1、6.我们来做“热气球”【教材简析】本课内容分为三个部分，第一部分，通过观察热气球以及热气球加热上升的图片，引发学生思考热气球上升的原因并做出初步的解释。第二部分，通过指导吧学生制作和放飞“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。第三部分，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
2、要对相关的物理原理进行深入学习。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。本课的重点是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，并尝试用自己的语言有逻辑地进行解释。【学情分析】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。而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
3、球具有一定的认识，具备了了解“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】科学观念：通过放飞“热气球”活动，认识空气受热后会变轻上升，变冷后又会下降。科学思维：能基于放飞“热气球”活动中观察到的现象，合理分析并解释“热气球”的上升和下降的现象，及生活中类似的现象。探究实践：在放飞“热气球”活动中，能运用画图、书写等形式记录实验现象。态度责任：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，并发展探索物质世界的兴趣。【教学重难点】重点：尝试让“热气球”升空并在此过程中了解空气受热后会
4、上升，变冷后又会下降。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。【教学准备】教师：1.教学课件；2学生材料一份；3.多个塑料袋备用。学生：1.为每组准备塑料袋1个，蜡烛1支，塑料筒（或纸筒）1个，点火器1个；2.学习记录单。【教学过程】一、揭示课题（预设3分钟）材料准备：教学课件1.出示热气球的图片，提问：这是什么？在很多旅游景点都有提供游客乘坐热气球的服务，有没有同学乘坐过热气球？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.出示人们加热使热气球上升的图片，提问：仔细观察并思考，人们到底是对什么进行加热？（预设：里面的空气。）谈话：其实，人们在
5、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拟热气球来研究这个问题。（板书：我们来做热气球）【设计意图】通过热气球图片引发学生思考热气球上升的原因，了解学生前概念。再通过出示热气球升空前的加热照片，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、模拟“热气球”升空的活动（预设20分钟）材料准备：教学课件，微视频，塑料袋，蜡烛，塑料筒，点火器，活动记录单。1.讨论注意事项（1）出示塑料袋，提问：这个大塑料袋就是我们今天我们课堂上的“热气球”。当然，
6、只有这个塑料袋没法直接让它飞起来，还需要什么？（预设：加热、蜡烛、火）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）提问：现在可以直接把塑料袋套上去给里面的空气加热了吗？ 教师可边讲边演示。（预设：不可以，直接套上去塑料袋可能会烧起来，很危险）讲述：直接将塑料袋里套上去加热是很危险的，塑料袋会直接融化甚至烧起来，所以我们需要一个东西将蜡烛与塑料袋隔开一些距离。（3）出示塑料筒，提问：仔细观察这个塑料筒，你觉得这个塑料筒怎样使用吗？小组同学讨论，试着在记录单上画出塑料筒和塑料袋的位置（画设计图）（4）展示学生设计图，讨论优劣及分析需要注意的事项。讨论1：塑料筒
7、有“缺口”的一端朝下，需要进气。讨论2：塑料袋的边缘不能过低，以免把进气孔堵住。讨论3：塑料筒上端温度仍然较高，塑料袋尽量避免直接接触塑料筒上端。（5）教师简单梳理并板书活动步骤：2.放飞“热气球”，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。所以在放飞“热气球”的过程中，我们应该要观察和记录哪些内容？（预设：塑料袋膨胀程度的变化；袋子里空气的温度变化）（2）播放实验微视频，指导学生放飞“热气球”，并出示操作注意事项。（3）学生活动：利用蜡烛、塑料筒让“热气球”升空，并完成活动记录单。【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种材料的作
8、用和使用方法，再通过模拟“热气球”的升空来了解加热后空气的变化。此外“热气球”升空的高度并非本课活动的重点，所以在活动前要强调活动观察和记录的主要内容。三、实验发现及解释（预设12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”飞得很高，过了比较长的时间才落下来，说说看，你们是怎么做的？有什么技巧吗？（2）讨论：也有些小组的“热气球”飞得没那么高，也来说说看，你们是怎么做的？遇到了哪些问题？2.讨论分析，解释原因（1）展示学生活动记录单的记录情况，讨论：从加热“热气球”开始到“热气球”降落你都观察到了哪些现象？（预设：加热后，塑料袋慢慢鼓起来了，手贴
9、在塑料袋外壁，感觉到温度慢慢变热，拎住塑料袋的手，感觉需要的力气越来越小；“热气球”下降时，塑料袋慢慢瘪下去了，用手去摸温度变冷了。）追问：这些现象能说明“热气球”中的空气发生了什么变化？ （预设：加热时，“热气球”中的空气受热膨胀了；降落时，“热气球”中的空气在冷却收缩） （2）现在你能用自己的语言来尝试解释“热气球”是怎样升空和下降的吗？归纳：热空气上升，冷空气下降。3.空气微粒的变化（机动教学环节）（1）如果用“”来表示空气的微粒，你觉得加热后的空气微粒会发生什么变化？请尝试画出你的想法。（2）请学生说说想法，不做定论，点出学生的几个矛盾点： 空气微粒大小的变化（变大变小）空气微粒数量的
10、变化（变多表少）空气颗粒间隙的变化（变远变近）引导学生课后继续查资料。【设计意图】先通过分析活动的成败，反思活动中做得到位和不足之处。再基于现象，讨论袋子加热后及掉落时的变化，通过袋子的变化分析空气的变化，认识到袋子升空和降落实际是由空气受热膨胀及冷却收缩导致的。对能力水平较高的学生还可以展开机动环节的教学。五、孔明灯飞行原理及危害的认识（预设5分钟）材料准备：教学课件、视频1.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，你能用今天所学知识来说说孔明灯飞行的原理？（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。）追问：为
11、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.讲述：不过燃放孔明灯也存在一定隐患，我们来看一则新闻。播放视频燃放孔明灯的危害。提问：现在，你对孔明灯又有了什么新的认识？（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。）【设计意图】将我们的“热气球”和孔明灯对比，了解孔明灯的飞行原理，并加深学生对“热气球”原理的理解。同时对学生展开安全与环保方面的态度责任教育。五、板书设计 6.我们来做“热气球” 加热后 下降时 温度 变热了 变冷了 膨胀程度 膨胀了 收缩了 手拎力度 变小了 解释：热空气上升，冷空气下降【疑难解答】用蜡烛加热“热气球”时，最易出现蜡烛翻倒、热量不够和热量过足烤破塑料袋等现象，教师该如何避免？蜡烛、塑料等材料都是生活中极其常见的材料，但均有各种不同大小。我们在选择时，一定要注意两者之间大小是否合适。在蜡烛的选择上，建议选择短款细蜡烛加香薰蜡烛结合（如下图)，不仅可以避免蜡烛翻到，也可以保证热量充足；在塑料袋的选择上，建议选大而轻薄的，能保证学生能明显看到袋子的膨胀过程。在纸筒/塑料筒的选择上，纸筒的裁剪相对方便，但塑料筒能加稳固且耐用。不过，无论纸筒还是塑料筒，直径的大小要足够，避免被蜡烛点燃。最后在点火器的选择上，建议选择长点火器，学生更有勇气使用。