6《我们来做“热气球”》教学设计 -2023-2024学年科学三年级上册教科版

6《我们来做“热气球”》教学设计-2023-2024学年科学三年级上册教科版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）6《我们来做“热气球”》教学设计-2023-2024学年科学三年级上册教科版设计思路本节课以《我们来做“热气球”》为主题，结合三年级上册教科版科学课程内容，通过动手实践和探究活动，让学生了解热气球升空的原理，培养他们的科学探究能力和创新思维。课程设计注重理论与实践相结合，引导学生通过观察、实验、讨论等方式，深入理解科学知识，提高学生的科学素养。核心素养目标分析学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：三年级学生对浮力有一定的了解，能够说出一些简单的浮力现象，如船可以浮在水面上。但他们对热气球升空的原理认识有限，需要通过本节课的学习来深入理解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对新鲜事物充满好奇心，对动手操作和实验活动有较高的兴趣。他们的动手能力较强，能够跟随教师的指导完成简单的实验。学习风格上，部分学生偏好直观体验，通过观察和操作来学习；部分学生则更倾向于通过讨论和合作来理解新知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解热气球升空原理时可能会遇到概念抽象、实验操作复杂等问题。此外，对于一些学生来说，将理论知识与实际操作相结合可能存在困难，需要教师提供适当的引导和帮助。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《我们来做“热气球”》相关的教材或学习资料。

2.辅助材料：准备与热气球原理相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以增强学生的直观理解。

3.实验器材：准备气球、蜡烛、火柴、细线等实验器材，确保其完整性和安全性，以便进行热气球升空原理的演示实验。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供实验操作台，确保学生能够在舒适的环境中参与实验和讨论。教学过程一、导入（约5分钟）

1.激发兴趣：展示一组精美的热气球图片，提问学生：“你们知道这些热气球是如何升空的吗？”

2.回顾旧知：引导学生回顾之前学习的浮力知识，如物体的沉浮现象。

二、新课呈现（约25分钟）

1.讲解新知：详细讲解热气球升空的原理，包括浮力、热空气密度与冷空气密度的差异等。

2.举例说明：通过具体例子，如古代的烧气球、现代的热气球，帮助学生理解热气球升空的原理。

3.互动探究：

a.提出问题：引导学生思考热气球升空的条件，如温度、空气密度等。

b.分组讨论：让学生分组讨论，提出自己的观点，并分享给全班。

c.实验演示：展示热气球升空实验，让学生观察并思考实验现象。

三、巩固练习（约15分钟）

1.学生活动：分组进行热气球升空实验，观察实验现象，记录实验数据。

2.教师指导：及时给予学生指导和帮助，确保实验顺利进行。

四、总结与拓展（约10分钟）

1.总结：回顾本节课所学内容，强调热气球升空的原理。

2.拓展：鼓励学生思考其他利用浮力原理的科技产品，如飞艇、气象气球等。

五、课堂小结（约5分钟）

1.回顾本节课所学内容，检查学生对知识点的掌握情况。

2.鼓励学生在日常生活中关注科学现象，培养科学素养。

六、课后作业

1.完成课后练习题，巩固所学知识。

2.收集有关热气球、飞艇等科技产品的资料，下节课分享。

教学过程中，教师需关注学生的学习状态，适时调整教学策略。同时，注重培养学生的团队合作精神，鼓励学生积极参与课堂活动。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料：

-《热气球的奥秘》：介绍热气球的历史、构造、飞行原理以及安全知识。

-《浮力在我们生活中的应用》：探讨浮力在日常生活和科技领域的应用，如潜水艇、飞艇等。

-《空气密度的测量》：介绍空气密度测量的方法及其在气象学中的应用。

2.课后自主学习和探究：

-学生可以阅读上述拓展阅读材料，加深对热气球升空原理的理解。

-鼓励学生观察周围环境，寻找浮力现象的例子，如船只、气球等，并尝试解释这些现象背后的科学原理。

-设计一个小型实验，如使用不同材质的气球，观察它们在空气中的浮力差异，分析不同材料的密度对浮力的影响。

-探究不同形状和大小对热气球升空性能的影响，设计一个简易的热气球模型，并进行模拟实验。

-学生可以制作一个简单的热气球模型，记录实验过程中遇到的问题和解决方法，撰写实验报告。

-鼓励学生参与学校或社区的科学展览，展示他们的研究成果，与其他同学分享学习心得。

-引导学生思考浮力在航空航天、气象预报等领域的实际应用，激发他们对科学技术的兴趣。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课的学习内容，强调热气球升空的原理，包括浮力、热空气密度与冷空气密度的差异等。

2.总结实验过程，引导学生认识到观察、记录、分析实验现象的重要性。

3.强调科学探究的方法，如提出问题、假设、实验、观察、分析等步骤。

4.鼓励学生在日常生活中发现科学现象，培养科学思维和探究能力。

当堂检测：

1.选择题（每题2分，共10分）

-热气球能够升空的主要原因是：

A.热气球内的空气比外部空气轻

B.热气球内的空气比外部空气重

C.热气球内的空气比外部空气硬

D.热气球内的空气比外部空气软

-以下哪个不是影响热气球升空的因素？

A.热气球内空气的温度

B.热气球内空气的密度

C.热气球外部的风速

D.热气球的颜色

-热气球升空时，以下哪个现象是正确的？

A.热气球上升时，内部空气温度升高

B.热气球上升时，内部空气温度降低

C.热气球上升时，外部空气温度升高

D.热气球上升时，外部空气温度降低

2.判断题（每题2分，共10分）

-热气球升空时，内部空气的密度总是大于外部空气的密度。（）

-热气球在上升过程中，内部空气的温度会逐渐降低。（）

-热气球升空后，可以持续飞行很长时间，不需要添加燃料。（）

-热气球升空的高度与外部空气的温度有关。（）

3.简答题（每题5分，共10分）

-简述热气球升空的原理。

-举例说明浮力在我们生活中的应用。

4.实践题（10分）

-设计一个简单的热气球模型，并说明其升空的原理。典型例题讲解1.例题：

一个气球充满空气后，其体积为5升，如果将气球内的空气加热至100℃，气球体积膨胀到6升，求气球内空气的初始温度。

解答：

根据查理定律（等压下，一定量的气体体积与温度成正比），有：

V1/T1=V2/T2

其中，V1=5升，V2=6升，T1为初始温度，T2=100℃+273=373K。

代入公式得：

5/T1=6/373

解得T1=5*373/6≈312.17K

将开尔文温度转换为摄氏温度，T1≈312.17-273=39.17℃

因此，气球内空气的初始温度约为39.17℃。

2.例题：

一个潜水艇在水面下20米处，其体积为200立方米。当潜水艇上升到水面时，其体积变为220立方米。求潜水艇上升过程中所受的浮力。

解答：

根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重量，即：

F浮=ρ水*g*V排

其中，ρ水为水的密度，g为重力加速度，V排为潜水艇排开水的体积。

水的密度ρ水≈1000kg/m³，g≈9.8m/s²。

潜水艇上升前后的体积变化为220-200=20立方米。

因此，潜水艇上升过程中所受的浮力为：

F浮=1000*9.8*20=19600N

3.例题：

一个物体在空气中重500克，当它完全浸没在水中时，其重量变为400克。求该物体的密度。

解答：

物体在空气中的重量为G=500克，在水中的重量为G'=400克。

物体在水中受到的浮力为F浮=G-G'=500-400=100克。

根据阿基米德原理，浮力等于物体排开水的重量，即：

F浮=ρ水*g*V排

其中，ρ水为水的密度，g为重力加速度，V排为物体排开水的体积。

由于物体的重量在水中减少了100克，这100克即为物体排开水的重量。

因此，物体的密度ρ物为：

ρ物=m物/V排=100克/100克/m³=1g/cm³

4.例题：

一个气球在室温下体积为3升，当气球被加热至100℃时，其体积膨胀到4升。求气球内空气的初始温度。

解答：

根据查理定律，有：

V1/T1=V2/T2

其中，V1=3升，V2=4升，T1为初始温度，T2=100℃+273=373K。

代入公式得：

3/T1=4/373

解得T1=3*373/4≈280.75K

将开尔文温度转换为摄氏温度，T1≈280.75-273=7.75℃

因此，气球内空气的初始温度约为7.75℃。

5.例题：

一个物体在空气中重1000克，当它完全浸没在水中时，其重量变为800克。求该物体在水中的浮力。

解答：

物体在空气中的重量为G=1000克，在水中的重量为G'=800克。

物体在水中受到的浮力为F浮=G-G'=1000-800=200克。

根据阿基米德原理，浮力等于物体排开水的重量，即：

F浮=ρ水*g*V排

其中，ρ水为水的密度，g为重力加速度，V排为物体排开水的体积。

由于物体的重量在水中减少了200克，这200克即为物体排开水的重量。

因此，物体在水中的浮力为200克。板书设计①热气球升空原理

-浮力：物体在流体中受到的向上的力

-热空气密度与冷空气密度的差异：热空气密度小于冷空气密度

-查理定律：等压下，一定量的气体体积与温度成正比

②浮力计算

-浮力公式：F浮=ρ流体*g*