第2课 热空气上升（教学设计）2026-2027学年四年级上册科学粤教粤科版

2026-2027学年小学科学四年级上册粤教粤科版

《第1单元 空气 第2课 热空气上升》教学设计

基本信息

学科：小学科学

教材版本：粤教粤科版四年级上册

课题：第1单元 空气 第2课 热空气上升

课时：第1课时

课型：新授课

授课时长：40 分钟

一、课标分析

依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》，本节课属于物质科学领域相关主题内容。课标要求第二学段学生知道空气受热后会膨胀变轻、向上流动，能通过观察、实验等方式收集证据，描述冷热空气流动的特点，并初步运用科学原理解释生活中的常见现象。本课着重发展学生的科学观念、科学思维、探究实践与态度责任四方面核心素养：学生在实验中观察热空气上升现象，用对比方法归纳冷热空气的流动规律，学会基于证据表达观点。学业要求：能借助实验现象说明热空气上升的原因，能举出生活中利用热空气上升原理的实例。

二、教材分析

《热空气上升》是粤教粤科版小学科学四年级上册第一单元“空气”中的第2课。前面学生已经学习了空气的基本特征，知道空气真实存在、无色透明、会流动，本节课聚焦“空气受热后会发生什么变化”这一核心问题，以纸蛇转动、模拟热气球上升两个实验为载体，引导学生发现空气受热膨胀、变轻、上升的规律，并对比认识冷空气下沉的特点。

热空气上升是解释许多生活现象和科技应用的基础原理，既是对空气特征认识的深化，又为单元后续学习奠定重要基础，在整个单元中起到承上启下的作用。教材选取孔明灯、热气球等学生熟悉又充满趣味的素材，活动难度梯度平缓，适合课堂分

组探究。本节课只研究热空气上升与冷空气下沉的流动规律，不扩展到其他自然现象的成因，不超课时范围。

三、学情分析

四年级学生熟悉做饭时热气向上冒、烟囱烟雾向上飘等生活现象，已经掌握了空气的基本特征，具备初步的实验操作和观察能力，能独立完成简单的分组实验。但学生难以理解“空气受热膨胀、变轻”的抽象变化，无法自主区分冷热空气的流动方向。

学生常见误区：

1.认为热空气上升是“火把物体喷上去”，没有建立“空气本身在上升”的概念；

2.认为热气“飘上去”是因为热气“有力量”，说不清冷热空气轻重的差别；

3.观察实验时只关注纸蛇、塑料袋这些“看得见”的物体，忽略背后“看不见”的空气流动。本节课需要通过直观实验、反复对比，帮助学生把现象与原理联系起来，降低抽象程度。

四、教学目标

1.通过观察纸蛇转动、模拟热气球上升等实验，学生能描述空气受热后体积膨胀、变轻、向上流动的现象，知道冷空气相对较重、会向下流动，发展科学观念素养。

2.通过点燃前后现象的对比分析，学生能归纳热空气上升、冷空气下沉的流动规律，尝试运用该规律解释孔明灯升空、油烟机排烟等生活现象，提升科学思维素养。

3.学生能规范、安全地完成分组实验，如实记录实验现象，在小组交流中讲清证据与结论的关系，体会安全实验、尊重证据的科学态度。

五、教学重难点及突破策略

教学重点

1.知道热空气会上升、冷空气会下沉；

2.通过实验探究，归纳冷热空气的流动规律。

教学难点

理解空气受热膨胀、变轻从而上升，遇冷收缩、变重从而下沉的内在原理。

重难点突破策略

1.从生活情境入手，先看现象、再提问题、后做实验，让学生亲手“看见”热空气的流动，避免直接灌输结论；

2.设置点燃前后对照：同一支纸蛇，蜡烛点燃时转动、熄灭后停止，引导学生从前后差异中推理原因；

3.用“双手轻托塑料袋、感觉袋内空气被顶起”的直观体验辅助理解“变轻”，把抽象概念转化为可感受的证据；

4.课堂练习梯度设置，从判断现象，到解释原因，再到应用原理，层层递进，当堂纠错巩固。

六、教学准备

教师准备

多媒体课件，孔明灯升空与热气球飞行的科普视频；提前剪好纸蛇样品，准备蜡烛、火柴、托盘、轻质薄塑料袋、实验记录单；板书设计；准备正误辨析实例与课堂练习题。

学生准备

预习课本第2课，回顾空气的基本特征，分组准备好自制纸蛇，检查实验记录单。

七、教学过程（总时长 40 分钟）

环节一：情境导入（4 分钟）

教师活动：播放孔明灯升空与热气球飞行的科普视频，出示饭菜热气向上飘、烟囱烟雾向上升的图片。提问：孔明灯和热气球没有翅膀，也没有发动机，为什么能稳稳升上高空？热气和烟雾为什么总是向上走？

教师总结：这些现象的背后藏着同一位“看不见的帮手”——热空气。由此引出本节课课题《热空气上升》。

学生活动：观看视频和图片，结合生活经验大胆猜想原因，主动发言分享想法，带着疑问进入新课学习。

设计意图：以生活常见现象和趣味科技场景导入，激发探究兴趣，精准聚焦本课核心问题。

环节二：新知探究一 纸蛇转动实验（10 分钟）