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