2025 小学四年级科学下册风的形成模拟实验课件

一、实验背景：为什么要模拟“看不见的风”？演讲人CONTENTS实验背景：为什么要模拟“看不见的风”？实验准备：让每个细节都为探究服务实验过程：从操作到观察的“三步探究法”现象分析：从“看得到的烟雾”到“看不见的空气”实验拓展：从“验证”到“创新”的科学思维延伸总结与升华：风，是空气的“热舞”目录2025小学四年级科学下册风的形成模拟实验课件作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我始终坚信：让抽象的科学概念“看得见、摸得着”，是打开学生科学思维的关键钥匙。风，作为日常生活中最常见却又最“无形”的自然现象，其形成原理对四年级学生而言既熟悉又陌生。今天，我们将通过一个经典的模拟实验，带领孩子们用“会跳舞的烟雾”“会流动的空气”，亲手揭开风的神秘面纱。01实验背景：为什么要模拟“看不见的风”？1从生活经验到科学探究的衔接点四年级学生对“风”已有丰富的生活感知：春天放风筝时感受到的“轻轻推背”的风，夏天吹电风扇时的“凉爽气流”，冬天寒风钻进衣领的“刺骨寒意”。但这些感知多停留在“风是流动的空气”的表层认知，对“空气为什么会流动”“流动的动力从何而来”缺乏深入思考。教材中“风的形成”是“天气”单元的核心内容，更是“热传递”“空气性质”等知识点的综合应用，需要通过直观实验将抽象的“空气流动”转化为可观察的现象。2模拟实验的独特价值风的形成涉及“空气受热膨胀”“密度变化”“气压差”等微观过程，直接观察大气中的风（如海陆风、季风）受时间、空间限制。模拟实验通过“缩小尺度”“控制变量”，能在课堂40分钟内复现风的形成关键要素——温度差异引发的空气流动，帮助学生建立“因果关系”的科学思维。正如我第一次带学生做这个实验时，小宇举着记录单说：“原来风不是‘自己动’，是热空气‘跑’了，冷空气来‘填空’呀！”这种认知突破，正是实验的魅力所在。02实验准备：让每个细节都为探究服务1实验材料清单（师生共同准备）|材料名称|数量|作用说明|安全提示||----------------|------|-----------------------------------|-----------------------------------||透明玻璃箱|1个|模拟封闭的“小大气环境”|边缘用砂纸打磨，避免划伤||蜡烛（粗短型）|1支|提供热源，制造温度差异|固定在玻璃箱底部中央，防止倾倒||蚊香（加粗型）|2-3段|产生可见烟雾，标记空气流动路径|提前浸泡10秒，熄灭后无火星残留|1实验材料清单（师生共同准备）|记录单|每人1份|记录烟雾流动方向、实验现象|设计箭头图+文字描述双模式||塑料薄膜|1张|覆盖玻璃箱顶部，减少外界气流干扰|用橡皮筋固定，留出1cm左右缝隙||火柴/打火机|1盒|点燃蜡烛和蚊香|仅由教师操作，学生观察|2实验环境控制（教师课前调试）空间选择：关闭教室门窗，避免穿堂风干扰；实验台远离空调、电扇出风口。光线调整：拉上半幅窗帘，利用侧光增强烟雾可见度（我常用手机手电筒从侧面打光，效果更明显）。材料预演：提前测试蜡烛燃烧时长（约8-10分钟）、蚊香烟雾浓度（过浓会遮挡视线，过淡则观察不清）。记得在第一次教学时，我因蚊香太细，烟雾刚冒出来就散了，孩子们急得直跺脚——后来换成加粗型蚊香，问题迎刃而解。03实验过程：从操作到观察的“三步探究法”1第一步：搭建“小气候箱”——建立初始状态操作步骤：将蜡烛用蜡油固定在玻璃箱底部中央（蜡油凝固后更稳固）；在玻璃箱左侧壁（距离底部5cm处）插入一段点燃的蚊香（可用细铁丝弯成支架固定）；用塑料薄膜覆盖玻璃箱顶部，保留左侧约1cm缝隙（模拟“冷空气入口”），右侧完全密封；引导学生观察初始状态：玻璃箱内空气静止，蚊香烟雾垂直上升后扩散（这是“无温差时的空气状态”）。提问引导：“现在烟雾为什么往上飘？”（联系已学“热空气上升”）“如果点燃蜡烛，箱子里的温度会怎么变？”（预测温度差异）通过问题激活前概念，为后续观察做铺垫。2第二步：点燃“热核心”——制造温度差异关键操作：教师用火柴点燃蜡烛（提醒学生保持安全距离），同时在玻璃箱右侧壁（与左侧蚊香对称位置）插入第二段点燃的蚊香（标记右侧空气状态）。现象观察（分阶段记录）：0-1分钟：蜡烛周围空气受热，靠近蜡烛的烟雾开始“摇晃”，上升速度加快；1-3分钟：左侧蚊香的烟雾不再垂直上升，而是向蜡烛方向倾斜，形成“烟雾流”；3-5分钟：右侧蚊香的烟雾（原本应垂直上升）开始向下流动，最终汇入左侧的“烟雾流”，形成完整的“循环路径”。学生记录要点：用不同颜色箭头标记左右两侧烟雾的流动方向（如红色箭头表示热空气上升，蓝色箭头表示冷空气补充），在记录单上画出“烟雾路径图”。3第三步：熄灭蜡烛——对比验证因果操作与观察：熄灭蜡烛，等待1-2分钟，观察烟雾变化：原本清晰的“循环路径”逐渐消失，烟雾重新变为垂直上升后扩散。提问深化：“蜡烛熄灭后，为什么烟雾不再循环流动了？”“温度差异在风的形成中起什么作用？”通过对比实验，强化“温度差异是空气流动的动力”这一核心结论。04现象分析：从“看得到的烟雾”到“看不见的空气”1用“微粒模型”解释现象（结合动画辅助）借助PPT动态演示“空气微粒受热后的变化”：蜡烛周围的空气微粒吸收热量，运动速度加快，彼此间距增大（体积膨胀），导致单位体积内的微粒数量减少（密度降低），热空气因此“变轻”并上升；玻璃箱左侧未受热的冷空气密度较大（“更重”），会向热空气上升留下的“空间”流动，填补空缺；上升的热空气到达顶部后逐渐冷却，密度恢复，又会下沉补充左侧流出的冷空气，形成持续的“空气循环”——这就是“风”。2联系生活：从“小箱子”到“大世界”案例1：房间里的“风”：冬天开暖气时，暖气片附近的热空气上升，窗户附近的冷空气下沉，形成室内空气循环（可让学生用手感受暖气片上方和窗户下方的气流方向）；案例2：海陆风的形成：白天陆地升温快（热空气上升），海洋升温慢（冷空气流入陆地），形成海风；夜晚陆地降温快（冷空气下沉），海洋降温慢（热空气上升），形成陆风（配合海陆分布图讲解）。05实验拓展：从“验证”到“创新”的科学思维延伸1变量控制实验（可选挑战）鼓励学有余力的学生思考：“如果改变蜡烛的位置（如放在左侧），烟雾流动方向会变吗？”“如果增加玻璃箱的高度，空气循环速度会加快还是减慢？”通过小组讨论设计方案，利用课后时间完成拓展实验（需教师全程指导安全）。2跨学科融合（科学+艺术）让学生用绘画或黏土模型表现“风的形成过程”，要求包含“热源”“热空气上升”“冷空气补充”三个关键要素。我曾收到一幅特别生动的作品：一个太阳（热源）晒着地面，地面上方画了向上的红色箭头（热空气），旁边画了蓝色箭头从海边指向陆地（冷空气），旁边标注“这就是海风！”——这种表达方式，比单纯的文字总结更能体现学生的理解深度。06总结与升华：风，是空气的“热舞”总结与升华：风，是空气的“热舞”回顾整个实验过程，我们通过“制造温度差异—观察空气流动—分析因果关系”，揭开了风的形成奥秘：空气因受热不均导致密度不同，密度小的热空气上升，密度大的冷空气过来补充，这种空气的定向流动就是风。正如孩子们在实验记录中写的：“原来风不是‘突然出现’的，是热空气和冷空气在‘玩捉迷藏’！”科学探究的魅力，就在于让“习以为常”的现象变得“值得追问”。希望今天的实验能在孩子们心中种下一颗“科学好奇”的种子