四上1.7《风的成因》教学设计

7.风的成因【教材简析】《风的成因》是教科版四年级上册《空气》单元的第七课，指向课程标准“物质的结构与性质”这一核心概念，具体落实“知道风是一种空气流动的现象，列举生活中常见的形成风的方法”等内容要求。本课是本单元的核心探究课，承接“空气具有流动性、热空气会上升”的前置知识，将探究重点聚焦于“空气流动的动力来源——冷热差异”，是“从人造风到自然风”的知识进阶课；新教材新增“大气环境温度差异示意图”“海风成因拓展”内容，强化了从宏观（大气）到具体（海陆风）的知识应用。教材内容具体分为四个板块：第一部分聚焦板块，抛出生活问题，唤起学生的生活经验，引发他们对自然风成因的思考。第二部分探索板块，先是认知铺垫，引导学生观察大气环境温度差异示意图，建立空气温度差异与流动的宏观认知。随后学生根据实验流程，完成塑料筒组合模拟实验，并仔细观察和记录实验现象。第三部分研讨板块，结合实验记录，解释烟雾流动现象，推测自然风形成的原因。第四部分拓展板块，结合陆地与海洋升温对比图，分析海岸地区白天大气温度与风向的关系，引导学生将模拟实验与真实世界联系起来，提升迁移应用能力。【学情分析】四年级学生已掌握空气占据空间、热空气上升等知识，能自主完成简单实验操作，具备初步的推理能力。在生活中，他们对风扇、电扇风等“人造风”比较熟悉，也有在海边吹风的体验，但尚未深入思考成因。本节课要求通过模拟实验，研讨形成风的成因，并将其与海陆风的形成建立关联，要能解释生活中2-3种自然风现象。【教学目标】1.通过观察生活中的现象和模拟风的形成的实验，知道风的形成与空气温度差异导致的流动有关。2.通过经历提出问题-模拟实验-分析研讨-迁移应用的探究过程，规范操作模拟实验，观察、记录分析实验现象，推测自然风形成的原因。3.在探究风的成因的过程中，激发对自然现象的探究兴趣，养成严谨细致、如实记录的科学态度，体会科学实验与真实生活的联系。【教学重难点】重点：设计模拟实验，观察和记录实验现象。难点：结合实验记录，解释烟雾流动现象，推测自然风形成的原因。【教学准备】教师：1.教学课件2.竖立塑料筒、横放塑料筒、蜡烛、蚊香、打火枪。学生：1.竖立塑料筒、横放塑料筒、蜡烛、蚊香、打火枪2.学习单。【教学过程】生活聚焦，激发兴趣（预设5分钟）材料准备：教学课件情境导入：打开教室电风扇，引导学生观察纸条飘动，提问：“风扇吹出来的风是怎么形成的？我们还能通过哪些方法制造风？”（预设：扇叶转动、扇子扇动、吹气等，核心都是让空气流动。）板书：人造风→空气流动形成风。2.追问延伸：“大自然中的风没有扇叶推动，是谁让空气流动起来的？海边的风为什么总是凉凉的，它的方向有什么特点？”（结合新教材海陆风拓展点，引发悬念）。揭示课题：风的成因（板书）。【设计意图】结合四年级学生生活经验，从“人造风”切入，快速建立空气流动形成风的基础认知，新增海边风的提问，紧扣新教材海陆风内容，既激发兴趣，又为后续拓展应用埋下伏笔。二、小组探究，模拟实验（预设25分钟）（一）了解大气环境特点（7分钟）1.出示教材“风的形成示意图”，结合资料卡讲解：同一时间，地面不同区域的空气温度不一样，高海拔的地区空气温度会比地面低，从而形成温度差。2.引导学生观察示意图中的“温度高”和“温度低”区域，提问：“结合上节课做的热气球实验，你认为温度高的空气会怎样运动？那温度低的空气会做什么？”（预设：热空气上升，外面的冷空气会补充）3.聚焦地面风：“我们感受到的自然风大多发生在地面附近，地面的温度差如何让空气流动起来？我们可以通过实验模拟探究。”【设计意图】通过示意图将抽象的大气温度差异具象化，为后续模拟实验的小环境与自然的大环境搭建认知桥梁。（二）模拟风的形成实验（18分钟）材料准备：竖立塑料筒、横放塑料筒、蜡烛、蚊香、打火枪、学习单。1.实验前：出示装置出示塑料筒并组装，竖立塑料筒模拟大气层，横放塑料筒模拟地面附近的空气，燃烧的蜡烛模拟地面温度高的区域。提问：蚊香的烟雾有什么用处？（预设：便于看到空气流动的方向）2.实验中：明确任务，对比与记录对比实验1（无热源）：演示：将蚊香放在横放塑料筒的一端，观察烟雾如何流动（预设：烟雾向上运动）对比实验2（有热源）：操作：点燃蜡烛，放入竖立塑料筒底部，再将蚊香放在横放塑料筒的另一端观察：烟雾的流动路线记录：用“箭头”在记录单的塑料筒示意图上画出烟雾流动方向（3）实验后：小组初步分享提问：“点燃蜡烛后，烟雾怎么动？和没点燃时一样吗？”（让2-3组代表展示记录单的箭头图，“烟雾从蚊香端流向蜡烛端，再向上流动”的现象）。【设计意图】用“有、无热源”的对比实验，让学生直观感知热源是空气流动的动力；用箭头画路线替代文字描述，降低四年级学生的记录难度，同时强化空气流动有方向的认知。三、交流研讨，分析归纳（5分钟）1.小组为单位，展示小组记录单，全班交流分享实验现象。（1）语言支架：点燃蜡烛前后，蚊香的烟流动方向是怎样的？点燃蜡烛后，烟会横向流向塑料瓶中，说明什么？（2）现象汇总：各组间现象补充汇总，出现不同现象（观察不细致或操作错误导致）组间互相分析原因，完成班级现象总记录。2.学生在充分讨论的基础上，得出实验结论：空气受热会上升，周围的冷空气会补充进来，形成了风。【设计意图】通过个人、小组记录单和班级汇报实现实验成果从个人到班级的有效反馈，避免了部分学生未参与实验、研讨不充分的情况，达到人人参与真实验的目的。此外，由于该实验中学生观察烟的变化，较难有逻辑地汇报，设计由浅入深地分析现象，旨在引导学生从烟的走向进行解释，再加上动态动画进一步分解烟的走向，逐步攻克冷热如何使空气流动形成风。四、联系生活，拓展应用（5分钟）1.出示陆地与海洋升温对比示意图（阳光照射下，沙子升温快、水升温慢），讲解：“白天，陆地的空气被太阳加热得快（温度高），热空气上升；海面的空气升温慢（温度低），冷空气就从海面流向陆地，这就是我们感受到的海风”。2.提问：“除了海风，你还知道哪些自然风？它们的成因可能和什么有关？”【设计意图】通过思考大自然中风如何形成的问题，将模拟的实验现象与真实的情境联系起来，进一步巩固并利用知识解释生活中风形成的现象。五、板书设计风的成因风的成因人造风空气流动形成风自然风形成过程：空气受热会上升，周围的冷空气会补充进来，形成了风。【教学疑难问题解答】新教材新增的海陆风成因涉及陆地与海洋升温差异，四年级学生缺乏“不同物质吸热差异”的知识，如何突破这一抽象难点？可补充体验实验，用等体积的沙（代表陆地）和水（代表海洋），放在相同的酒精灯下加热3分钟，用温度计测量温度，让学生直接了解沙升温比水快，理解“陆地升温快、海洋升温慢”的事实，或者可以提前录制好实验视频或者科普视频，也可以让知识具象化。另外在研讨过程中可提供表达支架，让学生用“因为白天陆地升温比海洋快，所以陆地空气受热上升，海洋的冷空气补充过来，形成海风”的句式描述，降低逻辑表达难度，同时强化核心逻辑。课后检测一、填空题（每空1分，共10分）1.声音是由物体产生的，声音是以形式传播的。2.力的单位是，简称，用符号表示。3.气球里的气体喷出时，会产生一个与喷出气体方向相反的推力，这个力叫做。物体形状被改变时产生的要恢复原来形状的力叫。4.花样游泳选手的头部潜入水中时，仍能跟随音乐起舞，这说明了能传播声音。5.小明早餐吃了一个鸡蛋、两片面包，喝了一杯牛奶，应该记录为种食物。6.在某种食物上滴碘酒后变蓝色，说明该食物中含有。二、选择题（每空1.5分，共45分）7.用敲击后的音叉轻轻触碰水面，我们会观察到的现象是（）。A.水面会下降B.水面平静C.水面会溅起水珠产生波纹，并向外扩散8.自制动力小车在行驶过程中不能走直线，原因可能是（）。A.气嘴孔太小B.车轴不正C.轮子太大9.我们说话的声音主要是靠（）振动产生的。A.舌头B.嘴唇C.声带10.能提高肺活量的做法是（）。A.每天多吃零食B.每天多读书C.每天坚持体育锻炼11.人剧烈运动后，呼吸次数增加是因为运动时需要消耗更多的（）。A.氧气B.氮气C.二氧化碳12.一天中我们吃最多的食物是（）。A.谷薯类B.蔬菜类C.油和盐13.我们吃食物时主要依靠（）来撕碎食物。A.臼齿B.门齿C.犬齿14.下列选项中，（）不是保护呼吸器官的正确做法。A.新冠疫情期间，出门戴口罩B.经常开窗通风C.抽烟15.下列食物中含丰富维生素的是（）。A.牛肉B.胡萝卜C.鸡蛋16.下列车利用人力前进的是（）。A.马车B.轿车C.手推车17.小明用橡皮筋自制了一个小乐器，要让橡皮筋发出更高的声音，他应该（）。A.用力拨动橡皮筋B.把橡皮筋放松一些C.把橡皮筋拉紧一些18.熟透了的橘子离开树枝后，总是落向地面，这是由于橘子受到（）的作用。A.拉力B.重力C.推力19.运动的物体具有能量（动能）。下列物体具有动能的是（）。A.放在桌上的铅笔盒B.地面上的桌子C.正在行驶的轿车20.用气球驱动小车时，小车的运动方向与气流喷出方向（）。A.相同B.相反C.不一定21.下列声音比较悦耳的是（）。A.下课时班级的吵闹声B.睡前的轻音乐C.飞机的轰鸣声22.2020年11月24日凌晨4时30分，长征五号运载火箭在中国文昌航空发射场点火，搭载嫦娥五号探测器顺利发射升空。火箭发射时，是靠（）向前运动的。A.重力B.反冲力C.摩擦力23.宇航员在月球上不能直接交流是因为声音无法在（）传播。A.空气中B.地面上C.真空里24.教室里，老师上课时，大家都能听到他的声音，说明声音的传播方向是（）。A.四面八方B.只向前C.只向后25.在耳朵的各部分结构中，能将声波转化为振动的是（）。A.耳道B.鼓膜C.听觉神经26.物体间产生的摩擦力，往往会（）物体运动。A.加快B.阻碍C.不影响27.猫的耳朵会转动、耳郭大，周围出现声音时，只要转动耳朵就能听到。耳郭的主要作用是（）。A.收集声音B.传播声音C.产生声音28.用相同的力击打右图所示的空心钢管，发出的声音最高的是（）。A.最长的钢管B.最短的钢管C.长度居中的钢管29.在安静状态下，人每分钟呼吸（）次左右。A.5B.20C.6030.在测量肺活量时，下列做法正确的是（）。A.吸气时只吸一小口B.吸气、呼气两次C.呼气时尽量将肺部气体全部呼出31.在一定限度内，橡皮筋拉的越长，产生的弹力（）。A.越大B.不变C.越小32.下列饮食方法科学合理的是（）。A.只吃水果、蔬菜B炒菜时多加油和盐C荤素搭配，让营养均衡33.呼气时，胸腔会（），膈肌会（）。（）A.收缩，上升B.收缩，下降C.扩张，上升34.在一个塑料袋里装上水、切成小块的馒头和煮熟的蔬菜，然后反复揉挤这个袋子。这个实验模拟的是食物在()里的消化过程。A.口腔B.食道C.胃35.下列选项中，()是为了减小摩擦力。A.轮胎上细密的花纹B.浴室脚垫做得凸凹不平C.旅行箱上装有小滚轮36.下列物体中，没有产生弹力的是（）A.压弯的直尺B.保持原状的弹簧C.拉开的弓三、填图题（每空1分，共6分）37.观察右图弹簧测力计，将各部分名称填入括号中。从图中可知，该弹簧测力计的最大测量值是N。四、探究题（每空1.5分，共33分）38.根据研究，人呼吸时吸进去的气体和呼出的气体成分含量会发生一定的变化，如下表所示。氮气氧气二氧化碳其他气体吸进人体的气体78%21%0.03%0.97%呼出体外的气体78%16%4%2%（1）由表中数据可知，我们呼出的气体和吸进的气体相比，含量减少的是，含量增加的是和其他气体，含量不变的是。（2）人的呼吸实际上是在进行气体交换，使（）进入血液，同时排出二氧化碳A.氧气B.氢气C.氮气（3）在人体的器官中，气体交换的场所是（）。A.胃B.肺C.心脏39.小亮同学使用鼓和泡沫小球研究声音，仪器装置如右图所示。请思考并回答下列问题。泡沫小球鼓（1）在鼓面上放泡沫小球，轻轻敲击鼓面泡沫小球鼓A.会跳动B.位置不变C.只会滚动（2）泡沫小球在实验中所起的作用是（）。A.使振动现象更明显B.为了美观C.检测声音的高低（3）用大小不同的力敲击鼓面，可以观察到的现象是（）。A.泡沫小球跳动的幅度不同B.泡沫小球跳动的幅度相同C.泡沫小球不会跳动（4）从实验中发现，越用力敲击鼓，鼓面振动幅度越大，发出的声音就越，敲击鼓面越轻，鼓面振动幅度越小，发出的声音越。40.在模拟搬重物的实验中，小明将装有钩码的长方形纸盒放在木板上，并用弹簧测力计测得向前拉动纸盒时的拉力（如下图）。（1）上图中，弹簧测力记的示数为（）牛。A.0.9B.1.1C.1.2（2）关于“拉力的测量和读数”，下列说法正确的是（）。A.测量前，先检查弹簧测力计的指针是否指在“0”刻度B.测量的拉力可以超过弹簧测力计刻度的最大值C.读数时，视线高于指针（3）实验中，如果给纸盒安装轮子，这时测得向前拉动纸盒的力将（）。A.变大B.变小C.保持不变（4）生活中有许多改变摩擦力大小的做法，下列做法能增大摩擦力的是（）。A.在鞋底刻上花纹B.在车轮和轴之间安装滚珠轴承C.在齿轮之间加润滑油41.铝片琴是一种常见的乐器，它由长短不同的铝片构成（如下图）。（1）用相同大小的力从长到短依次敲击铝片，声音的变化是（）。A.从低到高B.从高到低C.从强到弱（2）小亮用铝片琴演奏了歌曲《小星星》中的一段旋律，其中音高最高的是。（填简谱）1155丨665-丨4433丨221-丨（3）曲子结尾处，小亮停止敲击铝片琴，可琴声还能持续一会儿，主要原因是（）。A.铝片还在振动B.人们还沉浸在音乐中C.空气能传播声音42.让小车从同一个斜面的同一高度处滑下，沿不同材料的平面运动，小车最后停留的位置如右图所示。（1）实验中，让小车从同一个斜面的同一高度处滑下，目的是使小车达到平面时具有相同的（）。A.重力B.反冲力C.速度（2）实验中，小车行驶距离最长的物体表面是（）。A.毛巾表面B.纸板