《风的成因》教学设计-2026-2027学年教科版（新教材）小学科学四年级上册

《风的成因》教学设计-2026-2027学年教科版（新教材）小学科学四年级上册一、教材分析本课为教科版四年级上册第一单元《空气》第7课，属于物质科学领域“空气的运动与相互作用”核心内容，承接前序《我们来做“热气球”》热空气上升的知识点，完成单元“空气性质—空气受热运动—冷热对流形成风”的完整认知链条。教材内容分为三大板块，逻辑层层递进：第一板块聚焦生活聚焦问题，教材展示扇扇子、开风扇、吹风车等人为造风场景，抛出核心研讨问题“大自然中的风是怎样形成的”，唤醒学生生活前概念；第二板块为本课核心探究活动，教材完整呈现“冷热空气对流模拟实验”器材、操作步骤、观察要点，借助蚊香烟雾可视化空气流动路径，直观呈现热空气上升、冷空气补充的循环过程；第三板块为拓展研讨板块，教材搭配海陆风简易示意图，引导学生将模拟实验规律迁移至自然界，解释海风、陆风形成原理，配套三组课堂研讨思考题梳理实验结论。

教材摒弃纯理论文字讲解，以可视化模拟实验为核心载体，遵循“生活现象—模拟探究—自然应用”的科学探究逻辑，既巩固空气会流动、热空气上升的前置知识，又建立“冷热不均是风形成根本原因”的核心科学观念，同时为单元最后一课《自制打气筒》区分空气压缩、空气流动两种运动形式做好知识铺垫，兼顾概念建构、实验操作与知识生活化迁移，贴合新课标探究实践育人要求。二、学情分析四年级学生具备基础生活经验：能通过扇风、吹风感知空气流动，见过刮风、海陆风等自然现象，普遍认为“风是人为扇动产生”，存在“自然风无固定形成原因”的片面前概念。经过单元前6课时学习，学生已掌握空气占据空间、空气可压缩、热空气上升等基础知识点，能独立完成简单小组对比实验，掌握观察、记录实验现象的基础方法，动手探究欲望强烈。但学生抽象逻辑思维仍薄弱，无法自主将纸箱内小型冷热对流实验，对应到地球大范围大气运动；难以区分“人为制造风”与“自然形成风”的本质共性；实验观察时容易只关注烟雾飘动表象，忽略冷热温差这一核心变量，归纳实验规律、图文转化解释自然现象的能力不足。

课堂需依托教材蚊香可视化实验降低抽象难度，通过师问生答、流程图、海陆风示意图拆解难点，以小组合作实验为主，搭配分层问题引导学生基于实验证据推理结论，纠正片面认知，完成从现象感知到规律建构的思维进阶。三、核心素养教学目标1.科学观念：知道风是空气流动产生的；理解冷热不均造成空气对流，是自然界风形成的根本原因；能说出热空气上升、冷空气下沉补充的完整运动过程，区分人为造风与自然风的共同本质。2.科学思维：能基于模拟实验烟雾流动现象，推理冷热空气对流规律；能对比模拟实验装置与海陆风示意图，建立模型与自然现象的对应关系；能用流程图梳理空气循环运动路径，形成证据推理思维。3.探究实践：能按照教材规范步骤合作完成纸箱、蜡烛、蚊香模拟实验，细致观察并如实记录烟雾运动路线；能自主控制“有无蜡烛加热”单一变量开展对比实验；能完整操作、整理实验器材，规范完成课堂实验记录单。4.态度责任：对自然中风的形成现象保持持续探究好奇心；实验中遵守用火安全规范，如实记录现象，尊重实验证据；能主动运用本课知识解释生活中风相关现象，体会科学与自然生活的紧密联系。四、教学重难点1.教学重点：通过教材模拟实验观察冷热空气对流现象，建构“冷热不均形成风”的核心科学观念；完整描述空气受热上升、冷空气补充的流动过程。2.教学难点：将小型模拟实验的对流模型，迁移解释自然界海陆风的形成；区分人为造风与自然风的形成逻辑，理解温差是自然风产生的核心条件。五、教学准备教师：教材原文图文投影、模拟实验全套器材（密封纸箱、透明观察窗、蜡烛、蚊香、火柴、小风车）、海陆风示意图、空气对流流程图、课堂实验记录单；学生：提前回顾《我们来做“热气球”》课本内容，准备铅笔、记录本。六、教学过程（一）情境聚焦导入：依托教材生活场景，抛出核心探究问题（设计意图：立足课本生活素材，激活学生原有生活经验，制造认知疑问，明确本课探究主线）师：请同学们翻开课本对应页面，观察教材上方聚焦板块的四幅插图，分别说一说图中人们用什么方式制造出风？

生1：第一幅图小朋友用扇子扇风，空气流动产生风。

生2：第二幅图打开电风扇，叶片推动空气流动形成风。

生3：还有风吹动风车、用嘴吹纸条，都是让空气动起来才有风。

师：大家观察得很准确，课本插图告诉我们，人为推动空气流动就能造出风。老师提出课本第一个研讨问题：大自然里没有人扇扇子、开风扇，为什么会持续刮风？海边白天会吹海风，夜晚又会吹陆风，这背后藏着什么科学秘密？今天我们跟随课本实验，一起探究《风的成因》，解开自然风形成的奥秘。板书课题：风的成因。（二）文本研读一：教材实验板块，梳理模拟实验器材与操作规范（设计意图：逐句拆解课本实验文字，明确实验变量、操作步骤，落实探究实践素养，规避实验安全问题）师：课本中间完整展示冷热对流模拟实验，我们逐段研读教材文字，先圈画实验需要用到的全部器材，小组互相核对。

生自主勾画后集体汇报：密封带侧孔纸箱、透明塑料观察面板、蜡烛、蚊香、火柴、小纸片。

师结合课本原文讲解实验核心变量：本次实验唯一会改变的条件是纸箱内部是否点燃蜡烛制造热量，其余器材摆放位置全部保持不变，这是对比实验的核心要求。接下来我们逐句阅读教材操作步骤，同步梳理操作顺序：第一步，纸箱侧面留出通风小口，无蜡烛时点燃蚊香，观察烟雾走向；第二步，纸箱内部放入蜡烛并点燃，再次点燃蚊香，透过透明面板观察烟雾运动路线；第三步，熄灭蜡烛，重复观察烟雾变化。

师同步互动提问：课本提示点燃蜡烛时要远离纸箱塑料部件，谁能说一说这条安全提示的原因？

生：蜡烛火焰温度高，容易烤坏塑料，还可能引发起火，实验用火要注意安全。

师补充教材隐藏观察要点：蚊香烟雾是我们看见空气流动的“标记”，空气无色看不见，烟雾飘动的路线，就是空气流动的路线，这是课本实验设计的巧妙之处。（三）小组合作探究：落实教材模拟实验，记录空气流动现象（设计意图：以动手实验为核心，让学生直观获取证据，在操作观察中初步感知冷热空气运动差异，突破课堂重点）师：分发实验器材与课本配套记录单，各小组严格按照教材步骤分两次完成实验，分两类记录：无蜡烛加热时烟雾走向、点燃蜡烛加热后烟雾走向，记录时用简笔画画出烟雾流动路径。小组分工：器材操作员、观察员、记录员、汇报员，轮流轮换。

学生分组开展实验，教师巡回指导，针对性提问引导观察：

师（对操作小组）：没有点燃蜡烛时，蚊香烟雾是直直向上飘，还是向纸箱小孔流动？

生：没有蜡烛，烟雾只会向上散开，不会钻进纸箱里面。

师（点燃蜡烛后巡视提问）：现在纸箱内有蜡烛加热，烟雾发生了什么变化？顺着课本示意图说一说流动路线。

生：蚊香的烟从侧面小孔流进纸箱，遇到蜡烛热空气向上飘，最后从纸箱顶部缝隙飘出去。

全部小组完成实验后，回收实验器材，各组结合记录单汇报实验现象，教师同步在黑板绘制简易空气流动图，对照课本实验插图统一梳理现象：无热源，空气静止无定向流动；有热源，热空气上升，外部冷空气从小孔流入补充，形成持续空气流动，也就是风。（四）文本研读二：教材研讨板块，归纳风的成因核心规律（设计意图：依托课本研讨思考题，师生问答层层推导，基于实验证据建构科学观念，固化课堂重点）师：我们结合课本三组研讨问题，结合刚才小组实验现象逐一交流，完成规律总结。第一个研讨问题：点燃蜡烛后，纸箱内空气发生了怎样的变化？

生1：蜡烛加热纸箱内部空气，空气受热变轻，向上流动。

生2：纸箱内部热空气向上走，侧面小孔外面温度更低的冷空气流进来填补空缺。

师板书课本核心结论：空气受热上升，冷空气流动补充，冷热空气持续对流，形成空气流动，空气流动就是风。

师抛出第二个课本研讨问题：人为扇扇子造出的风，和实验纸箱里形成的风，本质有什么相同点？

生：本质都是空气发生流动，只是人为造风靠外力推动，纸箱里的风靠冷热温差推动。

师追问升华：大自然没有扇子，为什么会刮风？结合课本实验逻辑推理。

生：地球表面有的地方被太阳晒得温度高，空气受热上升；旁边温度低的地方冷空气流过来补充，大范围冷热空气对流，就形成了自然界的风。

师完整梳理课本核心科学观念，全班齐读：风是空气流动形成的；冷热不均产生空气对流，是自然风形成的根本原因。（五）文本研读三：教材拓展板块，海陆风示意图迁移应用（设计意图：搭建模型与自然现象的桥梁，化解本课教学难点，培养模型转化科学思维）师：翻到教材拓展部分，观察课本海陆风示意图，图中分为白天海边、夜晚海边两种场景，图中标注陆地、海洋、冷热空气流动箭头，我们分步拆解图文信息。先看白天场景，课本文字标注：白天太阳照射，陆地升温快、温度高，海洋升温慢、温度低。

师提问：白天陆地热空气会怎么运动？海洋冷空气会怎样流动？结合纸箱实验规律回答。

生：陆地热空气向上上升，海洋温度低的冷空气流向陆地，形成海风。

师再带领学生研读夜晚场景课本文字：夜晚陆地散热快、温度低，海洋散热慢、温度更高。

师互动提问：夜晚冷热空气流动方向发生什么反转？会形成什么风？

生：海洋热空气上升，陆地冷空气流向海洋，形成陆风。师出示对比表格，同步梳理课本图文信息，师生共同填写：场景温度差异空气流动方向风的名称白天海边陆地热、海洋冷海洋冷空气流向陆地海风夜晚海边陆地冷、海洋热陆地冷空气流向海洋陆风师点拨难点：海边海陆风，就是地球大范围的冷热对流，和我们纸箱模拟实验原理完全一致，纸箱代表小型大气空间，海陆代表地球大气，温差都是产生空气流动、形成风的核心条件。（六）生活案例辨析：联系课本知识解释日常现象（设计意图：实现知识生活化迁移，落实态度责任素养，检验学生观念掌握程度）师：出示生活案例，请结合本课课本知识点辨析解释：夏季白天教室开窗，窗边会持续有风；夏季午后地面被晒烫，总能感受到阵阵热风。

生1：白天室外地面被太阳加热，空气变热上升，教室内部温度更低的冷空气向外流动，形成持续的风。

生2：地面温度高，热空气向上流动，周围冷空气不断补充，所以能持续感受到热风。

师补充拓展：天气预报中提到的季风、台风，本质都是全球大范围冷热空气对流形成的自然风，温差越大，空气流动速度越快，风力就越强。（七）课堂小结梳理本节课完整研读教材聚焦板块、模拟实验板块、研讨板块、海陆风拓展板块全部内容。我们先通过课本生活造风插图唤醒空气流动的前置认知，借助教材标准对比模拟实验，直观观察到冷热空气对流的完整过程，依托课本研讨思考题归纳出核心规律：空气流动形成风，冷热不均是自然风产生的根本原因；最后结合课本海陆风示意图，将小型实验模型迁移解释自然界海风、陆风的形成原理，打通模