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我们来做“热气球”教学设计【教材简析】通过前面五课学习,学生已经知道空气具有质量、能占据空间,还可以被压缩。本课从热气球的升降现象引发学生思考和讨论,并尝试根据自己的理解,用自己的语言有逻辑地解释热气球的升降现象。聚焦板块通过观察热气球以及热气球加热上升的图片,思考热气球上升的原因。探索板块,主要通过介绍材料、指导学生制作和放飞“热气球”,让学生对“热空气会上升”的现象形成感性认识,并通过研讨活动,让学生用自己的语言有逻辑地进行解释。本课实验现象所指向的物理概念是:空气受热膨胀,密度减小,导致热空气上升冷空气下降。学生只需要通过简单的热气球模拟实验方法,对空气的这种物理性质有一个感性直观的认知,知道热空气会上升,空气变冷后会下降就可以了,不需要对相关的物理原理进行深入学习。拓展板块,通过出示“孔明灯”的图片和介绍,让学生解释其飞行的原理,对所学的知识加以巩固和应用。【学情分析】热气球是生活中比较有趣的一个物件,三年级的学生对此很感兴趣,甚至有一些学生有过亲身体验的经历,对热气球具有一定的认识,具备了了解“热气球是需要靠热才能进行升空”的这一前概念,但是对“热气球受热后是怎样飞起来的?”这一问题不能做出具体的解释,这正是本节课的着眼点。【教学目标】科学概念目标1.学生通过放飞“热气球”活动,了解空气受热后温度升高,体积膨胀上升。2.学生通过放飞“热气球”活动,了解热气球能升空是由于里面的空气受热膨胀变轻,从而带动了热气球升空,空气冷却后热气球又会降下来。科学探究目标1.在放飞“热气球”的活动中,能描述热气球上升和下降的现象,并对类似的现象进行解释。2.在放飞“热气球”的活动中,能运用绘画、书写等形式进行设计和记录实验现象。科学态度目标1.学生通过放飞“热气球”活动,知道在一定条件下,科学实验是可重复的。2.在放飞“热气球”的活动中,能针对活动中遇到的困难或问题提出自己的解决方案。科学、技术、社会与环境目标学生通过拓展活动,了解孔明灯的飞行原理以及危害性。【教学重难点】重点:尝试让“热气球”升空并在此过程中了解“热空气”的上升现象。难点:用概括性的语言有逻辑地解释“热气球”升空及降落的现象。【教学准备】教师:蜡烛1支,点火器1个,塑料袋1个,纸筒1个,教学课件及视频。 学生:塑料袋1个,固定在底座上的蜡烛1支,纸筒1个,点火器1个,实验报告单。【教学过程】一、聚焦:揭示课题1.导入出示图片(热气球)同学们,看,图片上是什么?热气球。2.我们一起来看一个视频,来了解一下热气球飞行的过程。在观看视频时请大家思考:热气球是怎样升空和下降的?3.视频看完了,那在热气球升空过程中,你都观察到了什么?4.为什么点火加热后,热气球就能上升?那为什么热气球又能下降呢?5.这节课,我们就来做一个“热气球”,一起研究热气球升空的秘密。(出示课题)设计意图:通过图片引出本节课研究的主题热气球,让大家凭经验先来回忆热气球升空的过程。再通过热气球升空前的加热短视频,使本堂课研究的中心从热气球本身聚焦到热气球里面的空气,引发学生思考:为什么点火加热后,热气球就能上升?那为什么热气球又能下降呢?二、探索:活动一:提供材料,尝试设计1 来看一下老师给大家准备的实验材料。一个较大的塑料袋、一根蜡烛、一个纸筒。同学们思考一下,它们在这个实验中都有什么作用呢?2 塑料袋在这个实验中充当的是什么呢?没错,这就是今天我们课堂上的“热气球”。只有一个塑料袋没办法直接让它飞起来,还需要加热。这里我们就用点燃的蜡烛作热源。直接用蜡烛加热塑料袋里的空气,容易使塑料袋受热熔化变形。为了避免蜡烛火焰温度过高直接熔化“热气球”,我们可以将纸筒罩住蜡烛。设计意图:通过思考和尝试逐步引出材料,并在此过程中认识到每一种材料的作用和使用方法,思考材料之间的组装方式,同时清楚认识到活动过程中应该怎么做,需要注意什么。活动二:“热力”升空,感知变化1.演示实验(1)介绍制作热气球的步骤:用蜡烛加热,放置防护罩,套上塑料袋,提起塑料袋顶端,远离火源,防止烫坏塑料袋,待塑料袋膨胀后再放手。(2)安全提示:点燃火柴和蜡烛时不要烫到手,不要碰倒纸筒和燃烧时的蜡烛,塑料袋不要烧坏等。(3)教师演示操作。2、重复实验,观察并记录师:为什么有时塑料袋飞得很高?有什么小技巧吗?介绍小技巧,再次实验。师:在加热一段儿时间后,空气变热了,袋子膨胀起来,飞到空中。而过了一段时间,空气变凉,塑料袋便落了下来。设计意图:“热气球”升空的高度并非本次活动的重点,本活动意在通过模拟塑料袋的升空来了解加热后空气的变化,通过方法、技巧的总结,使学生在活动过程中找到观察的重点。三、研讨:观察实验现象及解释1.加热前后,你观察到的现象有何不同?加热前,袋子是瘪的,没有明显变化,需要一个人轻轻拉着才不会下垂;加热后一段时间,袋子膨胀起来,逐渐变热,等到整个袋子鼓起来,松开手后,它会慢慢上升到空中,在空中一段时间后再落下来。2.装有热空气的袋子会上升,你怎么解释呢?后来为什么下降了呢?加热这个袋子时,塑料袋中原来的冷空气通过加热变成热空气,热空气上升带着塑料袋上升到空中;之后,塑料袋内的热空气逐渐变冷,冷空气不会上升,导致塑料袋因为自身重量慢慢飘落。设计意图:要解释热气球升空的原因,首先要基于现象,所以首先讨论袋子加热后的变化,通过袋子的变化分析空气的变化,认识到袋子升空实际是由空气受热膨胀带动它升空所致。第二个问题需要学生组织语言进行解释,考察学生的表达及逻辑能力,让学生的认识更为深刻。四、拓展:孔明灯飞行原理1.热气球这么有意思,那你们知道是谁发明了热气球吗?(出示视频)2.其实在咱们中国古代,有个人比他们更早发现了热空气上升的原理,并造出了孔明灯。说一说孔明灯和自制热气球的区别?为什么孔明灯可以飞得很高很远,而自制热气球却不可以?3.介绍孔明灯,并提示孔明灯的危害。设计意图:由热气球迁移到孔明灯,了解孔明灯的飞行原理以及危害性。【板书设计】我们来做“热气球”膨胀、变热 比空气轻空气 热空气 上升 加热
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