《风的成因》教学设计-2026-2027学年教科版四年级科学上册

《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“空气性质一空气受热运动

一冷热对流形成风”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

活现象一模拟探究一自然应用”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c

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C

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）课堂小给梳理

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，打通模拟实验

与真实自然现象的联系。课堂上我们规范完成对比实验，学会借助烟

雾可视化看不见的空气运动，建立基于实