4.15 热气球（教学设计）科学苏教版三年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦热空气上升、冷空气下降及热气球升降原理，通过播放热气球升空视频，AI小熊提问引导猜想，建立对热气球现象的初步认知，作为后续实验探究的学习支架。 以实验探究为核心，通过模拟热气球升空、冷热空气质量对比、冷热空气对流实验，结合AI空气微粒运动动画，帮助学生理解同体积热空气比冷空气轻的科学观念。运用类比推理和实验分析培养科学思维，分层作业兼顾基础与拓展，提升学生探究实践能力，为教师提供安全规范、可操作的教学流程。

苏教版（2024）科学三年级上册 《热气球》教学设计 课题 4.15 热气球 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道热空气上升、冷空气下降； 2.了解热气球上升和下降的原理，知道冷热空气会对流。 科学思维： 能通过实验现象推理热空气轻、会上升的特点，解释热气球升降的原因。 探究实践： 能完成“纸蛇转动”“冷热瓶对流”实验，观察现象并分析原因。 态度责任： 感受科学原理的应用价值，激发对航空航天的兴趣。 教学重难点 重点： 热空气上升的原理，热气球的工作原理 难点： 理解同体积热空气比冷空气轻 教学环节 教学过程 课堂导入 （一）趣味导入 1.播放热气球升空实景视频，AI小熊提问：“嗨，同学们，我是小熊飞行员！刚刚看到热气球飞向天空，是不是超神奇？ 2.你们知道我驾驶的热气球为啥能飞起来吗？大胆猜猜看”引导学生自由猜想。 3. 板书课题：热气球。 课 程 学 习 （二）新知探索 1.认识热气球的结构。 展示热气球结构示意图，小熊飞行员讲解。 2.实验一：模拟热气球升空实验 ①教师演示实验（规范操作+安全强调）：学生严禁触碰火焰、高温纸筒和塑料袋 ②分组分工：每组组长按照规范步骤操作、安全员准备好湿抹布 ③学生观察 教师巡回点燃蜡烛，提醒学生紧盯塑料袋变化，记录“塑料袋鼓起的时间”“是否出现上升趋势”等信息。 ④现象分享，邀请学生分享实验记录 ⑤教师引导学生聚焦“塑料袋受热鼓起、松手上升”的核心现象。 ⑥小结：热气球上升可能是（ 热空气 ）引起的。 3. 解释热气球上升原理 ①引导学生结合实验现象思考：“塑料袋为什么会上升？”②结合“油浮在水面”的生活经验，用类比法推理热空气与冷空气的轻重关系。 实验二：冷热空气质量对比 1.学生视频实验：用电子天平分别称量“集气瓶+冷空气”和“集气瓶+热空气”的质量。 小结：同体积的热空气比冷空气轻，这是热气球上升的关键原因。 2. 播放AI生成的空气微粒运动动画，展示“空气受热后微粒间距变大，密度变小”的微观过程，帮助学生理解“同体积热空气比冷空气轻，热空气上升”的核心原理。 实验三：冷热空气流动观察 1.教师展示实验操作，让学生观察烟的流动方向； 2.学生用红笔在实验记录单上画出热空气上升的箭头，用蓝笔标注冷空气下沉的路径。 小组讨论得出结论：热空气会上升，冷空气不会上升，会下降。 并尝试解释热气球下降的原理。 3. 原理总结：“热气球停止加热后，囊内空气慢慢冷却变重，冷空气下沉，热气球便随之下降”。 （三）总结拓展 1. 师生结合实验现象，梳理热气球升空原理：通过加热装置让球囊内空气变热，热空气上升带动热气球升空。 2. 热空气的应用 - 除了热气球，你还见过类似情况的应用？ 孔明灯、暖气片等…… 讲解孔明灯的由来，比热气球的发明要早大约1500年。 安全警示： - 展示孔明灯引发火灾的案例图片，严肃地说：“孔明灯虽然好看，但容易引发火灾，大家玩的时候一定要在空旷的地方，还要有大人陪着，安全使用科学原理才是最棒的！” 3. 科技延伸 - 热气球广泛应用于航空探测、体育赛事、旅游等各个领域。 课堂 小结与课后作业 （四）课堂小结与课后作业 课堂小结 通过实验探究“同体积热空气比冷空气轻，热空气会上升”。 用类比推理解释热气球升降的原理，理解冷空气下沉对热气球下降的作用。 布置分层作业 ①基础层：说一说热气球为什么能上升； ②实践层：在家用蜡烛和纸条，验证热空气上升； ③拓展层：查一查孔明灯的工作原理，为什么现在不提倡放孔明灯。 板书设计 15. 热气球 热空气：同体积更轻 → 上升 冷空气：同体积更重 → 下降 冷热空气对流 热气球原理：加热空气 → 上升；停止加热 → 下降 教学反思 1.纸蛇可以提前剪好，螺旋形的效果最好； 2.对流实验瓶子要透明，烟雾要足，现象才明显； 3.蜡烛实验全程强调安全，准备湿抹布备用。 1 学科网（北京）股份有限公司 $