資源簡介

小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)
——物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域
教學(xué)指導(dǎo)
1.主要概念
①熱脹冷縮
物體受熱時會膨脹，遇冷時會收縮（水例外）。這是由于物體內(nèi)的粒子(原子)運(yùn)動會隨溫度改變，當(dāng)溫度上升時，粒子的振動幅度加大，令物體膨脹;但當(dāng)溫度下降時，粒子的振動幅度便會減少，使物體收縮。熱脹冷縮是物質(zhì)的基本屬性之一，在人類的生產(chǎn)生活中經(jīng)常要利用或應(yīng)對熱脹冷縮的現(xiàn)象。熱脹冷縮有時是有利的，有時是不利的。
一般來說，氣體熱脹冷縮最顯著，液體其次，固體最不顯著。因?yàn)闅怏w分子之間的引力比液體和固體分子之間的引力小，受溫度的影響就更容易一些。
②熱空氣上升原理：空氣受熱后體積膨脹，熱空氣比同體積的冷空氣輕，所以熱空氣會上升。
2.實(shí)驗(yàn)說明
實(shí)驗(yàn)1名稱：飛行的塑料袋
實(shí)驗(yàn)類別：模擬實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）打開塑料袋，倒置。
（2）將吹風(fēng)機(jī)伸入塑料袋，并打開熱氣開關(guān)。
（3）過一會，塑料袋膨脹起來，當(dāng)感覺有種向上的沖力時，關(guān)閉吹風(fēng)機(jī)并移開，輕輕放手，觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：塑料袋會飄起來。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣受熱后體積膨脹，熱空氣比同體積的冷空氣輕，所以熱空氣上升，充滿塑料袋的空間并推著塑料袋往上升。
實(shí)驗(yàn)2名稱：紙蛇旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)類別：模擬實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）用水彩筆在濾紙上畫一個螺旋紋，用剪刀沿著螺旋紋剪出一條紙蛇
（2）將牙簽插在蠟燭上，再將筆芯插在牙簽上，將紙蛇的圓心點(diǎn)掛在筆芯上。
（3）點(diǎn)燃蠟燭，注意觀察紙蛇的變化，做好記錄。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：點(diǎn)燃蠟燭后，螺旋紙蛇開始旋轉(zhuǎn)。熄滅蠟燭后，紙蛇逐漸停止旋轉(zhuǎn)。
注意事項(xiàng)：使用酒精燈時注意安全；使紙蛇和酒精燈保持一定的距離。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酒精燈的火焰加熱了其周圍的空氣，使空氣受熱后體積膨脹，向上升，從而帶動彎曲的紙蛇轉(zhuǎn)動起來。
3.考點(diǎn)說明：
①填空題：空氣受熱后 體積膨脹 ，比同體積的冷空氣 輕 ，就會 上升 。
②選擇題下列現(xiàn)象與空氣熱脹冷縮有關(guān)的是（ A ）。
A、廣場上的噴泉 B、熱氣球升空 C、空氣被壓縮
③判斷題: 夏天天氣很熱,氣溫很高,因此不需要加熱孔明燈或熱氣球里面的空氣,它們也能升上天空。（ × ）
4.知識關(guān)聯(lián)
已經(jīng)學(xué)過：（1）三年級上冊《物體的形態(tài)》①固體，液體和氣體②固體、液體的體積和質(zhì)量③氣體的體積和質(zhì)量。空氣具有流動性，受熱時體積膨脹，降溫時體積縮小，沒有固定的體積。（2）溫度計(jì)的秘密，自行車胎為什么爆裂
本節(jié)課學(xué)習(xí)：熱空氣上升的原理
二、教學(xué)設(shè)計(jì)
“生命對話”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 熱氣球上升的秘密
版本信息 青島版五四制小學(xué)科學(xué) 年級 三年級
課型 模擬實(shí)驗(yàn)對比實(shí)驗(yàn)概念課科學(xué)史 設(shè)計(jì)者
目標(biāo) 確立 依據(jù) 課標(biāo)分析 課標(biāo)摘錄： 學(xué)習(xí)內(nèi)容：空氣的流動是風(fēng)形成的原因。 學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過觀察，描述熱空氣上升的現(xiàn)象。 課標(biāo)分析： 學(xué)什么：熱氣球上升的原理 ① 探究熱氣球上升的秘密 熱氣球是利用熱空氣上升的原理升空的。 ②找一找生活中熱空氣上升的現(xiàn)象 怎么學(xué)： 1.從具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中，提出可探究的科學(xué)問題：熱氣球?yàn)槭裁磿漳兀?2．按照猜想-擬定實(shí)驗(yàn)方案-實(shí)驗(yàn)-結(jié)論的路徑進(jìn)行科學(xué)探究。 ①塑料袋模擬熱氣球?qū)嶒?yàn)②紙蛇旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn) 3.結(jié)合現(xiàn)象和數(shù)據(jù)闡釋熱空氣上升的原理。 4. 運(yùn)用所學(xué)知識解釋生活中的現(xiàn)象，說一說熱空氣上升原理在生活中的應(yīng)用。例如：蚊香和煙囪的冒煙現(xiàn)象，孔明燈，走馬燈，烽火，蒸饅頭等。 學(xué)到什么程度： 描述：描述生活經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及過程 1.結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)猜想熱氣球的構(gòu)造特點(diǎn) 2.能基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，進(jìn)而揭示熱氣球上升的秘密。 3.描述生活中熱空氣上升的現(xiàn)象，進(jìn)一步闡釋熱空氣上升的原理。 蚊香和煙囪的冒煙現(xiàn)象，孔明燈，走馬燈，烽火，蒸饅頭等。
教材分析 本課在學(xué)生認(rèn)識了空氣存在的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓寬有關(guān)空氣的知識，指導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)、制作，認(rèn)識到空氣受熱以后體積膨脹、體重減輕、會上升的性質(zhì)，同時了解熱空氣在生活中的應(yīng)用。本節(jié)課由兩部分組成： 1.探究熱氣球上升的秘密。 教科書呈現(xiàn)了熱氣球在空中上升的圖片并提出問題,意在引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)猜測熱氣球里面是什么，思考熱氣球上升的原因。 教科書還呈現(xiàn)了兩幅學(xué)生探究熱氣球上升原因的實(shí)驗(yàn)場景圖:一是學(xué)生用塑料袋做實(shí)驗(yàn);二是學(xué)生用紙蛇做實(shí)驗(yàn)。其目的是引導(dǎo)學(xué)生動手操作,讓學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論:熱氣球是利用熱空氣上升的原理升空的。 2.找一找生活中熱空氣上升的現(xiàn)象。 教科書呈現(xiàn)了蚊香正在冒煙和工廠煙囪正在冒煙的情景。 其目的是引導(dǎo)學(xué)生通過找一找生活中熱空氣上升的現(xiàn)象,并運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行解釋,使學(xué)生進(jìn)一步理解熱空氣上升的原理。
學(xué)情分析 學(xué)生在三年級的時候，已經(jīng)學(xué)生的空氣，知道我們的周圍到處都是空氣，空氣是無處不在的。在這個基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)的熱空氣的性質(zhì)，對學(xué)生來說，并不會感到陌生，而且會有深厚了興趣。
學(xué)習(xí) 目標(biāo) 1.結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)猜想熱氣球上升的秘密。 2.通過具體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)熱空氣上升的原理。 3.找一找生活中的例子，進(jìn)一步闡釋熱空氣上升的原理。
教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)：知道熱氣球上升的現(xiàn)象和原因。 難點(diǎn)：理解熱空氣比冷空氣輕
教學(xué)準(zhǔn)備 教師準(zhǔn)備： (1)多媒體課件。 (2)酒精燈、鐵架臺。 學(xué)生準(zhǔn)備： (1)查找有關(guān)熱氣球的資料,欣賞其上升的視頻。 (2)留意生活中熱空氣上升的現(xiàn)象。 (3)塑料袋、紙蛇、細(xì)線、吹風(fēng)機(jī)。
信息技術(shù) 應(yīng)用 技術(shù)支持：◎問卷星√◎影音剪輯◎課件拼合◎影音錄制◎其他（ ） 認(rèn)知工具：◎環(huán)境創(chuàng)設(shè)◎√自主學(xué)習(xí)探究◎知識建構(gòu)協(xié)同◎情感體驗(yàn)激勵、其他（ ） 功能支持：◎√信息提煉◎信息分析◎信息評價 ◎邏輯思維訓(xùn)練◎辯證思維訓(xùn)練◎辯論◎情境建構(gòu) ◎ 其他（ ） 備注：僅勾選核心內(nèi)容，每項(xiàng)不超過3項(xiàng)。
教學(xué)過程
課前預(yù)學(xué)
查閱資料了解熱空氣上升的現(xiàn)象及原因。 了解熱空氣上升在生活中的應(yīng)用。 3.人們是怎樣控制熱氣球升降的 查閱資料,了解一下。
課中展學(xué)
導(dǎo)入： 1.教師利用課件播放熱氣球的視頻 2.學(xué)生觀看視頻,教師提問:同學(xué)們從中知道了哪些熱氣球的知識 3.學(xué)生回答。教師導(dǎo)課:今天,我們一起學(xué)習(xí)《熱氣球上升的秘密》。
活動一、 探索熱氣球上升的秘密
1.猜想熱氣球?yàn)槭裁磿仙?(1)教師用課件展示熱氣球的圖片。 (2)教師提出問題,讓學(xué)生猜想熱氣球里面是什么。 (3)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)猜想熱氣球?yàn)槭裁磿仙?(4)教師對學(xué)生的猜想及時評價,并記錄學(xué)生有價值的猜想。 2.通過模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。 (1)教師提出問題:怎樣驗(yàn)證我們的猜想是否正確呢 (2)教師引導(dǎo)學(xué)生利用塑料袋、酒精燈、紙蛇等材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并交流經(jīng)驗(yàn)。 (3)師生共同討論實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)。 (4)教師引導(dǎo)學(xué)生分組進(jìn)行模擬熱氣球升空和紙蛇轉(zhuǎn)動的實(shí)驗(yàn)。 (5)學(xué)生交流、匯報各自的發(fā)現(xiàn)。 3.獲得科學(xué)結(jié)論。 在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生概括認(rèn)識,歸納總結(jié),揭示熱氣球上升的原因：空受熱后體積膨脹,熱空氣比同體積的冷空氣輕,所以熱空氣會上升。熱氣球就是利用熱空上升的原理升空的。 評價任務(wù)
1.結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)說一說氣體，固體具有熱脹冷縮的性質(zhì)。 2猜想車胎被曬熱時可能出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象的原因 3.利用氣球、燒瓶、玻璃管等材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行探究。 4.描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解釋現(xiàn)象本質(zhì)（實(shí)驗(yàn)原理）
活動二、找一找生活中熱空氣上升的現(xiàn)象。
1.教師提出問題:生活中有哪些熱空氣上升的現(xiàn)象 2.學(xué)生交流,教師及時評價。 3.學(xué)生匯報生活中熱空氣上升的現(xiàn)象,交流各自的發(fā)現(xiàn)。 評價任務(wù)
1.猜想銅球分別在經(jīng)酒精燈加熱和經(jīng)冷水冷卻的情況下能否穿過鐵環(huán)。 2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 3.探索實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做詳細(xì)記錄。 4.描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并解釋現(xiàn)象背后的原因。 5.比較，分析，概括得出結(jié)論。
活動三（拓展活動）：人們是怎樣控制熱氣球升降的
1.教師提出問題:人們是怎樣控制熱氣球升降的 根據(jù)課前查閱的資料,談一談你的想法。 2.學(xué)生交流,根據(jù)自己所查閱的資料對這一現(xiàn)象作出解釋。 3.教師對學(xué)生的回答進(jìn)行鼓勵,激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究的興趣,引導(dǎo)學(xué)生提出更多問題,讓學(xué)生課后繼續(xù)研究更多有關(guān)熱氣球的問題。
課后延學(xué)
1.人們是怎樣控制熱氣球升降的 學(xué)生課后繼續(xù)研究更多有關(guān)熱氣球的問題。 2.找一找熱空氣上升原理在生活中應(yīng)用的例子，寫一份調(diào)查報告。
知識圖示或思維導(dǎo)圖
教學(xué)反思 目標(biāo)——問題——?dú)w因——改進(jìn)： 目標(biāo)：目標(biāo)能否達(dá)成？ 問題:1.實(shí)驗(yàn)過程是否有待進(jìn)一步優(yōu)化？2.學(xué)生活動是否可以設(shè)計(jì)得更有趣味性？ 歸因：評估任務(wù)和評價指標(biāo)設(shè)計(jì)得是否具體，明確？ 改進(jìn)：學(xué)習(xí)單是否需要進(jìn)一步優(yōu)化？
三、當(dāng)堂檢測
基礎(chǔ)訓(xùn)練（基礎(chǔ)概念）
（1）填空
①空氣受熱后 ，比同體積的冷空氣 ，就會 。
②早在9世紀(jì)人們用 作為軍事信號，這是最早的熱氣球現(xiàn)象。
（2）判斷下列說法是否正確,對的畫“√”,錯的畫“×”。
①夏天天氣很熱,氣溫很高,因此不需要加熱孔明燈或熱氣球里面的空氣,它們也能升上天空。（ ）
②空氣受熱后體積膨脹,質(zhì)量變大。（ ）
③炒菜時油煙會往上飄。（ ）
操作練習(xí)
選擇正確答案的序號填在括號里。
①下列現(xiàn)象中,不能說明熱空氣會上升這一原理的是( )。
A.紙蛇在點(diǎn)燃的酒精燈上方轉(zhuǎn)動
B.熱氣球上升
C.冷風(fēng)從墻壁上方的空調(diào)吹下來
②在“熱氣球”的模擬實(shí)驗(yàn)中,塑料袋上升到空中后,會( )。
A.越來越高,不會下降
B.升高一段時間后慢慢下降
C.燃燒起來
③把壓癟了的乒乓球，浸入開水里燙一下，讓乒乓球重新鼓起來的原理是（ ）。
A、液體的熱脹冷縮 B、氣體的熱脹冷縮 C、固體的熱脹冷縮
④下列現(xiàn)象是與空氣熱脹冷縮有關(guān)的是（ ）。
A、廣場上的噴泉 B、熱氣球升空 C、空氣被壓縮
⑤夏天空調(diào)四周的空氣變冷并下降，熱空氣上升又被變冷，冷熱空氣對流使空氣涼爽。所以空調(diào)應(yīng)裝在房間的（ ）。
A、上部 B、下部 C、中部
⑥下列選項(xiàng)中,( )是對熱空氣會上升這一原理的應(yīng)用
A.冬天把濕衣服掛在暖氣片的上方晾干
B.廣場上的噴泉
C.電風(fēng)扇
聯(lián)系生活
簡答題
①熱氣球上升的秘密是什么？
②我們生活中還有哪些地方用到了熱空氣會上升的原理？
參考答案：
1.基礎(chǔ)訓(xùn)練
（1）填空
①體積膨脹，輕，上升②孔明燈
（2）判斷題
①×②×③√
2.操作練習(xí)
①C②B③④B⑤A⑥C
3.聯(lián)系生活
①熱氣球上升的秘密是什么？
空氣受熱后體積膨脹，熱空氣比同體積的冷空氣輕，所以熱空氣上升，充滿塑料袋的空間并推著塑料袋往上升。熱氣球就是利用熱空氣上升的原理升空的。
②我們生活中還有哪些地方用到了熱空氣會上升的原理？
蚊香和煙囪的冒煙現(xiàn)象，孔明燈，走馬燈，烽火，蒸饅頭等。
四、附錄：
實(shí)驗(yàn)探究單
名稱 實(shí)驗(yàn)1：飛行的塑料袋實(shí)驗(yàn)
猜想
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
名稱 實(shí)驗(yàn)2：紙蛇旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)
猜想
實(shí)驗(yàn)方案
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論

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