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原理，通过热气球升空视频或图片导入，联系前几课空气性质知识，为后续风的成因学习搭建支架，引导学生探究热气球升降秘密。 以模拟实验为核心，学生合作操作塑料袋加热膨胀上升、冷却收缩下降，结合记录单观察推理，培养科学思维与探究实践能力。融入孔明灯知识与安全教育，渗透态度责任，提升学生动手观察能力，为教师提供清晰教学流程与安全指导。

《我们来做“热气球”》教学设计 【教材分析】 本课是《空气》单元的第6课，属于本单元的探究深化阶段。在前几课中，学生已学习空气占据空间、可压缩、有质量以及流动有力量等性质。本课将视角从“常温下的空气”转向“加热后的空气”，引导学生通过模拟热气球实验，直观感受热空气上升的现象。本课的探究活动为学生建立“热空气上升”的科学观念奠定了实践基础，同时也为后续第7课《风的成因》中“冷热不均导致空气流动”的学习提供了先备知识与认知经验。 【学情分析】 四年级学生对热气球升空具有浓厚的兴趣，生活中往往将其归因于“火”“火有力量”等表面现象，但对其核心科学原理（热空气上升、冷空气下降）缺乏系统认知。学生已具备初步的实验操作和观察记录能力，但对于通过“袋内温度变化”和“袋子形变”来推断“空气受热膨胀”这一抽象推理过程仍需教师重点引导。同时，本课涉及明火使用，学生的安全意识教育是活动开展的重要保障。 【教学目标】 科学观念：知道热空气比冷空气轻，热空气会上升，冷空气会下降；理解热气球（及孔明灯）是利用热空气上升的原理工作的。 科学思维：能通过观察塑料袋受热后的膨胀、上升及冷却后的收缩、下降，推理并解释热气球升降的原因；能提出延长热气球滞空时间的假设与验证方法。 探究实践：能合作完成模拟“热气球”实验，规范操作明火，观察并记录塑料袋在加热过程和松开后的状态变化。 态度责任：对热气球的工作原理产生探究兴趣，在实验中注意用火安全，乐于分享发现；了解孔明灯的起源，并树立消防安全意识。 【教学重难点】 重点： 通过模拟实验理解热空气上升的原理。 难点： 解释热气球升降的原因，并设计延长滞空时间的方法。 【材料准备】 教师： PPT课件、大号轻薄塑料袋、纸筒（或硬纸卷成的圆筒）、蜡烛、打火机、实验记录单、孔明灯科普视频。 学生： 每组一套材料（大塑料袋1个、纸筒1个、蜡烛1个、火柴或打火机、实验记录单）。 【教学流程图】 【教学过程】 一、聚焦：联系生活，引出问题（5分钟） 教师活动： 教师播放美丽的热气球升空的视频（或展示PPT图片），提问：“同学们，你们见过热气球吗？它看起来又大又重，但为什么能飘在空中？它又是怎么慢慢落下来的呢？” 学生活动： 学生结合生活经验自由发言，可能会提到“里面有火加热”“里面烧了火”“热空气”等。 设计意图： 利用直观、震撼的视频素材快速聚焦学生的注意力，引导他们从现象走向实质，引出探究主题“热气球升降的秘密”。 二、探索：模拟实验，观察现象（15分钟） 教师活动： 介绍实验材料（大塑料袋、纸筒、蜡烛），讲解步骤并重点强调用火安全（蜡烛用火安全，塑料袋不可直接触碰火焰）。 学生活动： 小组分工合作进行模拟实验，并填写记录单。 步骤一：材料准备。 将纸筒罩在点燃的蜡烛上。 步骤二：罩袋加热。 将塑料袋口撑开，罩住纸筒的上方，观察和感受袋中空气的变化（手扶袋壁感受温度升高、袋子逐渐膨胀、绷紧）。 步骤三：松手升空。 当感到袋子快要上升时，松开双手，观察并描述塑料袋的状态变化。（现象： 松开后，塑料袋膨胀并向上飘起；离开热源后，塑料袋逐渐冷却、收缩，缓缓下降）。 记录： 指导学生用图文结合的方式，在记录单上画出热气球“加热时”和“松手后”的变化。 设计意图： 通过亲历材料的准备、加热操作、手感温度变化到观察松手后的升空下落，使学生获得深刻、完整的感性认识，培养学生的动手能力和观察记录习惯。 三、研讨：分析解释，深化认知（10分钟） 教师活动： 实验结束后组织交流汇报，引导学生进行分析和探讨。 学生活动： 问题1：解释原因。 “刚才我们的‘热气球’飞起来了，又落下来了。谁能解释一下原因？”（学生回答：加热后袋内的空气变热了，鼓起来了，所以上升了；离开蜡烛，空气变冷了，袋子瘪下去，下降了。） 教师总结： 空气受热后体积膨胀，变得比同体积的冷空气轻，就会上升；冷空气收缩变重，就会下降。所以热空气上升，冷空气下降。 问题2：延长滞空时间。 “在生活中，真正的热气球能在空中飞很久，但我们做的模拟‘热气球’一会儿就落下来了。怎样才能让我们的‘热气球’在空中停留更长时间？”（学生发散思维回答：用更大/更轻的塑料袋、下方绑一个持续加热的装置、减少漏气等。） 设计意图： 引导学生运用简单的逻辑推理来解释现象，突破“热空气为什么会上升”的难点；通过问题延伸，锻炼学生解决实际问题的能力。 四、拓展：学以致用，延伸生活（10分钟） 教师活动： 孔明灯的知识。 出示孔明灯图片或播放短视频，提问：“很多同学听过孔明灯，它为什么能像热气球一样长时间停留在空中？”对比原理。 学生结合刚才的实验分析：孔明灯底部开口，燃料持续燃烧加热内部空气，且灯体轻薄、密封好，所以能飞得很久。 安全教育（重点）。 教师播放孔明灯视频后要进行严肃的安全提醒：“孔明灯虽然承载着美好愿望，但它升空后飘落不定，极易引发森林火灾和电力隐患。很多地方已经明令禁止燃放孔明灯。我们要用科学的方法去研究，但千万不能私自去购买和燃放。” 设计意图： 将科学原理巧妙联系传统文化，同时将防火安全意识深深根植于学生心中，做到科学探究与品德教育的有机融合。 【板书设计（生成）】 【学生记录单设计】： 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $