化空气流动路径）→迁移解释（海风成因）三个环节，引导学生建立“冷热不均→空气流动→形成风”的因果链条。 学情分析 学生对“风是空气流动”有感性认识，但对其成因“冷热不均”缺乏明确理解；部分学生知道热空气上升，但不知道“冷空气流过来补充”这一动态过程。能通过观察烟流动方向获取信息，但将模拟实验对应到自然界的能力较弱。 教学目标 科学观念：知道风是空气流动形成的；知道冷热不均是空气流动的根本原因（热空气上升，冷空气补充）。 科学思维：能通过模拟实验中烟的流动路径，运用推理论证建立“冷热不均→空气流动→形成风”的因果链条；能运用类比迁移，将模拟实验模型对应到自然界真实情境，解释海风形成原因。 探究实践：能按步骤完成风的形成模拟实验，借助蚊香烟流观察并记录空气流动方向，用箭头图示表达空气流动路径。 态度责任：体会模拟实验在科学研究中的价值；注意用火安全；关注自然现象与日常生活的联系。 教学重点与难点 重点：通过模拟实验发现“冷热不均→空气流动→形成风”。 难点：理解“热空气上升，冷空气流过来补充”的动态过程，并将模拟实验结论迁移到自然界。 教学方法 模拟实验法、观察记录法、类比推理法、小组合作法 教学准备 教师：多媒体课件（大气环境示意图、海风形成动画、实验步骤图）。 分组材料：大塑料筒（透明，去底）、短蜡烛、火柴、蚊香（或线香）、小盘子、湿抹布。 学生活动设计 聚焦：播放风吹树叶视频→问“风是怎么形成的”→揭题。 铺垫：出示大气示意图→讲解“不同地方冷热不同→热处空气上升、冷处空气下沉”。 探索：介绍装置（塑料筒=大气、蜡烛=热源、蚊香=可视化）→点蜡烛放筒内一侧→点蚊香放筒外侧开口处→观察烟飘动方向→撤蜡烛再次观察→对比记录。 研讨：烟从哪飘向哪→为什么有蜡烛时烟横向流动、无蜡烛时垂直上升→实验模拟了自然界的什么过程→归纳结论。 拓展：出示海风示意图→用本课原理解释“白天风从海洋吹向陆地”→夜晚呢？ 评价：自评互评→总结模拟实验法。 教 学 过 程 设计意图 一、情境导入，聚焦问题（约3分钟） （一）从现象到问题 教师播放：风吹树叶摇动、红旗飘扬的视频，提问：“风是什么？它是怎样形成的？我们能通过实验模拟风的产生吗？” 学生回答：风是空气流动；可能是温度变化造成的…… 揭示课题：风的成因。 二、阅读示意图，了解大气环境（约4分钟） （一）建立冷热不均的背景 教师出示：大气环境示意图（同一地区高海拔冷、低海拔热；地面不同区域受热不均）。 讲解：“同一时间，不同地方温度不同。温度高的地方空气受热上升，温度低的地方空气相对冷，会下沉。” 学生观察，理解“热升冷降”的基本模式。 三、模拟实验：风的形成（约14分钟） （一）认识装置，明确对应关系 教师介绍装置，并建立模型对应： 塑料筒（竖立）模拟大气环境。 蜡烛模拟地面附近温度高的区域（热源）。 蚊香的烟帮助观察空气流动路径（将无形的风可视化）。 提问引导预测：“如果把点燃的蜡烛放在塑料筒一侧加热，另一侧不加热，蚊香的烟会向哪个方向飘动？” （二）分组实验，观察记录 操作步骤： 蜡烛点燃（教师统一操作），放入塑料筒内一侧底部。 蚊香点燃，放在塑料筒另一侧（或侧面开口处）。 观察烟的飘动方向（从冷区飘向热区）。 撤去蜡烛（或冷却后），再次观察烟的飘动（垂直上升，无水平流动）。 学生记录：用箭头在记录单上画出空气流动路径（有蜡烛时、无蜡烛时）。 教师追问：“为什么有蜡烛时烟会横向飘进筒里？无蜡烛时烟为什么直着向上？”（蜡烛加热使筒内空气上升，筒外冷空气横向补充进来） 四、研讨与归纳（约6分钟） （一）从实验到原理 师组织研讨： “模拟实验中，风的方向是怎样的？烟从哪边飘向哪边？”（从冷区飘向热区） “如果撤去蜡烛，烟还会横向飘动吗？这说明什么？”（不会，说明加热是空气流动的原因） “根据实验现象，你能推测大自然中的风是怎么形成的吗？” 学生推理：太阳照射使地面冷热不均→热的地方空气上升→冷的地方空气流过来补充→空气流动→形成风。 师生归纳： 冷热不均 → 热空气上升 → 冷空气补充 → 空气流动 → 形成风。 五、拓展：解释海风的形成（约5分钟） （一）模型迁移，学以致用 教师出示：海风形成示意图（白天，陆地升温快→热，海洋升温慢→冷）。 提问：“根据模拟实验得出的原理，白天海风是从海洋吹向陆地，还是从陆地吹向海洋？为什么？” 学生运用类比推理：陆地热→空气上升→海洋冷→空气补充→风从海洋吹向陆地。 学生活动：在示意图上用箭头标出空气流动方向和风向。 补充：夜晚相反（陆地降温快→冷，海洋降温慢→热→风从陆地吹向海洋，即陆风）。 六、反思评价，总结方法（约3分钟） （一）评价与反思 评价表（能说出风的成因、能正确操作模拟实验、能用箭头表示空气流动路径、能解释海风成因、注意安全），自评与互评。 总结方法：“本课用什么方法研究风的成因？”（模拟实验法——用塑料筒模拟大气、蜡烛模拟热源、蚊香模拟观察气流） 教师强调：模拟实验能帮助我们把宏大的自然现象“搬进”实验室，是科学研究的重要方法。 七、拓展迁移，课后延伸（约2分钟） 布置任务： 家庭小实验：用两个杯子（一杯热水、一杯冷水），将点燃的香靠近杯口上方，观察烟飘向哪边，验证冷热空气流动。 观察任务：在楼道口、窗户旁感受风的方向，联系室内外温差推测风的成因。 查阅任务：了解“山谷风”的形成原因，画一幅简单示意图。 1. 从常见自然现象切入，激活前概念，引发探究动机，指向提出可探究问题的能力。 1. 为模拟实验提供知识铺垫，建立“大气中冷热不均”的事实基础，使实验与自然对应有据可依。体现课标“理解科学知识可以解释自然现象”的要求。 1. 通过模拟实验将无形的空气流动可视化。增设对比实验（有蜡烛vs无蜡烛）凸显“加热导致水平流动”的因果关系。用箭头画路径培养观察记录与模型表达能力。体现课标“能使用简单的装置进行模拟实验”的要求。 0. 通过推理论证从模拟实验现象抽象出风的成因，建立完整的因果链条。体现课标“能基于实验现象进行推理，形成合理解释”的要求。 1. 将模拟实验结论迁移到真实地理现象，训练类比推理能力，体现课标“能运用所学解释实际生活中的现象”的要求。 强化模拟实验法的认知，促进元认知。体现课标“能在教师指导下进行反思评价”。 · 通过家庭实验和生活观察将课堂延伸至课外，培养持续探究的兴趣和习惯。 作业设计： 基础作业：完成实验记录单——画出有蜡烛和无蜡烛时烟的流动路径（用箭头表示），并写出风的形成原因（用“冷热不均→空气流动→风”的句式）。 实践作业：冷热水实验——用两个玻璃杯分别装热水和冷水，将点燃的香（或线香）靠近杯口上方，观察烟的飘动方向，拍照并用本课原理解释现象。 拓展作业：查阅资料，了解海陆风或山谷风的形成原理，画一幅示意图并标注空气流动方向。 板书设计： 1.7风的成因 1、 模拟实验 装置：塑料筒（大气）＋蜡烛（热源）＋蚊香（观察气流） 现象：烟从冷区 →→→ 飘向热区（水平流动） 对照：无蜡烛 → 烟垂直上升（无水平流动） 2、 原理 冷热不均 → 热空气上升 → 冷空气补充 → 空气流动 → 风 3、 迁移应用——海风 白天：陆地热（上升）← 海洋冷（补充）→ 风从海洋吹向陆地 4、 科学方法 模拟实验法 ＋ 类比迁移 课后反思： 优点：模拟实验用蚊香烟流将无形的风可视化，对照实验设计有效凸显“冷热不均导致空气流动”的因果关系；迁移至海风成因，训练了类比推理能力。 不足：学生对“冷空气补充”的动态过程理解不够深入，易忽略“热空气上升后冷空气横向流入”的完整环节；实验装置与自然界的对应关系建立不够扎实，迁移时生硬。 改进：用板贴分步动态演示“热升→冷补→水平流”全过程，配合手势模拟强化动态理解；增设“对应关系连连看”活动（塑料筒↔大气、蜡烛↔太阳加热的地面），帮助学生建立清晰的模型对应思维后再解释海风。 学科网（北京）股份有限公司 $