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、冷空气下降”核心知识点，通过展示热气球实景图片导入，承接前几课空气流动、有质量等基础，以模拟实验为学习支架，引导学生探究热气球升降原理。 特色在于递进式实验设计，用纸筒隔绝明火保障安全，学生通过触摸感知温度变化，推理“加热—空气变轻—上升”逻辑链条，落实科学思维中的模型建构与推理论证。小组合作完成实验记录，结合孔明灯资料拓展，强化探究实践与态度责任，助力学生直观理解科学原理，为教师提供安全可操作的教学方案。

第6课时 我们来做“热气球” 课型 模拟实验探究课 课时 1 学情分析 在前几课的学习中，学生已经知道空气具有会流动、占据空间、有质量等特点。学生在生活中见过热气球、孔明灯，知道加热可以让物体上升，但是并不明白热空气比冷空气更轻；在模拟热气球实验中，学生很难将“加热空气、空气变轻、塑料袋升空”三者建立逻辑联系；实验时容易出现塑料袋被蜡烛明火烫破、加热时间把控不当的问题，教学时要树立用火安全意识。 核心素养目标 科学观念 1. 知道空气受热后会变轻向上流动，遇冷后空气变冷变重会下降。 2. 知道热气球依靠加热内部空气实现上升，停止加热，空气冷却后就会下降。 科学思维 1. 通过塑料袋模拟热气球实验，对比加热前后塑料袋的形态、运动状态，推理热空气上升、冷空气下沉的规律，建立“加热—空气变轻—上升”的逻辑模型。 2. 对比热气球与上节课空气流动有力量的实验，区分风力推动和热空气上升两种不同的运动形式。 3. 能根据实验现象进行逆向思考，推测如果持续加热、隔绝散热，热气球可以延长在空中的停留时间。 探究实践 1. 小组合作完成模拟热气球实验，观察塑料袋的变化，填写实验记录单。 2. 查阅资料，分析孔明灯长时间滞留空中的原理。 态度责任 1. 严格遵守用火实验规范，树立安全实验、严谨实证的科学探究习惯。 2. 了解热气球、孔明灯的原理，同时知道孔明灯存在火灾隐患，树立消防安全意识。 教学重难点 重点 通过模拟实验，知道热空气会上升，冷空气会下降。 难点 推理热气球升降的原理：加热使袋内空气变轻，热空气带动塑料袋上升；空气冷却后变重，塑料袋下落。 教学准备 教师准备 教学课件、分组实验器材（大号轻薄塑料袋、纸筒、蜡烛、打火机）。 学生准备 牢记用火安全注意事项。 教学过程 师生活动指导 设计意图 一、聚焦 （3分钟） 1. 课件展示景区热气球在空中的图片，谈话导入：人们可以乘坐热气球升到高空观赏风景。 2. 抛出探究问题：热气球是怎样实现上升和下降的呢？ 3. 学生分组讨论，大胆猜想，教师板书课题。 利用热气球生活实景导入，抛出核心问题，激发学生探究欲望，锁定本课探究方向。 二、探索 （27分钟） 活动：模拟制作热气球 1. 认识实验材料：大号塑料袋、纸筒、蜡烛。纸筒作用：隔绝明火，防止塑料袋被蜡烛烫坏；防风，快速加热空气。 2. 教师讲解实验步骤：①点燃蜡烛，用纸筒罩住蜡烛；②将塑料袋轻轻罩在纸筒上方，加热袋子里的空气；③手扶塑料袋外壁，感受袋内空气温度变化，等到袋子有向上飘起的趋势，松开双手，观察塑料袋的运动状态。 实验安全提示：注意用火安全，防止塑料袋被蜡烛点燃。教师巡回指导。 3. 小组观察记录实验现象，完成实验记录单。 现象预设：加热时塑料袋鼓起、变热，松手后向上上升；过一会儿袋子变冷，慢慢下落。 4. 师生小结：空气受热后变轻，向上流动，带动塑料袋上升；空气变冷后变重，塑料袋下落。 完整开展递进式实验，学生通过触摸、观察，直观感受空气冷热变化和塑料袋升降的关系；纸筒的设置也让学生明白实验细节的作用，落实安全操作。 三、研讨 （7分钟） 1. 我们可以怎样解释热气球上升或下降的原因？怎样进一步检验我们的想法？ （小结：加热热气球内部空气，空气变轻向上流动，热气球上升；停止加热，内部空气冷却变重，热气球就会下降。） 2. 怎样能让热气球在空中停留更长时间？ （小结：持续不断加热袋内空气，尽量减少袋内热空气向外散失。） 依托实验现象梳理热空气上升的核心原理，落实知识应用，同时渗透消防安全教育。 四、拓展 （3分钟） 1. 布置课后探究任务：查阅孔明灯的相关资料，梳理孔明灯可以长时间停留在空中的原因，下节课进行分享交流。 2. 安全提示：孔明灯持续燃烧加热空气，但是明火极易引发火灾，禁止私自燃放。 将课堂原理延伸到生活实例，巩固热空气上升的知识点，强化防火安全意识。 板书设计 我们来做“热气球” 实验现象： 加热→空气变轻→塑料袋上升；冷却→空气变重→塑料袋下降 原理：热空气上升，冷空气下降 应用：热气球、孔明灯 【教学反思】 本课以模拟热气球实验为核心，依托冷热空气的变化，完善空气流动的知识体系，承接上一课空气流动的内容。课堂存在两处不足：第一，部分小组塑料袋距离烛火太近，被明火烫破；再教时实验前着重强调纸筒的保护作用，塑料袋要悬在纸筒上方，不能贴近烛火。第二，学生很难自主把“空气变轻”和袋子上升建立因果关系；再教时研讨环节分步引导，让学生通过手摸袋子感知温度变化，梳理逻辑链条。 学科网（北京）股份有限公司 $