小学科学三年级下册《风的成因》第二课时教学设计

小学科学三年级下册《风的成因》第二课时教学设计一、教材与学情分析（一）【基础】教材内容解构本课是小学科学三年级下册“空气”单元中关于“风的成因”的第二课时，隶属于物质科学领域中“空气是一种常见物质”这一核心概念。本节课是在学生已经认识了空气存在、空气占据空间以及空气具有质量的基础上，进一步探究空气的流动性及其动力来源。教材编排遵循从现象到本质、从感性到理性的认知规律，第一课时重点在于引导学生通过多种方式感知风的存在，建立“风是流动的空气”这一前概念；第二课时则聚焦于探究“是什么力量推动了空气的流动”，通过模拟实验揭示温差导致空气流动从而形成风的科学原理。本课内容承上启下，既是对空气基本性质的深化应用，又为后续学习天气现象、热传递、能量转换等知识奠定基础。教材中设计了核心探究活动“风的形成模拟实验”，要求学生通过对比观察，发现空气在受热和不受热情况下的流动差异，从而建构“热空气上升，冷空气补充”的科学模型，这是培养学生科学探究能力与逻辑思维能力的绝佳载体。（二）【重要】学情精准画像三年级学生正处于皮亚杰认知发展理论中的具体运算阶段，他们具备了一定的逻辑思维能力，但仍需借助具体事物和直接经验进行思考。在日常生活中，学生对风有着丰富的感性认识，能够说出刮风时的多种现象，如红旗飘扬、树枝摇晃、风车转动等，部分学生还能从电视天气预报中接触到“风向”“风力”等专业术语，但他们对风的形成原因普遍存在模糊甚至错误的认知。前概念调查显示，约65%的学生认为“风是天上掉下来的”或“风是树摇出来的”，仅有不到20%的学生能隐约提到“空气”“流动”等关键词，但无法解释流动的动力来源。这个年龄段的学生好奇心强，动手欲望高，对实验探究活动具有浓厚的兴趣，但他们的观察往往停留在表面，缺乏系统性和目的性，控制变量的意识尚未形成，合作探究中容易出现各自为政、记录随意的情况。因此，本课教学需要在充分尊重学生已有经验的基础上，通过精心设计的探究活动引发认知冲突，引导学生经历“发现问题—提出猜想—实验验证—归纳结论—解释应用”的完整科学探究过程，实现前概念的转变与科学概念的建构。（三）【难点】教学重难点定位1.教学重点：通过模拟实验，观察并描述空气受热后流动的现象，归纳出“热空气上升，周围冷空气补充形成风”的科学原理。2.教学难点：在对比实验中，能够控制变量，准确观察并记录实验现象，进而推理出自然界风的形成与温度差异之间的关系。二、教学目标与核心素养（一）科学观念知道风是空气流动形成的，理解温度差异是导致空气流动的根本原因；能区分自然风与人造风，认识到自然界的风是由于太阳照射造成地表温度不均而引起的空气流动现象。（二）科学思维能够运用观察、比较、分析、归纳等方法，从实验现象中抽象出风的形成模型；能基于证据进行推理，解释生活中与风相关的现象，初步形成“现象—问题—假设—验证—结论”的科学思维模式。（三）探究实践能根据实验方案，规范操作“风的形成”模拟实验装置，观察并记录点燃蜡烛前后烟的流动方向变化；能与小组成员分工合作，共同完成实验探究，并清晰表达实验现象与结论；能利用所学知识制作简易风车或风向标，并用自制工具观测风。（四）态度责任培养严谨细致、实事求是的科学态度，形成乐于探究、勇于表达、善于合作的科学精神；认识风对人类生活的利弊影响，树立人与自然和谐相处的意识。三、教学准备（一）【基础】实验器材准备1.演示材料：风的形成实验装置（透明塑料箱、蜡烛、香、打火机、防风罩）、温度计、视频资料《自然界风的形成》《风的作用与危害》。2.分组材料：每组一个实验箱（可选用大号透明塑料瓶自制）、短蜡烛、打火机、线香、湿抹布、实验记录单、计时器。3.制作材料：彩色卡纸、剪刀、图钉、小木棒、胶水、细线，用于制作简易风车或风向标。（二）【重要】教学环境布置实验桌分组摆放，每组配备实验器材盘；教室预留一块展示区用于张贴实验记录单和小组结论；多媒体设备调试好，确保视频播放流畅；课前检查实验室通风情况，确保实验安全。四、【核心】教学实施过程（一）唤醒经验，聚焦问题课堂伊始，教师播放一段约30秒的无解说短视频，内容包含春日放风筝、夏日狂风暴雨、秋风扫落叶、冬季北风呼啸等四季风的典型景象。视频结束后，教师面带微笑提出引导性问题：“同学们，刚才视频里出现了什么？你从哪里看出来的？”学生纷纷举手回答：“有风筝飞上天，说明有风”“树叶被吹起来了”“人的头发飘起来了”……教师对学生的回答给予肯定，并在黑板一侧随机记录关键词。紧接着，教师话锋一转，提出一个看似简单却引人深思的问题：“风看不见也摸不着，但我们都能感觉到它的存在。上一节课我们知道了风就是流动的空气。可是，一个新的问题来了——空气为什么会流动呢？是什么力量让它‘跑’起来的？”这个问题直指本课核心，教室里顿时安静下来，学生们皱起眉头开始思考。教师不急于给出答案，而是鼓励学生大胆猜测：“谁来猜一猜，风可能是怎么形成的？”学生纷纷表达自己的想法：“可能是地球在转”“可能是太阳晒的”“可能是空气自己会动”……教师将这些猜想一一记录在黑板上，既不肯定也不否定，只是微笑着说：“同学们的猜想都很有道理，到底谁对谁错呢？今天我们就当一回小科学家，用实验来验证一下。”这个环节的设计意图在于激活学生的前概念，暴露认知冲突，激发探究欲望，为后续实验探究做好心理准备。（二）初次观察，发现差异教师出示实验装置——一个透明的塑料箱，侧面开有一个圆孔，箱内底部放着一支未点燃的蜡烛，箱外准备了一支冒着轻烟的线香。教师向学生介绍实验器材的名称和作用，特别强调线香的作用：“线香燃烧产生的烟很轻，可以帮我们‘看见’空气流动的路径。”随后，教师提出问题：“如果我把点燃的线香放在箱侧的小孔处，你们猜猜烟会往哪里飘？”学生根据生活经验做出预测，有的说“向上飘”，有的说“飘进箱子里”。教师不置可否，而是邀请一位学生上台协助操作，将线香缓缓靠近小孔，全班学生屏息凝视——只见轻烟袅袅上升，并未进入箱内，而是向四面八方散开。教师引导学生描述观察到的现象：“烟向哪里流动？”“箱子内外空气有什么不同？”学生回答：“烟向上飘”“没有进入箱子”“箱子里外温度应该一样”。教师适时追问：“这说明什么？”引导学生初步认识到在没有外界干扰的情况下，空气相对静止，不会定向流动。教师指导学生将观察结果记录在实验单的“第一次观察”栏目中。（三）改变条件，对比探究教师接着提出新的问题：“如果我把箱内的蜡烛点燃，再观察烟的流动方向，你们觉得会发生改变吗？”这个问题立即引发学生热烈讨论。教师请各小组组长领取实验材料，强调安全注意事项：“蜡烛用火安全第一，点燃后不要随意移动；线香用完后要在湿抹布上按灭；小组分工要明确，一人操作，一人计时，一人记录，一人汇报。”各小组迅速进入探究状态。当蜡烛点燃约一分钟后，学生再次将线香靠近小孔，神奇的一幕出现了——原本向上飘散的轻烟，此刻竟然迅速向小孔内飘去，清晰可见的烟流钻入箱内，并在箱中形成涡旋后上升。教室里响起一阵惊叹声：“进去了进去了！”“烟被吸进去了！”教师巡回指导，提醒学生从多个角度观察：“看看烟进入箱子的方向”“箱子里的烟最后到哪里去了”“用手感受一下箱子不同位置的温度”。各小组沉浸在观察与记录中，不时传来兴奋的交流声。实验结束后，教师组织全班汇报交流。每个小组派代表展示实验记录，描述观察到的现象：“第一次烟没有进箱子，第二次烟被吸进去了”“箱子里的蜡烛燃烧后，上面的空气很热，下面的空气凉一些”“烟进去后就往上跑”。教师引导学生对比两次实验的相同点和不同点：“两次实验什么条件变了？什么没变？”学生明确：蜡烛从“未点燃”变成“点燃”，这是唯一改变的条件；而实验装置、线香位置、观察方法都没变。教师继续追问：“这个变化带来了什么结果？”学生回答：“烟被吸进去了，说明空气在流动”。教师引导学生归纳推理：“蜡烛点燃后，箱内空气怎样了？”“箱外的空气为什么会流进去？”在层层追问下，学生逐步建构起科学解释：蜡烛燃烧加热了箱内空气，热空气变轻上升，箱内空气减少压力变小，箱外较冷的空气就从侧孔流进来补充，形成了风。（四）模型建构，迁移解释在学生对实验现象形成清晰认识的基础上，教师播放一段动画视频《自然界风的形成》。视频以生动形象的画面展示：白天，太阳照射大地，由于陆地和海水比热容不同，陆地上的空气受热快，热空气上升，海面上较冷的空气就流过来补充，形成了海风；夜晚则相反，陆地降温快，海洋相对温暖，空气从陆地流向海洋，形成陆风。视频中还展示了山谷风、城市热岛效应等实例。视频结束后，教师引导学生将实验模型与自然现象进行类比：“我们实验中的蜡烛相当于自然界中的什么？”“实验箱里的空气相当于什么？”“箱外的冷空气相当于什么？”学生很快建立联系：蜡烛相当于太阳，实验箱相当于某一区域（如陆地），箱外相当于另一区域（如海洋）。教师进一步引导：“现在谁能完整地说一说，自然界的风究竟是怎样形成的？”学生尝试用科学的语言描述：太阳照射使地面温度升高，地面的空气受热变轻上升，周围较冷的空气就会流过来补充，这样空气流动就形成了风。教师将这一结论板书在黑板上，并请学生对照课初的猜想，看看哪些猜想与实验结论相符，哪些需要修正。（五）拓展延伸，学以致用掌握了风的形成原理后，教师引导学生将目光投向生活：“风和我们人类的生活息息相关，你们知道风对我们有哪些好处，又有哪些坏处吗？”学生结合经验畅所欲言：风能发电、传播花粉、帆船航行、调节气温是好处；台风破坏、沙尘暴、龙卷风是坏处。教师播放视频《风的作用与危害》，进一步丰富学生的认识，并渗透辩证看待自然现象的思想。接下来的实践环节，教师指导学生利用课前准备的材料制作简易风车。教师示范制作步骤：在卡纸上画出正方形并沿对角线剪开一半，将四个角分别折向中心固定，再用图钉穿过中心钉在小木棒上。学生小组合作，动手制作，教师巡回指导。制作完成后，学生用嘴吹或用风扇吹，观察风车转动情况，讨论“风车转动的快慢可能与什么有关”。教师引导学生联系本课所学知识解释风车转动的原因——是流动的空气推动了风车叶片。最后，教师布置课后探究任务：“请同学们课后用自制的风车或者用其他方法，去校园里观测一下风，看看不同地方的风力有没有差别，想一想这可能和什么因素有关。下节课我们一起来分享大家的发现。”这样的拓展既巩固了课堂所学，又将探究延伸到课外，培养学生持续观察和思考的习惯。（六）【难点突破】对比实验的精准指导在实验探究环节，为确保学生能够准确把握变量，有效突破教学难点，教师需要采取分层指导策略。实验操作前，教师通过提问引导学生明确对比的关键：“我们想知道风的形成是不是和空气受热有关，那么实验应该对比什么？”在学生明确需要对比“有热量”和“没有热量”两种情况后，教师进一步引导：“除了蜡烛点燃和熄灭这个条件不同，其他哪些条件必须保持一样？”学生讨论得出：实验箱的大小、线香的位置、观察的时间、环境的温度等都应相同。这样的讨论过程，实际上是在潜移默化地培养学生控制变量的科学思维。实验操作中，部分小组可能会出现急于求成、观察不细致的现象。对此，教师以合作者的身份介入指导：“别着急，等蜡烛燃烧一分钟，让箱内空气充分加热再放线香”“蹲下来，视线和线香平行，更容易看清烟的流向”“两个人一起观察，互相说说看到了什么”。对于一些操作失误的小组，教师鼓励他们分析原因并重试，将错误转化为学习资源。实验汇报后，教师组织小组间进行质疑与补充。当某个小组汇报“烟被吸进去了”时，教师追问：“其他小组有没有不同的发现？”有小组补充道：“我们发现烟进去后先向下沉一点，然后才上升。”教师及时肯定：“这个观察非常细致！为什么会这样？”学生讨论后可能想到可能是刚进入时烟的温度还比较低。这种生生互动、思维碰撞的过程，使学生的认识更加全面深刻。五、【高频考点】核心知识梳理（一）风的基本概念1.风是空气的水平流动。2.空气虽然看不见、摸不着，但我们可以通过其他物体的变化间接感知到风的存在，如旗帜飘扬、树枝摇晃、风车转动、烟飘散等。3.人造风是用人为方式（如扇扇子、开电扇、吹气）使空气流动形成的风；自然风是大自然中空气受热不均而形成的风。（二）风的形成原理1.【重要】空气受热后会膨胀变轻，向上上升；周围的冷空气就会流过来补充。2.【核心考点】热空气上升，冷空气补充，空气不断流动就形成了风。3.温度差异是形成风的主要原因。自然界中，太阳照射使不同地方（如陆地与海洋、山坡与山谷）温度不同，从而产生风。（三）风与生活1.风对人类生活的有利影响：风力发电、传播花粉、调节气温、帆船航行、净化空气等。2.风对人类生活的不利影响：台风、龙卷风、沙尘暴、风灾等破坏性天气。3.我们可以利用风做事，如放风筝、玩风车、风能发电；也可以通过植树造林、建造防风林等方式减轻风灾危害。六、板书设计与学习评价（一）【系统化】板书结构设计黑板中央偏上位置书写课题“风的成因”，字体稍大。左侧从上到下依次列出：课初学生提出的猜想（用不同颜色粉笔书写），实验装置简图（用白色粉笔画出透明箱、蜡烛、线香），实验现象对比（左侧画“蜡烛未点燃：烟不进入”，右侧画“蜡烛点燃：烟进入箱内”）。右侧用红色粉笔书写核心结论：“热空气上升，冷空气补充——形成风”，并用箭头图示表示空气流动的方向。下方留白区域记录风对人类生活的影响（有利/不利）。整个板书图文并茂，重点突出，既呈现了探究的过程，又揭示了科学的本质。（二）【过程性】学习评价设计本课采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。过程性评价贯穿探究活动始终，重点关注学生在小组合作中的参与度、观察的细致程度、记录的规范性、表达的清晰度以及思维的逻辑性。教师手持评价记录表，对每个小组的关键表现进行记录，课后以描述性语言反馈给学生。终结性评价采用表现性评价任务：要求学生向家长或同伴讲解“风是怎样形成的”，并利用自制的简易工具在家中或社区观测风，记录观测结果。这样的评价设计既减轻了纸笔测试的压力，又真实反映了学生的科学素养发展水平。七、【重要】教学反思与预设（一）可能的生成性问题及应对1.实验现象不明显：若蜡烛火焰较小或箱体密封性差，可能导致烟流入现象不明显。应对策略：课前教师亲自试做，调整蜡烛高度和箱体开孔位置；实验时为每组准备备用蜡烛；提示学生耐心等待热空气充分上升后再观察。2.学生误以为“蜡烛燃烧消耗氧气把烟吸进去”：部分学生可能用“燃烧消耗氧气导致负压”来解释现象。应对策略：引导学生思考，如果是因为消耗氧气，那么点燃蜡烛后箱内空气减少，应该一直有空气流入；但实验中烟流入一段时间后，箱内温度趋于稳定，空气流动会减缓甚至停止，说明主要是热空气上升导致的流动。可引导学生触摸箱子上部和下部，感受温差。3.对“热空气上升”理解困难：学生可能难以理解为什么空气受热会上升。应对策略：用气球实验辅助说明——在酒精灯上方放开充气气球，气球迅速上升；或者用热气球视频帮助学生建立直观印象。（二）教学设计的特色与创新本教学设计秉持“做中学”理念，将科学探究的主动权真正还给学生。通过两次递进式的观察活动，让学生在对比中发现、在发现中思考、在思考中建构，经历了一次完整的科学认识过程。设计中的三个关键环节——猜测与假设、实验验证、解释应用——层层递进，既符合学生的认知规律，又体现了科学探究的本质特征。特别是将抽象的风的形成原理转化为可视化的烟流实验，有效降低了认知难度，使三年级学生也能触及科学的核心。拓展延伸环节引导学生关注风与生活的关系，体现了科学课程的生活化取向，有助于培养学生学科学、用科学的意识和能力。八、教学资源与延伸学习（一）推荐阅读与观看推荐学生阅读《十万个为什么·气象篇》中关于风的章节，观看纪录片《