小学三年级科学《风的观测与形成》第三课时教学设计

小学三年级科学《风的观测与形成》第三课时教学设计一、课程基本信息【学科】小学科学【年级】三年级【课时】第三课时（共三课时）【课题】风的观测与形成原理【课型】实验探究课【授课时长】40分钟【重要等级】核心概念建构课【高频考点】风的成因、风向判断、风力等级识别二、教学内容与学情分析（一）教材分析本课是小学科学三年级上册“空气”单元的核心内容，属于物质科学领域“物质的运动与相互作用”主题。教材从学生生活中常见的风现象入手，引导学生经历“感知现象—提出问题—设计实验—建构模型—解释应用”的科学探究全过程。本节课是单元教学第三课时，在前两课时学生已认识空气的存在、空气占据空间、空气有质量等基本性质的基础上，进一步探究空气的运动形式——风。教学内容主要包括两个核心部分：一是风的观测方法（风向与风力），二是风的形成原理（冷热空气对流）。这两个内容互为支撑：观测风是对现象的定量描述，理解形成原理是对现象的深层解释。教材编排遵循从现象到本质、从定性到定量、从具体到抽象的认知规律，体现了科学课程的核心素养导向17。（二）学情分析【基础】三年级学生已有丰富的生活经验：他们感受过风吹拂面颊，见过国旗飘扬、树叶摇晃、炊烟飘散等现象，知道风的存在并能用简单语言描述“风大”“风小”“风从那边吹来”。部分学生通过课外阅读或视频了解到风是由于空气流动形成的。这些前概念是教学的宝贵资源。【难点】学生对风向的理解存在典型迷思概念：容易将“风吹去的方向”误认为风向，而非“风吹来的方向”。对于风的形成原理，学生虽能说出“空气流动”，但难以将“流动”与“温度差异”建立因果联系，尤其是对“热空气上升、冷空气补充”的对流机制缺乏直观理解。此外，三年级学生正处于具体运算阶段，抽象思维能力尚在发展中，需要借助直观实验和模型建构来建立科学概念。【热点】学生对风既有喜爱（放风筝、吹风车），也有畏惧（台风灾害），这种情感矛盾能激发探究兴趣。结合当前全球气候变化背景下极端天气频发的现实，引导学生科学认识风、趋利避害，具有重要的现实意义。（三）核心素养聚焦科学观念：认识到风是空气流动形成的现象，空气流动是由于冷热不均匀引起的；能用风向、风力描述风的特征。科学思维：运用观察、比较、分析、推理等方法，从风的现象中抽象出风的成因模型；初步建立“现象—问题—假设—验证—结论”的科学思维范式。探究实践：能利用简易材料设计实验验证假设，学会制作风向标、风速仪等简易观测工具，经历完整的科学探究过程。态度责任：激发探究自然现象的兴趣，培养细心观察、实事求是、合作分享的科学态度，初步形成防灾减灾意识。三、教学目标与重难点（一）教学目标1.科学观念目标（1）知道风是空气流动形成的，空气流动是由于冷热不均匀引起的。（2）理解风向是风吹来的方向，通常用八个方位描述；风力是风的强弱等级，可以用蒲福风力等级表描述。（3）【重要】建立“热空气上升、冷空气补充形成风”的对流模型。2.科学思维目标（1）能运用感官和简易工具观察、描述风的现象。（2）能从生活现象中提出问题，对风的成因作出合理假设。（3）【难点】运用分析、比较、归纳等方法，从实验现象中概括出风的形成规律。3.探究实践目标（1）【高频考点】能正确使用风向标判断风向，能利用风力等级表估测风力。（2）能小组合作设计并完成“风的形成”模拟实验，记录实验现象，得出实验结论。（3）能制作简易观测工具（小风旗、风向袋等），并用其进行实地观测。4.态度责任目标（1）激发对自然现象的好奇心和探究欲，体验科学探究的乐趣。（2）培养小组合作意识，学会倾听他人意见，乐于分享自己的发现。（3）【热点】了解台风等灾害性天气的危害，掌握基本防灾知识，增强安全意识。（二）教学重点【重要】正确判断风向，估测风力等级。【重要】通过实验探究理解“热空气上升、冷空气补充形成风”的原理。（三）教学难点【难点】突破风向概念中的迷思（风吹来的方向而非吹去的方向）。【难点】建立冷热空气对流的动态模型，理解自然界风的形成机制。四、教学准备（一）教师准备1.实验器材：透明塑料箱（或大号有机玻璃箱）、蜡烛（23支）、打火机、檀香、蚊香、小风扇、风向标（成品）、风力等级表挂图、电吹风（冷热风档）、铁架台、细线、轻质羽毛、彩色小旗。2.多媒体资源：PPT课件（含风向动画、风力等级示意图、台风视频）、蒲福风力等级表视频片段10、孔明灯升空视频、海陆风形成微课。3.记录材料：小组实验记录单、风向观察记录表、风力估测表、评价量表。（二）学生准备（分组准备，每组45人）1.自制材料：课前制作的简易风向标（吸管+卡纸+大头针+铅笔）、小风旗（轻质布料+小木棒）。2.学习用品：科学记录本、笔。3.生活经验：回忆自己在不同天气里感受到的风，收集有关风的图片或新闻。（三）安全准备实验涉及明火（蜡烛、檀香），教师需提前检查防火安全，准备湿毛巾、灭火器；强调实验操作规程，严禁玩火；使用电吹风注意用电安全。五、教学过程设计（一）唤醒经验，聚焦问题（5分钟）1.情境导入：游戏“不用手，让风车转起来”教师出示一个纸风车，提问：“谁能不用手触碰风车，让它转动起来？”学生自然想到用嘴吹、用扇子扇、跑动带动空气等方法。教师引导学生思考：让风车转动的是什么力量？（风）风从哪里来？【设计意图】通过简单游戏激活学生前概念，聚焦“风”这一研究对象，激发探究兴趣。2.头脑风暴：我们在哪里找到了风教师提问：“除了刚才的方法，生活中我们在哪些地方‘看见’过风？”引导学生回忆：国旗飘扬、树枝摇晃、炊烟飘散、头发飘动、风筝飞翔、湖面波纹……教师适时追问：“风是什么颜色的？什么形状的？我们为什么能感觉到它？”引导学生认识到风虽然看不见摸不着，但可以通过它引起其他物体的变化来感知210。3.提出问题，明确任务教师总结：风是大自然的常客，但也有很多秘密等待我们发现。今天我们要完成两个任务：第一，学会科学地观测和描述风；第二，探究风究竟是怎样形成的。板书课题：风的观测与形成。【重要】引导学生将生活经验转化为科学问题，为后续探究定向。（二）任务一：科学观测风——风向与风力（12分钟）1.概念建构：风向是风吹来的方向【难点突破】（1）制造认知冲突：教师打开电风扇，对着学生吹，问：“风是从哪里吹来的？”（从老师方向吹来）再问：“风是往哪里吹去的？”（往学生方向吹去）教师指出：气象学上规定，风向是指风吹来的方向。比如现在风是从老师方向吹向同学，这就叫“北风”（假设老师在北侧）。（2）动画演示：播放风向动画，明确“风向”与“物体飘动方向相反”的规律。如红旗飘向南方，则风是从北方吹来的北风10。（3）判断练习：呈现多幅图片（炊烟、树枝、旗帜、头发），让学生判断风向，并说明判断依据。【高频考点】风向判断是考试常见题型，需通过多种实例巩固。2.工具使用：风向标的使用方法（1）认识风向标：教师出示成品风向标，介绍其结构（箭头、尾翼、转轴、方向标尺）。引导学生思考：风向标为什么能指示风向？箭头指向哪里？讲解原理：尾翼受风面积大，被风吹动使箭头指向风的来向。（2）使用演示：将风向标置于风扇前，变换风扇位置，让学生读出风向。强调：观测时风向标要水平放置，读数时视线与方向标尺平齐。（3）分组实践：每组用自制风向标，在教室不同位置（模拟不同风向）进行观测练习，记录结果并交流。【重要】掌握风向标的使用是本节课的基本技能目标。3.风力观测：风的大小怎么描述（1）体验与表达：教师用电风扇吹不同档位，让学生用自己的语言描述风的大小（如“微风”“大风”“狂风”）。引导发现：仅靠感觉描述太模糊，需要统一标准。（2）风力等级表介绍：PPT呈现蒲福风力等级表（012级），结合视频片段展示不同风力等级对应的地面物体现象（0级静风：炊烟直上；1级软风：烟示风向；3级微风：旗展开；5级和风：小树摇；7级疾风：步行困难；10级狂风：拔树毁屋）109。（3）估测练习：播放不同风力视频片段（如树叶微动、旗帜飘扬、沙尘飞扬），让学生对照等级表估测风力等级。【高频考点】风力等级的识别与判断。4.实地观测：校园里的风【热点】（1）任务布置：带领学生到操场开阔处，分组进行实地观测。每组需完成：①用风向标测定风向；②用小风旗观测风力（可简化为三级：无风、微风、大风）；③记录观测结果；④观察周围物体（国旗、树枝、草叶）作为辅助判断。（2）观测指导：强调观测要持续12分钟，因为风向可能变化，以出现次数最多的为准；风力估测可结合风力等级表进行10。（3）交流分享：回到教室，各组汇报观测结果，比较差异并分析原因（如不同位置受建筑物影响）。（三）任务二：探究风的形成（15分钟）1.提出问题，作出假设教师引导：“刚才我们在校园里观测到了风，这些风是从哪里来的？自然界那么大，风是怎样形成的呢？”学生根据已有知识可能回答“空气流动”。教师追问：“什么原因让空气流动起来？”引发思考。播放孔明灯升空视频片段7，提问：“孔明灯为什么能升空？灯内空气发生了什么变化？”引导学生初步建立“热空气上升”的概念。2.实验探究一：热空气会上升【基础】（1）演示实验：将铁架台上用细线悬挂一片轻质羽毛（或小纸片），下方放一支点燃的蜡烛。观察蜡烛点燃前后羽毛的变化。（2）现象描述：蜡烛点燃后，羽毛开始飘动，并向上扬起。（3）讨论分析：为什么羽毛会向上飘动？（蜡烛加热了周围的空气，热空气上升，推动了羽毛）把手放在蜡烛上方和侧面，有什么不同感觉？（上方热，侧面不热）这说明什么？（热空气确实向上流动）47。（4）概念建构：热空气受热膨胀，密度变小，所以上升。3.实验探究二：冷热空气对流形成风【难点】【重要】（1）实验材料介绍：透明塑料箱（模拟自然界）、蜡烛两支（模拟热源）、檀香（模拟冷空气，用烟雾显示空气流动路径）、湿毛巾（灭香用）。（2）实验步骤演示7：第一步：不点燃蜡烛，将点燃的檀香放在箱内一侧，观察烟雾流动（烟雾缓慢上升后散开，无明显定向流动）。第二步：在箱内另一侧点燃两支蜡烛（制造热源），再将檀香放在蜡烛对面一侧，观察烟雾流动。第三步：仔细观察烟雾流动的路径——烟雾先向下，然后水平飘向蜡烛方向，接近蜡烛时上升，形成循环。（3）小组实验：学生分组操作，记录实验现象。教师巡视指导，强调安全（蜡烛、檀香的使用规范），提醒观察要点。（4）交流汇报：各组汇报观察到的现象。教师引导学生用“冷空气”“热空气”“补充”“流动”等词语描述。（5）结论归纳：蜡烛加热了上方的空气，热空气上升，那里的空气变少、变稀薄；旁边的冷空气（檀香烟雾所在处）就会流过来补充，于是就形成了风。空气流动形成了风。4.模型建构：用图示解释风的形成（1）师生共同绘制“风的形成示意图”：画出地面（或箱底），画出一侧有热源（太阳或蜡烛），热空气上升箭头，冷空气从另一侧水平流过来补充的箭头。（2）用语言模型总结：“热的地方空气上升，冷地方的空气流过来补充，空气流动形成风。”（3）类比迁移：实验室里我们用蜡烛制造热源，自然界里谁是热源？（太阳）播放海陆风微课视频，解释白天海边风从海洋吹向陆地（海洋温度低、陆地温度高），夜晚相反，进一步巩固冷热对流形成风的原理7。（四）知识应用与拓展（5分钟）1.生活中的科学：解释现象（1）问题1：冬天取暖时，暖气片为什么要安装在窗户下面？（暖气片加热附近空气，热空气上升，冷空气从窗户缝进来补充，形成对流，使整个房间暖和起来）7。（2）问题2：夏天开空调，出风口为什么要朝上？（冷空气下沉，朝上吹能让冷空气自然下降，形成更好的循环）。（3）问题3：山谷里为什么白天风从谷底吹向山坡，夜晚风从山坡吹向谷底？（白天山坡升温快，热空气上升，谷底冷空气补充形成谷风；夜晚山坡降温快，冷空气下沉，谷底暖空气被抬升形成山风）。2.灾害预防：风的“脾气”【热点】（1）视频播放：台风、龙卷风、沙尘暴等灾害性天气片段2。（2）讨论：大风会带来哪些危害？（吹倒房屋、掀翻船只、毁坏庄稼、伤害人畜）（3）安全教育：遇到台风等强风天气应该怎么办？（留在室内、关好门窗、远离广告牌和树木、不要外出）引导学生认识到，科学认识风是为了更好地利用风、防范风灾。（五）课堂总结与评价（3分钟）1.知识梳理：学生回顾本节课收获（1）我学会了如何观测风向和风力。（2）我知道了风向是风吹来的方向，风力用等级表示。（3）我通过实验明白了风是怎样形成的：冷热空气对流。（4）我能用所学知识解释生活中的风现象。2.评价反馈（1）教师对小组合作情况、实验操作规范、观察记录质量进行点评。（2）表扬细心观察、善于思考、积极发言的学生，鼓励所有学生保持对自然的好奇心。3.课后延伸（1）【实践作业】连续观测一周的风向和风力，记录在天气日历上，尝试总结当地的风的规律。（2）【制作作业】改进自制风向标或风速仪，使其更准确、更美观。（3）【阅读推荐】阅读《风的奥秘》《气象万千》等科普读物，了解更多关于风的知识。六、板书设计第三课时风的观测与形成一、观测风1.风向：风吹来的方向（八个方位）判断方法：物体飘动方向相反2.风力：风的强弱等级（蒲福风力等级表012级）观测工具：风向标、小风旗、风速仪二、风的形成1.热空气上升（受热膨胀，密度变小）2.冷空气流过来补充3.结论：空气流动形成风三、应用暖气片位置、山谷风、台风防范七、教学评价设计（一）评价维度与标准1.科学知识掌握（40%）（1）【重要】能准确说出风向的定义并能正确判断（15%）（2）【重要】能说出风力的含义并能估测简单等级（10%）（3）【难点】能用自己的话解释风的形成原理（15%）2.探究实践能力（40%）（1）能正确使用风向标进行观测（10%）（2）能小组合作完成实验，操作规范、观察细致（15%）（3）能如实记录实验现象，得出合理结论（15%）3.科学态度与合作（20%）（1）积极参与探究活动，主动思考提问（10%）（2）小组合作中认真倾听、互相帮助、分享发现（10%）（二）评价方式1.形成性评价：课堂观察、提问反馈、小组记录单评价2.表现性评价：风向观测操作、实验操作展示3.终结性评价：课后作业（天气日历）完成情况八、教学资源包（配套素材说明）（一）课件资源1.PPT课件：包含风的现象图片集、风向判断动画、风力等级表、实验步骤图解、孔明灯视频、海陆风微课、台风视频等。2.视频素材：（1）《风向与风力》科普短片（3分钟）（2）《蒲福风力等级表》实景视频（展示各等级风力对应的地面现象）10（3）《风的形成实验》操作示范视频（4分钟）（4）《台风来了》安全教育短片（2分钟）（二）实验记录单（另附）1.风向观测记录表（含时间、地点、风向标指示、参照物判断、结论）2.风力估测表（含观测对象、现象描述、估测等级）3.风的形成实验记录单（含猜测、实验现象、我的发现、小组结论）（三）拓展阅读材料1.学生版《风力等级歌》：朗朗上口，便于记忆风力现象。2.《中国古代对风的认识》：介绍相风乌、五两等古代测风仪器，增强文化自信。3.《风力发电》：介绍风能的利用，体现科学与生活的联系。九、教学反思与优化建议（一）预设与生成的把握本课设计容量较大，包含两个核心探究活动。在实际教学中，可根据学生实际情况灵活调整：如果学生基础较好，可以增加实地观测时间，让学生充分体验；如果学生对风向概念掌握较慢，可增加判断练习，适当压缩实验时间或将实验作为下一课时的重点。关键是要保证学生真正理解核心概念，而非走过场。（二）差异化教学策略1.对学习困难学生：提供半开放式记录单，降低