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，通过热气球升空视频导入，衔接前几课空气基本性质，以模拟实验（塑料袋、纸筒、蜡烛）为支架，引导学生观察从瘪到鼓、上升再下降的现象，建立热气球原理认知。 亮点在于以模拟实验为核心，融合科学思维（推理论证现象与原理的因果关系）和探究实践（规范操作与安全意识培养），如通过塑料袋状态变化分析热空气上升与冷却下降的原理，渗透孔明灯安全警示。资料结构完整，助力学生直观理解科学概念，便于教师高效开展实验教学。

课 题 1.6我们来做“热气球” 总第 课时 教材分析 本课选自教科版《科学》四年级上册，在前几课认识空气基本性质的基础上，聚焦“热空气上升”这一新现象。教材以“热气球升空”为情境，编排模拟实验（用塑料袋、纸筒、蜡烛模拟热气球）和研讨解释（分析上升与下降原因）两大板块，引导学生从现象到原理建立“热空气上升”的概念，并拓展至孔明灯及其安全隐患。 学情分析 学生对热气球有感性认识（旅游观光、图片视频），但对其升空原理模糊，常误以为“火烧空气产生推力”或“热气球本身变轻”。知道“热空气上升”这一说法，但缺乏实验验证和因果链条的建立。对动手做“热气球”实验兴趣极高，但需强化用火安全意识。 教学目标 科学观念：知道空气受热后会上升，热气球利用热空气上升的原理升空；理解空气冷却后体积收缩、密度增大而下降。 科学思维：能基于模拟实验中的现象（塑料袋变鼓→上升→下降），运用推理论证，建立“热空气上升→带动物体升空”的因果链条；能运用比较分析，解释热气球与孔明灯原理的异同。 探究实践：能正确使用蜡烛、纸筒、塑料袋等材料完成模拟实验，规范操作并注意用火安全；能用手感知温度变化，准确描述袋子从瘪到鼓、上升、下降的全过程。 态度责任：养成规范用火的安全意识，认识孔明灯的火灾隐患；体会模拟实验在科学研究中的价值。 教学重点与难点 重点：通过模拟实验发现空气受热后会上升，解释热气球升空原理。 难点：理解“纸筒罩住蜡烛”的作用（集中加热空气、隔热保护塑料袋）；解释塑料袋上升后为什么会下降（空气冷却、收缩下沉）。 教学方法 模拟实验法、观察记录法、研讨分析法、安全演示法 教学准备 教师：多媒体课件（热气球视频、实验步骤图、孔明灯图片）。 分组材料：大号轻薄塑料袋（每组1个）、纸筒（或去底纸杯，每组1个）、短蜡烛（每组1支）、火柴（教师统一保管）、湿抹布。 学生活动设计 聚焦：松手放飞充气气球→问“什么力量让气球飞出去”→揭题。 探索1：吹大气球→对纸杯放气→观察纸杯被吹动→感知“空气流动有力量”。 探索2：介绍小火箭装置→穿吸管、固定细绳→气球粘吸管→松手观察→记录“喷气方向→运动方向”。 探索3：出示帆船、风电、风筝等图片→小组讨论“如何利用空气流动力量”→填班级记录单。 研讨：气球小火箭的运动方向规律→比较水流动与空气流动→归纳结论。 拓展：演示空气炮击倒纸杯塔→追问“力量从哪里来”→讲原理。 评价：自评互评→总结方法。 教 学 过 程 设计意图 一、情境导入，聚焦问题（约4分钟） （一）观看视频，引发思考 教师播放：热气球升空视频或展示图片。 提问：“热气球那么大、那么重，为什么能稳稳地升上天空？它又是怎么降落的？” 学生猜测：可能是火烧空气让气球上升、热空气往上跑…… 揭示课题：我们来做“热气球”。 二、探索：模拟制作热气球（约15分钟） （一）认识材料，明确步骤 教师介绍材料：大号轻薄塑料袋（模拟球囊）、纸筒（模拟燃烧器通道）、蜡烛（模拟热源）。 提问：“为什么要用纸筒罩住蜡烛？塑料袋能不能直接放在蜡烛上？”（防止烧坏塑料袋，集中加热空气） 演示操作步骤： （1）点燃蜡烛（教师统一操作）。 （2）用纸筒罩住蜡烛。 （3）将塑料袋套在纸筒外，袋口朝下、不封口。 （4）手扶袋壁，感受温度变化，观察袋子状态。 （5）当袋子变热、有上升趋势时，轻轻松手，观察上升与后续下降。 （二）分组实验，观察记录 分组操作，教师巡视指导，强调“手不碰火焰、袋不碰火焰”。 学生观察并记录： 袋子变化：从瘪到慢慢鼓起→变热→上升→冷却后下降。 手的感觉：袋壁从凉到热。 安全提示：蜡烛用完即熄，湿抹布就位。 三、研讨：解释上升与下降的原因（约6分钟） （一）基于现象，推理论证 教师组织研讨： “塑料袋为什么会从瘪变鼓？里面发生了什么变化？”（空气受热膨胀，袋子被撑鼓） “塑料袋为什么能上升？是谁把它推上去的？”（袋内热空气上升，带动塑料袋升空） “塑料袋为什么过一会儿又下降了？”（袋内空气冷却，收缩，密度变大，下沉） “纸筒有什么作用？如果不罩纸筒会怎样？”（集中加热、隔热保护） 学生用完整语句解释，教师追问“你的依据是什么”。 师生归纳原理： 空气受热 → 体积膨胀 → 热空气上升 → 带动塑料袋上升。 空气冷却 → 体积收缩、密度增大 → 下降。 回扣热气球：热气球通过燃烧器持续加热空气，所以能长时间停留在空中；关闭火源，空气冷却，热气球下降。 四、拓展：孔明灯——原理与安全（约5分钟） （一）原理迁移，安全警示 出示孔明灯图片：“孔明灯为什么能升空？和热气球原理一样吗？” 学生回答：一样，都是热空气上升。 追问：“孔明灯为什么能飞更久、更远？”（燃料持续燃烧，不断加热空气） 安全警示： 孔明灯升空后不受控制，落到山林、草垛、建筑物上极易引发火灾。 我国许多地方已禁止燃放孔明灯。 教育学生不购买、不燃放，并提醒家人。 五、反思评价，总结方法（约3分钟） （一）评价与反思 评价表（能说出热空气上升原理、能解释塑料袋升降原因、能规范操作注意用火安全、乐于探究），自评与互评。 总结方法：“今天用什么方法研究热气球？”（模拟实验法——用塑料袋模拟热气球球囊） 教师强调：模拟实验能帮助我们把复杂、宏大的现象“搬进”教室，是科学研究的重要方法。 六、拓展迁移，课后延伸（约2分钟） 布置任务： 家庭小实验（需家长陪同）：用保鲜袋、电吹风热风档加热袋内空气，观察上升现象。 查阅任务：了解孟格菲兄弟发明热气球的故事。 思考任务：为什么热气球大多在早晨或傍晚升空？与气温有关吗？ 以真实热气球激发兴趣，引发对升空原因的思考，指向提出可探究问题的科学思维。 通过模拟实验将“热空气上升”这一抽象原理转化为可见、可感的实验现象，让学生在动手操作中建立直观认识。纸筒的设计隐含“集中加热”的结构功能，为后续理解热气球燃烧器作用奠定基础。体现课标“能通过模拟实验探究科学现象”的要求。 1. 通过推理论证从现象到原理建立因果链条，强化“基于证据得出结论”的科学思维。比较分析热气球与模拟装置的异同，培养迁移能力。体现课标“能基于现象进行推理”的要求。 0. 从热气球迁移到孔明灯，检验原理迁移能力；同时将科学教育与安全教育、法规教育有机融合，体现课标“关注科学技术与社会生活的关系”的要求。 1. 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”。 将课堂趣味实验延伸到家庭，用资料查阅拓展科学史视野，培养持续探究和自主学习的习惯。 作业设计： 基础作业：完成实验记录单——描述塑料袋从加热到上升再到下降的全过程，并写出热气球上升的原因。 实践作业（需家长陪同）：家庭模拟热气球——用保鲜袋和电吹风（热风档）尝试制作，观察上升现象，拍照记录并尝试用本课原理解释。 拓展作业：查阅资料，了解孟格菲兄弟发明热气球的故事，写一段150字左右的介绍。 板书设计： 1.6我们来做“热气球” 1、 模拟实验 材料：塑料袋（球囊）＋纸筒（通道）＋蜡烛（热源） 现象：变鼓 → 变热 → 上升 → 冷却 → 下降 2、 原理 空气受热 → 体积膨胀 → 热空气上升 → 带动塑料袋上升 空气冷却 → 体积收缩、密度增大 → 下降 3、 应用与警示 热气球：燃烧器持续加热 → 升空 孔明灯：燃料持续加热 → 原理相同 ⚠️ 火灾隐患，禁止燃放！ 4、 科学方法 模拟实验法 课后反思： 优点：模拟实验直观生动，学生能清晰观察塑料袋从上升到下降的全过程，有效建立了“热空气上升”的因果链条；孔明灯拓展将原理学习与安全警示有机融合。 不足：塑料袋材质差异导致部分小组上升不明显；学生对“纸筒罩蜡烛”的作用停留于教师告知，缺乏对比体验。 改进：课前统一测试筛选轻薄适中的塑料袋确保效果；增设“有纸筒vs无纸筒”对比演示，让学生直观感知纸筒集中加热空气的作用。 学科网（北京）股份有限公司 $