小学科学四上教科版《我们来做“热气球”》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：实验探究课

教学目标

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    科学观念：通过模拟热气球，知道袋中空气加热后袋子会上升，冷下来会降下去，热空气比冷空气轻。
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    科学思维：能把袋子的升和降都归到同一件事上——里面的空气是热的还是冷的。
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    探究实践：会用塑料袋、纸筒和蜡烛做出模拟热气球，会记下上升高度和悬停时间。
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    态度责任：知道明火危险，不碰蜡烛、手不伸进袋里，袋子烫破了换一个重做。

教学内容

教材定位：第一单元第 6 课。上一课知道流动的空气有力量，本课用它做个能升起来的东西，下一课追问风的成因。

教学重点：通过塑料袋罩住纸筒和蜡烛加热，看到袋子自己往上顶，知道加热后的空气让袋子上升。

教学难点：要讲清的是袋子升起来不是因为热气在下面吹它，而是袋子里的空气变轻了。学生的卡点在研讨第一问——他们看见袋子往上升，就跟上一课的气球混在一起，说是“蜡烛的热气把袋子顶上去的”。追问火灭了会怎样，学生答不上来。另一处坑：塑料袋贴到火苗被烫出洞，气跑光，袋子直接塌下来。判断依据从一升一降里比出来：同样的袋子、同样的手，加热就升，冷下来就沉，变的是温度，袋子本身没变。

学情分析

教学准备： 每组大号塑料袋 1 个（约 60×90 厘米）、纸筒 1 个、蜡烛 1 支、托盘 1 只、湿抹布 1 块、米尺 1 把、秒表 1 块、记录单 1 张；教师备打火机 1 只、备用塑料袋 2 个、水盆 1 只。

教学过程

▍ 一、聚焦：热气球怎么上去，又怎么下来（3 分钟）

1. 1.
     出示第 17 页照片：天上飘着一只只热气球，下面挂着吊篮。
2. 2.
     念图注：人们可以乘坐热气球到高空欣赏祖国的大好河山。
3. 3.
     出示聚焦一问：热气球是如何实现上升和下降的呢？（预设：下面有火在烧／里面装的是热气／热气往上跑，把球带上去）
4. 4.
     谈话：今天用一只塑料袋把热气球搬进教室。

▍ 二、探索一：三样材料怎么配合（6 分钟）

1. 1.
     出示教材第 17 页探索1：准备一个较大的塑料袋、一个纸筒和一支蜡烛。
2. 2.
     提问：塑料袋、纸筒、蜡烛，各自是干什么用的？（预设：塑料袋当球／蜡烛加热／纸筒不知道）
3. 3.
     念教材第 18 页探索2：点燃蜡烛，用纸筒罩住蜡烛，再用塑料袋罩住纸筒，加热袋中的空气。
4. 4.
     出示第 18 页学生气泡：为什么要用纸筒罩住蜡烛呢？学生说怕烧到手，再问还为什么，答不上来。
5. 5.
     教师讲清：纸筒把火苗卷住，热气顺着筒口全进了袋子；没纸筒，火苗歪着舔塑料袋，袋子立刻就破。
6. 6.
     明确安全：蜡烛由教师逐组点燃，学生不碰打火机，手不伸进袋内，袋子离火苗至少留一拳。

▍ 三、探索二：加热，松手，看它往哪去（16 分钟）

1. 1.
     念教材第 18 页探索3：用手扶住袋子的外壁，感到袋子快要上升时松开双手，观察并描述袋子状态的变化。
2. 2.
     各组做。第 4 组袋口没撑开，袋子软软趴着不起，教师让他们撑成筒状重做。
3. 3.
     第 2 组扶几秒就撒手，袋子刚鼓一点又落回，让他们等到袋子自己往上顶手再松。
4. 4.
     第 5 组把袋子按得太低，塑料贴到火苗烫出个洞，气跑光，袋子塌在筒口，让他们换袋重做。
5. 5.
     松手后各组同时读秒、看高度。教师写黑板：第 1 组升到 2.4 米、悬停 18 秒；第 2 组 1.8 米、12 秒；第 3 组 2.8 米、25 秒；第 4 组 2.2 米、16 秒；第 5 组 2.0 米、14 秒；第 6 组 2.6 米、21 秒。
6. 6.
     各组照第 18 页记录单“袋子的变化”，画下加热时和松手后的袋子。
7. 7.
     提问：刚才扶时手有什么感觉？袋里什么变了？（预设：发烫／鼓起来了／变轻了，手被往上顶）

【设计意图】这一环的分量全在“等到它自己往上顶”这一步。扶得不够就撒手，袋子只鼓一鼓又落下，学生就分不清是热气推的还是袋子变轻了。

▍ 四、探索三：冷下来，它自己往下沉（6 分钟）

1. 1.
     各组把落下来的袋子再罩一次，这回不点火，扶着等它凉。
2. 2.
     观察：袋子慢慢软塌下来，手不再被往上顶，沉到筒口。
3. 3.
     提问：同一只袋子，刚才往上跑，现在往下沉，什么变了？（预设：凉了／没火了／里面的空气变了）
4. 4.
     各组在记录单上补画“冷却后”这一格。
5. 5.
     教师念教材第 18 页气泡：是什么原因让塑料袋飞起来又降下去的呢？

▍ 五、研讨：是热气吹的，还是袋子轻了（6 分钟）

1. 1.
     出示第一问：我们可以怎样解释热气球上升或下降的原因？还可以怎样进一步检验我们的想法？学生说加热就升、凉了就降。
2. 2.
     教师连续讲授：刚才有同学说，是蜡烛的热气从下面把袋子吹上去的。这个说法要拿事实来验。真要是热气吹上去，火一灭袋子该还能借着劲儿再飘一段；可我们看到正相反，火一灭，袋子鼓着的那口气慢慢软下去，很快沉回筒口。所以变的不是有没有风在吹，是袋子里的空气本身：加热以后同样多的空气变轻了，整个袋子跟着变轻就往上升；凉下来空气变重，袋子就往下沉。往后判断这类现象，先看它变热还是变冷，再看往哪边动。
3. 3.
     出示第二问：怎样能让热气球在空中停留更长时间？（预设：袋子做大点／火一直烧着／别让热气跑掉）
4. 4.
     教师追一句：孔明灯能飘一整夜，靠的也是这个。

▍ 六、拓展：孔明灯（3 分钟）

1. 1.
     出示教材第 19 页：查阅资料了解孔明灯，说说它能较长时间留在空中的原因。
2. 2.
     学生说灯里有火一直烧，里头空气一直是热的。
3. 3.
     念第 19 页安全提醒：孔明灯存在火灾隐患，图注写着当心火灾。
4. 4.
     谈话：孔明灯能飞，但不许放。想想为什么禁放，明天说一条理由。

【设计意图】孔明灯把“一直加热就能一直飘”摆到学生眼前，顺便讲明不许放的理由。

板书设计

我们来做“热气球”

聚焦：热气球怎么升，又怎么降？

三样材料：塑料袋　纸筒　蜡烛

纸筒——把热气拢住，别让火苗舔到袋子

加热　　鼓起来、手发烫、自己往上顶　→　升冷却　　软塌下来、手不顶了　　　　　→　降

结论：热空气比冷空气轻

变的是温度，袋子本身没变

拓展：孔明灯（当心火灾，不许放）