小学科学四上教科版《风的成因》教学设计40分钟课时

课程基本信息

课时：1 课时（40 分钟）　课型：模拟实验探究课

教学目标

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    科学观念：通过模拟实验，知道地面受热后空气上升、冷空气补过来，流动起来就成了风。
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    科学思维：能从烟被吸进去推出是空气在往空处挤，不是有东西在吹。
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    探究实践：会用塑料筒、蜡烛和蚊香搭装置，会用烟把空气流动画成路线。
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    态度责任：知道蜡烛、蚊香由教师点火，烟大开窗，塑料筒离火苗留距离。

教学内容

教材定位：第一单元第 7 课。上一课用热空气托起袋子，本课追问大自然的风是谁吹起来的。

教学重点：观察蚊香的烟往哪边走，知道烟是被吸进横筒的，空气从冷处流向热处。

教学难点：要讲清的原理是风不是自己吹过来，而是热空气上升后原来的位置空出来，冷空气挤过去补位，这一挤就是风。学生的卡点在研讨第一问——他们看到烟进了横筒，就说“蜡烛的热气把烟吹进来的”。判断依据有两条：一是先不点火看一次，烟直着往上飘、不往横筒里走；二是看烟进筒的样子，是被抽进去的，筒口不烫手也没风扑脸。

学情分析

教学准备： 每组竖立塑料筒 1 个（高 25 厘米、两端开口）、横塑料筒 1 个（长 20 厘米）、蜡烛 1 支、蚊香 1 盘、托盘 1 只、湿抹布 1 块、透明胶带 1 卷、记录单 1 张；教师备打火机 1 只、备用塑料筒 2 个。

教学过程

▍ 一、聚焦：电风扇的风是我们造的，大自然的风是谁造的（3 分钟）

1. 1.
     出示第 20 页照片：一台风扇，红色箭头画着风被推出来的样子。
2. 2.
     念教材原文：在生活中，我们会根据需要想办法制造“风”，比如打开电风扇。
3. 3.
     出示聚焦一问：大自然中的风又是怎样形成的呢？（预设：有地方在吹／空气自己在跑／太阳晒出来的）
4. 4.
     谈话：风扇的风是扇叶推出来的。大自然里没有扇叶，今天把这找不到的扇叶揪出来。

▍ 二、探索一：读示意图，看清空气分了几层（5 分钟）

1. 1.
     念教材第 20 页探索1：阅读下面的示意图，了解大气环境特点。
2. 2.
     带学生看“风的形成示意图”的标注：高海拔温度低，地面两处一处高一处低。
3. 3.
     念右侧资料：地面附近大气的温度随高度增加而降低，靠近地面的空气因地面状况不同而有温度差异。
4. 4.
     念学生气泡：我们平时感受到的自然风大多在地面附近形成。
5. 5.
     提问：图上只画了温度，没画风。风该出现在哪一段？（预设：地面高低之间／热的那边往上）

▍ 三、探索二：搭一个缩小的地面（10 分钟）

1. 1.
     念教材第 21 页探索2：用简易材料模拟风的形成，借助烟观察空气的流动，并用图画和文字记录风的形成过程和路线。
2. 2.
     逐条念图注，把装置和自然对上号：竖立塑料筒内的空气代表大气层，横着的塑料筒内的空气代表地面附近的大气，蜡烛模拟地面温度高的区域，蚊香的烟用来判断有无风形成。
3. 3.
     各组搭装置：竖筒罩住蜡烛立在托盘里，横筒从侧面接在竖筒下部，接口用胶带封严。
4. 4.
     教师讲清：蚊香放横筒外端口，别塞进筒里，也别举到竖筒上面。烟要飘过整条横筒才看得见往哪走。
5. 5.
     明确安全：蜡烛和蚊香由教师逐组点燃，学生不碰打火机；塑料筒离火苗留两指宽；烟浓就开窗。

▍ 四、探索三：先不点火看一次，再点火看一次（12 分钟）

1. 1.
     蜡烛先不点，只点蚊香，看烟往哪走，各组看 40 秒再记录。
2. 2.
     各组记：烟笔直往上飘，没进横筒。第 3 组说烟往人这边飘，教师让他们换个背风位置重看。
3. 3.
     教师逐组点燃蜡烛再观察。各组记下：烟斜着拐进横筒口，沿横筒往竖筒流，到筒底后往上走，最后从竖筒顶冒出来。
4. 4.
     各组报从点香到烟从顶冒出的用时：第 1 组 12 秒、第 2 组 15 秒、第 3 组 18 秒、第 4 组 14 秒、第 5 组 20 秒、第 6 组 16 秒。
5. 5.
     第 5 组两筒接口没对齐、缝里直冒烟，教师让他们封严后重做；第 2 组把蚊香塞进横筒，烟在筒口就散，改放外端口重做。
6. 6.
     各组在记录单上画两次烟路，实线画点火的、虚线画没点的。

【设计意图】这一环的对照组是命门。只做点蜡烛那一次，烟进筒，学生就说成是蜡烛吹的。

▍ 五、研讨：烟是被吹进去的，还是被吸进去的（7 分钟）

1. 1.
     出示第一问：在模拟实验中，风的方向是怎样的？学生说从横筒口往竖筒走，再往上从顶上出去。
2. 2.
     追问：烟是自己想往里跑，还是被带进去的？（预设：被蜡烛的热气吹进去／被吸进去的／说不清）
3. 3.
     教师连续讲授：有同学说是蜡烛的热气把烟吹进横筒的，我们手里有反证。第一次没点蜡烛，烟笔直往上飘，横筒就在旁边，它一步都没进去；点了蜡烛，烟才往横筒里拐。可见推着烟走的不是筒里吹出来的气，是里面的空气走了。火一烧，竖筒里的空气变热变轻从筒顶跑出去，筒里空出一块，外面的空气要往这块空处挤，烟就被带进去。所以风是被热的那头抽过去的，从冷处指向热处。
4. 4.
     出示第二问：根据实验现象推测自然界的风是怎样形成的。（预设：地面晒热空气往上升／旁边的冷空气补过来／就刮风了）
5. 5.
     出示第三问：炎炎夏日，如果停电了，我们有哪些制造风的方法？（预设：扇扇子／开窗对流／往地上泼水再扇）

▍ 六、拓展：海边的风为什么白天从海上吹来（3 分钟）

1. 1.
     出示教材第 22 页示意图：科学家观测海岸白天的大气温度和风向情况。
2. 2.
     带学生读图上标注：陆地升温快温度高、大海升温慢温度低，热空气上升、冷空气下沉，高空风向朝海、近地面风向朝陆。
3. 3.
     提问：按刚才的规律，白天风该从哪边吹向哪边？（预设：从大海吹向陆地／从凉的那边往热的那边走）
4. 4.
     谈话：晚上陆地凉得快，风向就倒过来。明天说说为什么海边白天晚上的风不一样。

【设计意图】海陆风是同一套道理换个场景，学生自己找出从凉处指向热处才算迁移。

板书设计

风的成因

竖筒——大气层　横筒——地面附近　蜡烛——热处　蚊香——看流动

不点火　烟直上，不进横筒点火　　烟拐进横筒 → 竖筒 → 上升 → 顶出

结论：热空气上升，空位由冷空气补过来，这一补就是风风从凉处吹向热处（被抽过去，不是被吹出来）