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2.6 我们来做“热气球” 教案

1、6.6.我们来做“热气球”我们来做“热气球” 【教材简析】【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并做出初步的解释。 探索板块,主要通过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

2、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”的图片和视频,让学生解释其飞行的原理,对所学的知识加以巩固和应用。 本课还渗透了课程标准中有关“运动”、“热”的内容:“物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述”以及“热可以改变物体的状态,以不同方式传递,热是人们常见的一种能量表现形式”。教师在进行教学设计时,需要对以上内容给予适当关注。 【学情分析】【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

3、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】【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 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

4、标科学态度目标 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】【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。 【教学教学准备】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。每个小组:塑料袋 1 个,蜡烛 1 支,纸筒 1 个,

5、点火器 1 个,学习单,学生 活动手册 【教学过程】【教学过程】 一、聚焦:揭示课题(预设一、聚焦:揭示课题(预设 3 3 分钟)分钟) 材料准备:教学课件 1.教师课件出示热气球的图片,提问:有一些旅游景点会提供游客乘坐热气球的服务,有没同学乘坐过热气球?你知道人们是怎样让热气球升上去的吗?(预设:热气球是通过加热升上去的。) 2.教师出示人们加热使热气球上升的图片,提问:仔细观察,人们做了什么使热气球升了上去?(预设:加热里面的空气。) 谈话:其实,人们在加热过程中并没有加热热气球本身,而是加热了里面的空气,那么加热后空气发了哪些变化,热气球又是怎么升上去的,今天我们在课堂上就要来做一个模

6、拟热气球,通过模拟热气球来研究这个问题。 3.板书课题我们来做热气球 (设计意图设计意图:通过图片引出本节课研究的主题热气球,调查本班中有否乘坐过热气球的学生,如有乘坐的学生,可以让他凭经验先来介绍热气球升空的过程。 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:空气加热后的到底产生了什么变化?) 二、二、探索探索:模拟“热气球”升空的活动(预设:模拟“热气球”升空的活动(预设 2222 分钟)分钟) 材料准备:每个小组塑料袋 1 个,蜡烛 1 支,纸筒 1 个,点火器 1 个,学习单,学生活动手册 1提供材料,尝试设计 (1)提问:老师有

7、一个较大的塑料袋,这个就是今天我们课堂上的“热气球”。当然,只有这一个塑料袋当然没法直接让它飞起来,还需要什么?(预设:用火来进行加热。) 教师出示蜡烛,演示用点火器点燃蜡烛,同时简单介绍点火器的使用方法及注意事项。 (2)谈话:现在,我们能利用这个热源来让“热气球”升空了吗,谁愿意上来试一下。 学生尝试,发现问题:直接用蜡烛加热塑料袋里的空气很难,容易使塑料袋受热熔化变形。 (3) 教师出示纸筒, 提问: 为了避免蜡烛火焰温度过高直接熔化 “热气球” ,我们可以利用这个纸筒,你们知道纸筒怎样使用吗?小组同学讨论,并在学习单上画出纸筒和塑料袋的位置(画设计图)。 (4)展示学生的设计图,讨论优

8、劣及分析需要注意的事项:纸筒带有孔的一面靠下,需要进气;塑料袋的边缘不能过低,以免把进气孔堵住;纸筒上端温度仍然较高,塑料袋尽量避免直接接触纸筒上端 (设计意图设计意图: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,再通过画设计图,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,需要观察什么。) 2“热力”升空,感知变化 (1)谈话:接下来我们不仅要让“热气球”升空,更重要的是研究它是怎样升空的。所以在活动开始之前,要首先看学生活动手册,来了解活动中重点需要观察和记录的内容。 学生阅读活动手册,了解观察的重点及思考记录的方法。 (2)提供材料,学生活动:

9、利用蜡烛、纸筒让“热气球”升空。 “升空”要点:小组同学要互相配合,袋口朝下尽量撑开,底部拉高使塑料袋处在一个最优状态, 保证蜡烛能加热到塑料袋中足量的空气但不会加热到塑料袋本身;塑料袋需要加热比较长的时间,待它上升的趋势比较明显时,小组同学一齐放手,尽量让塑料袋竖直升空。本次活动过程中,学生可能会经历多次失败导致塑料袋受热熔化变形,所以教师需要多准备一些塑料袋提供给学生。 (3)完成学生活动手册上的内容,上交材料。 (设计意图设计意图:“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,活动手册的记录尤为关键,所以在活动前安排学生通过阅读来了解活动的

10、目的及记录的主要内容, 以便在活动过程中找到观察的重点。在活动中,学生势必会在意“热气球”上升的高度,这需要教师对小组活动进行指导,也需要进行多次尝试,来熟悉升空的技巧及相互间配合的默契程度。) 三、三、研讨研讨:实验发现及解释(预设:实验发现及解释(预设 1010 分钟)分钟) 材料准备:教学课件 1回顾活动,分析成败 (1)讨论:刚才的活动中,有些小组的“热气球”飞的很高,过了比较长的时间才落下来,说说看,你们时怎么做的?有什么技巧吗? (2)讨论:也有些小组的“热气球”飞的没那么高,也来说说看,你们是怎么做的?遇到了哪些问题? (设计意图设计意图:通过分析活动的成败,反思活动中做的到位和

11、不足之处,便于再一次操作的改进。 这个反思过程也是对于 “热气球” 升空原理的一个认识过程。 ) 2讨论分析,解释原因 (1)展示学生活动手册的记录情况,讨论:加热前后,塑料袋发生了哪些方面的变化? 学生从袋子的体积,表面的温度,手拎的力度以及袋子的绷紧程度等方面来描述袋子的变化。再由袋子的变化思考空气加热后发生了什么变化。 教师对学生的回答进行板书。 (2) 讨论: 塑料袋加热后会上升, 怎么解释?后来又慢慢落下来, 为什么? 学生需要用自己的语言,比较有逻辑性的解释塑料袋升空及落下的原因,在解释的细节中,尤其希望学生能形象地描述加热前后袋中空气的变化。如果学生能用前面学习到的微粒来表征,说

12、明学生的解释水平达到了较高的水平。 (设计意图设计意图: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,教师可以让多个学生来进行表达和重复,以便让学生的认识更为深刻。) 四、四、拓展拓展:孔明灯飞行原理及危害的认识(预设:孔明灯飞行原理及危害的认识(预设 5 5 分钟)分钟) 材料准备:教学课件 1.教师课件出示孔明灯图片,提问:孔明灯是一种能够长时间自由飞行的飞行灯, 我国一些地区有元宵节放飞孔明灯的习俗,谁来说说孔明灯飞行的原理

13、?(预设:它和热气球的原理一样,利用热空气膨胀会上升带动孔明灯飞行。) 提问:为什么孔明灯飞行的时间会更长?(预设:孔明灯的火源与灯一起飞行,可以持续加热。) 2.教师课件播放视频燃放孔明灯的危害,提问:谁再来说说你对孔明灯有什么新的认识?(预设:孔明灯降落的地方可能会引起火灾,所以不能在户外随意放飞孔明灯。) 3.课堂小结。 【板书设计】【板书设计】 我们来做“热气球” 【学习单【学习单】 在下图中画出纸筒和塑料袋的位置 “热气球”加热 现象 表面变热了 “热气球”变得鼓起来 手要拎着手要按住 空气变热了 空气体积膨胀 空气会上升 【活动【活动手册手册使用使用说明】说明】 本节课的活动手册,

14、有 3 部分的内容。 1.观察活动记录上有完成实验的一些要点提示,比如:加热前,塑料袋不遮挡入气孔,小心不要点燃塑料袋或者烧伤自己。 2.记录加热后袋子的状态, 不用约束学生画在方框内,可以画在超过方框的地方,比如:袋子飞到高处。 其中,学生受第三课压缩空气中用小圆圈代表空气的颗粒的启示,想到画空气分子的运动方向,教师可以肯定学生的想法。 3.记录自己对加热后塑料袋子的状态变化的解释。 【作业设计】【作业设计】 1.在放飞“热气球”的过程中,以下哪一项不正确。 A.“热气球”的袋口边缘高于纸筒的进气孔。 B.加热到“热气球”绷紧时,小组成员同时放手。 C.“热气球”加热导致变形,继续用这个“热气球”进行实验。 2.空气在加热过程中, 。 A.体积会被压缩 B.会往上升 C.会往下降 3.孔明灯能持续飞行,主要是因为 。 A.孔明灯体积大 B.孔明灯的热源温度高 C.孔明灯的热源与灯一起飞行