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

该小学科学学历案围绕《我们来做“热气球”》，通过情境导入、分组模拟实验、研讨归纳及安全辨析等学习支架，引导学生探究热空气上升、冷空气下降规律，理解热气球升降原理，掌握明火实验安全规范。 以探究实践为核心，通过分层实验操作和多感官观察培养科学思维，结合孔明灯火灾短片与安全公约制定强化态度责任，教师以问题驱动和巡回指导引导学生自主探究，体现科学观念与安全教育的深度融合。

1.6《我们来做“热气球”》学历案 人民教育出版社统编版小学《科学》四年级上册空气单元第6课《我们来做“热气球”》 【课标要求】 步骤 学段目标 内容要求 学业质量要求 课标分析 1. 物质科学领域：知道空气具有热胀冷缩性质，热空气、冷空气轻重存在差异；能基于观察到的现象提出简单科学猜想，开展动手探究实验。 2. 探究实践：熟练掌握分组实验操作，学会观察、记录实验现象，依托证据归纳科学规律。 3. 态度责任：树立实验用火安全意识，能辨别生活中明火物品的安全隐患。 1. 通过模拟实验，认识空气受热膨胀变轻上升、遇冷收缩变重下降。 2. 能用热空气上升原理解释热气球升降、孔明灯漂浮现象。 3. 掌握明火实验规范操作，知晓孔明灯燃放的消防安全风险。 1. 能独立描述模拟热气球实验全过程现象，准确说出冷热空气运动规律。 2. 能结合实验证据完整推理热气球升降原理，规范完成实验记录单。 3. 实验操作遵守安全规则，主动拒绝燃放孔明灯，能向家人宣传消防安全。 课时内容分析 核心素养：科学观念、科学思维、探究实践、态度责任 学生学什么：冷热空气轻重变化规律；热气球升降原理；明火实验安全规范；孔明灯安全常识 学到什么程度：能动手完成模拟实验；用实验现象解释生活热空气现象；牢记用火安全，自觉规避火灾隐患 学生怎么学：分组实验探究、观察记录、小组研讨、生活实例对比、安全案例辨析 教法：实验演示法、问题驱动法、小组合作法、情境教学法 学法：动手操作法、观察记录法、归纳推理法、合作交流法 【学习目标】 1.通过观看热气球视频、塑料袋模拟热气球分组实验，完整观察塑料袋加热膨胀上升、冷却下落的全过程，准确说出空气受热变轻上升、遇冷变重下降的规律，建立热空气运动的科学观念。（科学观念） 2.结合实验记录单记录的温度、形态变化证据，小组讨论推理热气球升降的内在原因，能利用热空气上升原理解释热气球、孔明灯漂浮现象，发展归纳推理的科学思维。（科学思维） 3.按照标准步骤独立完成模拟热气球实验，规范操作蜡烛、塑料袋等器材，如实填写实验记录，提升动手操作、现象记录的探究实践能力。（探究实践） 4.学习明火实验操作规范，了解孔明灯火灾真实案例，主动说出2条用火安全规则，拒绝燃放孔明灯，树立科学用火、珍爱生命的责任意识。（态度责任） 【评价任务】 1.参与课堂热气球情境观察、分组模拟实验，能完整描述塑料袋加热上升、冷却下落的现象，准确说出冷热空气轻重变化特点（检测目标1）。 2.完成实验记录单填写，小组研讨时能结合实验现象推理热气球升降原理，准确解答教材研讨问题，能简单解释孔明灯漂浮原因（检测目标2）。 3.独立规范完成全套模拟实验操作，实验结束有序整理器材、熄灭蜡烛，完整填写实验操作自评表（检测目标3）。 4.安全辨析活动中，说出至少2条明火实验安全要求，主动说明孔明灯火灾隐患，承诺不燃放孔明灯（检测目标4）。 【资源与建议】 1.地位与作用 本课是四年级上册《空气》单元第6课，承接前5课空气占据空间、空气有质量、空气会流动等基础知识点，聚焦冷热空气的重量差异，是空气性质知识的延伸与应用。本课以模拟实验为核心载体，将抽象的空气热胀冷缩转化为直观可视的塑料袋升降现象，为后续风的形成、对流现象学习奠定基础；同时融合消防安全教育，实现科学知识与生命安全教育融合。 2.学习逻辑顺序 情境导入（热气球升降疑问）→分组模拟实验（观察冷热空气现象）→研讨归纳原理（总结热空气上升规律）→生活拓展（对比热气球与孔明灯）→安全警示教育→课堂巩固练习→课后实践拓展，由现象到本质、由实验到生活、由知识到安全，层层递进。 3.重难点及突破策略 教学重点：通过模拟实验认识热空气上升、冷空气下降，解释热气球升降原理 突破策略：分层实验操作，先徒手感受塑料袋温度变化，再观察升降；借助实验记录单对比冷热两种状态的塑料袋形态，小组交流梳理证据，教师板书梳理规律。 教学难点：理解空气受热后膨胀变轻是热气球上升的根本原因 突破策略：设置对比提问“加热前后袋子里的空气发生了什么变化？为什么加热后袋子会往上飘？”；用纸筒作用辅助理解聚拢热空气，结合生活暖气片向上散热、热气往上飘实例辅助理解。 安全重难点：明火蜡烛实验操作规范、孔明灯火灾风险认知 突破策略：教师完整演示标准操作，标注危险操作行为；展示孔明灯火灾新闻短片，小组讨论安全隐患，制定班级实验安全公约。 4.学习资源 教师资源：热气球实景视频、模拟实验示范操作视频、孔明灯火灾科普短片、PPT课件、板书展板、实验演示套装、消防湿巾。 学生分组资源：轻薄大塑料袋、硬纸筒、小蜡烛、火柴、防火托盘、实验记录单、安全自评卡片。 【学习过程】 课前学习 1.预习教材1719页，观察课本热气球、模拟实验器材插图，思考问题：热气球为什么能飞到天上？ 2.生活观察：寻找家里热气向上飘的现象（热水蒸汽、开水热气、暖气片热气），简单记录1个生活实例，课堂分享。 3.预习安全提示：提前阅读课本拓展板块孔明灯安全内容，初步了解燃放孔明灯的危险。 课中学习 学习任务一：情境激趣，提出探究问题（落实目标1） 活动一：热气球实景情境导入 1.教师播放高空热气球飞行升降短视频，出示教材热气球图片，创设观光情境。 2.问题驱动（教法：情境提问法）：大家观察热气球起飞、降落全过程，想一想，是什么力量让热气球飞上高空？想降落时又要怎么做？ 3.学生活动（学法：自由发言、猜想表达）：结合生活经验大胆猜想，多数学生猜测和“加热、火”有关，但无法完整说明原理。 4.教师小结：大家都发现加热和热气球飞行有关，今天我们就用简易材料做模拟热气球，解开热气球升降的秘密。 学习任务二：分组探究，模拟热气球实验（落实目标1、3） 活动一：认识实验器材，明确安全规范 1.出示分组器材：大塑料袋、纸筒、蜡烛、防火托盘、火柴，讲解每种器材用途。 2.教师完整示范标准操作，逐条讲解安全规则（学法：倾听识记、标记要点）： ①蜡烛必须放在防火托盘内，防止蜡油滴落引燃桌面； ②纸筒罩住蜡烛，塑料袋只能罩在纸筒外侧，严禁塑料袋直接触碰火焰； ③手扶塑料袋缓慢加热，感觉到向上拉力再松手； ④实验结束立刻用盖子熄灭蜡烛，禁止吹灭蜡烛。 3.危险操作辨析：出示错误操作图片（塑料袋贴火焰、无托盘、不盖灭蜡烛），学生判断对错并说明危害。 活动二：小组合作完成模拟实验，观察记录现象 1.实验步骤（学法：分步操作、多感官观察、书面记录）： 步骤1：点燃托盘内蜡烛，用纸筒完全罩住火焰； 步骤2：将塑料袋轻轻套在纸筒外部，双手扶住塑料袋底部； 步骤3：手掌紧贴塑料袋外壁，持续感受温度变化，观察塑料袋形态； 步骤4：袋子明显膨胀、有向上拉力时缓慢松手，观察塑料袋上升过程； 步骤5：塑料袋升空冷却后自然下落，再次触摸外壁感受温度； 步骤6：熄灭蜡烛，整理器材，填写实验记录单。 2.教师巡视指导（教法：巡回指导、个别点拨）： 提醒学生重点对比加热前、加热中、冷却后塑料袋的大小、温度、运动状态； 对操作不规范小组及时纠正用火行为，引导学生如实记录，不编造实验现象。 3.小组交流初步现象：各组分享看到、摸到的变化，统一现象：加热后袋子变热、膨胀、向上飞；冷却后袋子变冷、收缩、落回地面。 学习任务三：研讨交流，归纳科学原理（落实目标2） 活动一：教材研讨问题深度讨论 1.出示教材两道核心研讨题，小组5分钟合作讨论（教法：小组合作探究法）： 问题1：结合模拟实验，怎样解释热气球上升、下降的原因？怎样验证你的想法？ 问题2：如何让热气球在空中停留更长时间？ 2.全班汇报交流，教师引导学生依托实验证据推理（学法：归纳推理、语言表达）： 上升：蜡烛加热袋内空气，空气受热膨胀、变轻，热空气向上流动，带动塑料袋上升； 下降：停止加热，袋内空气慢慢冷却收缩、变重，冷空气下沉，袋子下落； 延长停留：持续加热内部空气，减少空气冷却速度。 3.突破难点提问：为什么空气受热会变轻？对比同体积冷热空气，热空气更松散、重量更小，更容易向上飘。 活动二：板书梳理核心规律 师生共同总结板书核心逻辑：加热→空气受热变轻→上升；冷却→空气变冷变重→下降。 学习任务四：拓展延伸，辨析孔明灯安全（落实目标4） 活动一：对比热气球与孔明灯 1.出示教材孔明灯图片，学生结合课前预习交流：孔明灯和热气球原理是否相同？ 小结：原理一致，都是依靠持续加热内部空气，依靠热空气漂浮在空中。 活动二：消防安全警示教育 1.播放孔明灯引发山林、小区火灾科普短片，小组讨论孔明灯安全隐患：明火无固定防护、飘落易引燃树木、电线、房屋。 2.安全分享活动：每位学生说出1条明火实验/户外用火安全建议，汇总书写班级《科学实验安全公约》张贴教室。 3.统一认知：孔明灯存在重大火灾风险，小学生不购买、不燃放，主动劝阻家人燃放。 学习任务五：课堂展示评价 1.实验记录单展示：随机抽取3组记录单全班点评，按照完整度、现象描述清晰度分层评价。 2.“小小科学讲解员”展示：手持实验器材，完整讲解热气球升降原理（对应评价任务2、3）。 3.安全自评卡片填写：学生自主勾选本节课实验操作、安全遵守情况，完成自评。 学后反思 1.通过模拟实验，你观察到塑料袋加热和冷却后有哪些不一样的变化？ 2.用自己的话完整说一说热气球能够上升、下降的科学原理。 3.做蜡烛明火实验时，有哪些必须遵守的安全规则？生活中我们为什么不能放孔明灯？ 4.本节课实验操作你有哪些做得好的地方？还有哪些操作需要改进？ 【作业与检测】 一、选择题（检测目标1、2） 1.模拟热气球塑料袋能够飞到空中的主要原因是（） A.塑料袋本身很轻 B.袋内空气受热变轻，热空气向上飘 C.蜡烛推着袋子往上飞 D.外面有风把袋子吹起来 2.想要让热气球在空中停留更久，正确做法是（） A.不断给内部空气加热 B.立刻停止加热 C.把热气球放低一点 D.往热气球里装冷空气 二、判断题（检测目标1、4） 1.空气受热后会膨胀变轻，向上运动；空气变冷会收缩变重，向下沉降。（） 2.孔明灯和热气球原理相同，所以我们可以随意燃放孔明灯玩耍。（） 3.做模拟热气球实验时，塑料袋可以直接贴在蜡烛火焰上加热。（） 三、简答题（检测目标2） 结合课堂模拟实验，说一说塑料袋热气球飞到空中一段时间后，为什么会自动落回地面？ 实践作业（检测目标1、4，联系生活） 1.家庭观察任务：在家寻找热气向上流动的生活现象（开水蒸汽、做饭热气、暖气），拍摄1张照片，下节课分享。 2.安全宣传任务：向爸爸妈妈讲解热气球原理和孔明灯火灾隐患，和家人约定不燃放孔明灯。 3.简易复述任务：向家人完整讲述课堂模拟热气球实验的过程与科学道理。 板书设计 6.我们来做“热气球” 模拟实验材料：塑料袋、纸筒、蜡烛、防火托盘 加热→空气受热膨胀变轻→热空气上升→热气球起飞 冷却→空气遇冷收缩变重→冷空气下沉→热气球降落 1.原理：热空气上升，冷空气下降 2.同类物品：孔明灯（原理相同，禁止燃放，易引发火灾） 3.实验安全：不触碰火焰、及时熄灭蜡烛、远离易燃物 学科网（北京）股份有限公司 $