四上1.6《我们来做“热气球”》教学设计

四上《四上《空气》单元教学设计【教材简析】《我们来做“热气球》是教科版小学科学四年级《空气》单元的第六课，指向课程标准“物质的结构与性质”这一核心概念，具体落实“观察并描述空气受热上升的现象”这一课程内容要求。在前面五课的学习中，学生通过实验探究了空气的基本性质：看不见、能占据空间并且占据的空间会改变、有质量、会流动等。本课在此基础上通过模拟实验探究空气受热后的变化，理解热气球升降的原理，发展科学思维与探究能力。教材内容具体分为四个板块：第一部分聚焦板块，以生活中的真实情境——人们乘坐热气球欣赏风景为导入，引导学生思考热气球是如何实现上升和下降的并做出初步的解释。第二部分探索板块，通过指导学生制作和放飞热气球，对热空气上升，冷空气下降形成感性认识。第三部分研讨板块，通过模拟实验，引导学生用自己的语言解释热气球上升或下降的原因，并思考怎样热气球在空中停留更长时间。第四部分拓展板块，通过出示孔明灯图片，让学生解释其飞行的原理，并思考它能较长时间留在空中的原因。【学情分析】四年级的学生已具备一定的观察能力和动手操作能力，能够描述简单的现象并提出问题。热气球升空是生活中比较有趣的现象，对孩子们来说并不陌生，很多孩子看过“热气球”升空的视频，甚至部分孩子放过孔明灯，对“热气球是需要靠热才能进行升空”这一前概念有一定的认识，但是对“热气球受热后怎样飞起来的？”不能做出具体的解释。本课需要孩子通过收集观察到的现象对“热气球”升空做出合理的解释，把看到的现象转化成简短的语言或是画图记录对于四年级的孩子还有一定的难度，教学中更要关注孩子记录汇报习惯的养成，为后续的学习打下基础。【学习目标】1.通过放飞“热气球”活动，认识到空气受热后会膨胀变轻上升，变冷后又会下降。2.运用画图、书写等形式记录实验现象，解释空气受热体积膨胀变轻的原理。3.通过整个探索活动，知道在一定条件下，科学实验是可重复的，激发学生探索物质世界的乐趣4.通过拓展活动，了解孔明灯的飞行原理以及危害性。【教学重难点】重点：尝试让“热气球”升空并在此过程中理解空气受热后会上升，变冷后又会下降。难点：通过模拟实验，形成感性认识，根据理解，用自己的语言解释“热气球升空现象”。【教学准备】教师：1.教学课件；2.学生材料一份；3.多个塑料袋备用。学生：1.为每组准备塑料袋1个，蜡烛1支，塑料筒（或纸筒）1个，点火器1个；2.学习记录单。【教学过程】一、情境导入，聚焦问题（预设3分钟）材料准备：教学课件1.创设情境，激发兴趣教师出示一张湖边缓缓升空的热气球图片（或播放一段热气球飞行的视频）。提问：“同学们，这是什么？你们见过这样的场景吗？2.提出核心问题：人们是怎样让热气球上升到空中？又是怎样让热气球缓缓回到地面上的？鼓励学生自由表达已有的经验或猜想。提示课题，明确任务今天这节课，我们也来模拟制作一个“热气球”来寻找升空和下降的秘密。（板书：我们来做“热气球”）【设计意图】利用真实、生动的情境引发学生的好奇心，以“热气球如何升降”为核心驱动问题，激发探究欲望。在任务的驱动下，学生带着明确目的进入学习活动，为后续主动观察、记录与解释现象奠定基础。二、模拟“热气球”升空的活动（预设20分钟）材料准备：每组一套实验器材——塑料袋，蜡烛，塑料筒，火柴、活动记录单。教师演示用具一套。1.提供材料，尝试设计（1）讨论交流：教师提问：真正的热气球有哪几个部分组成？需要什么条件才能升空？（2)出示本课材料：塑料袋、蜡烛、纸筒。提问：塑料袋、蜡烛在模拟热气球的哪个部分？纸筒的作用是什么？蜡烛模拟加热热源，塑料袋模拟热气球，纸筒为了更安全更好地收集热空气【设计意图】生活中的热气球跟本课课堂上的“热气球”还是存在一定差异的，通过讨论热气球所必须的条件帮助学生建立起与课堂上的“热气球”的联系，从而明确制作“热气球”的材料是必要的。2.制作“热气球”（1）讲解并演示实验步骤：将材料拿出，用火柴点燃蜡烛，将纸筒套在蜡烛外面，展开塑料袋，两位同学尽量张开袋口以免烧坏塑料袋，一位同学拿住顶端，塑料袋与桌面留有一定距离，加热一段时间后再放开，重复实验，观察记录。（2）出示温馨提示①尽量张开袋口，拿住袋子顶端②边观察感受，边记录。③音乐响起收好材料，整理发现。④注意用火安全！（3）出示记录单，给学生留有一定时间阅读。我们来做“热气球”活动记录单画一画塑料袋的样子加热前加热后降落下来摸一摸塑料袋外壁的感觉其他发现（4）学生分组实验，教师巡视指导。（5）整理实验记录。【设计意图】制作“热气球”的过程中，火容易烧坏塑料袋，导致实验的失败，用火对于四年级的孩子，也会存在一些安全隐患，所以在活动前具体详细的操作指导是有必要的。同时，放飞“热气球”的活动本身对孩子的吸引力较大，四年级的孩子把自己观察到的现象转化成文字和图画的能力还较弱，所以在活动前给予一定的时间给孩子熟悉记录单，在活动过程中适时的用鼓励性的语言提醒学生及时记录。三、汇报交流（12分钟）1.回顾活动，分析成败原因（1）组织讨论：提问：刚才哪些小组的“热气球”成功飞起来了？甚至飞得又高又久？你们是怎么做的？有什么小技巧？请成功小组分享经验（如加热时间足够长等）（2）反向提问：“有没有小组的“热气球”没能飞起来或者很快落下了？遇到什么问题？”引导分析失败的原因（如：加热不足、袋子漏气、操作不当导致烧破等）2.基于现象，解释原因（1）展示典型记录单，引导全班共同分析：提问：从“加热前”、“加热后”再到“降落时”，你都观察到了哪些现象？预设学生回答：加热前：袋子扁扁的，摸起来凉，放手会往下掉；加热后：塑料袋慢慢鼓起来了，摸起来变热，手感觉袋子在往上挣脱；松手后：袋子上升，然后缓缓落下；落下后：袋子变瘪，温度下降；追问：这些现象能说明“热气球”中的空气发生了什么变化？引导得出：空气受热后体积膨胀，变得“更轻”，所以上升；冷却后收缩，“变重”，所以下降。（2）揭秘“热气球”升空：现在你能用自己的语言来尝试解释“热气球”是怎样升空和下降的吗？邀请学生用自己的语言描述整个过程，例如：“蜡烛加热了袋子里的空气，空气变热后膨胀，变得比外面的空气轻，就把塑料袋托着升上去了。后来空气冷却了，又变重了，就慢慢落下来。”（3）教师总结并板书：热空气上升，冷空气下降【设计意图】：从具体现象出发，逐步引导学生进行归纳推理，实现从“感官体验”到“理性解释”的跨越。通过追问和表达训练，发展学生的科学语言表达能力和逻辑思维水平3.拓展深化：空气微粒模型（机动环节，视学情而定）（1）如果用“○”来表示空气的微粒，你觉得加热后的空气微粒会发生什么变化？请尝试用“圆形磁铁”代表空气微粒，在纸上摆一摆你的想法。（2）展示学生作品，组织讨论：可能出现的观点：微粒数量增多了？微粒之间的空隙变大了？引导辨析：空气微粒本身数量不变，但是运动加快，彼此间距增大，导致总体积膨胀。【设计意图】对学有余力的学生提供更高层次的思维挑战，初步渗透“物质微观结构”的概念，为未来的学习埋下伏笔。同时尊重认知差异，不强求统一结论，保护探究兴趣四、拓展延伸：了解孔明灯（5分钟）1.出示孔明灯图片，用今天所学知道解释孔明灯升空的奥秘。（预设：它和热气球的原理一样，利用热空气膨胀会上升带动孔明灯飞行。）2.思考孔明灯能较长时间停留在空中的原因。（预设：孔明灯的火源与灯一起飞行，可以持续加热。）3.播放视频——燃放孔明灯的危害。展示因孔明灯引发火灾的现象。引导学生认识到：虽然原理有趣，但存在安全隐患，应禁止随意燃放。【设计意图】将我们的“热气球”和孔明灯对比，了解孔明灯的飞行原理，并加深学生对“热气球”原理的理解。同时对学生展开安全与环保方面的态度责任教育。

板书设计6.我们来做“热气球”加热前加热后下降时扁扁的鼓鼓的又扁了凉凉的变热了又凉了解释：热空气上升，冷空气下降【疑难解答】用蜡烛加热“热气球”时，最易出现蜡烛翻倒、热量不够和热量过足烤破塑料袋等现象，教师该如何避免？蜡烛、塑料等材料都是生活中极其常见的材料，但均有各种不同大小。我们在选择时，一定要注意两者之间大小是否合适。①在蜡烛的选择上，可以选择长蜡烛，一支蜡烛的火力不够猛，会导致加热时间过长，可以选择2根蜡烛一起进行加热，同时为了防止翻到，教师事先可以帮助学生把蜡烛底用蜡油粘在纸板或小的铁盘子上②在塑料袋的选择上，建议选大而轻薄的，能保证学生能明显看到袋子的膨胀过程，如果选择太厚、太重会飞不起来。③在纸筒的选择上，要选择直径尽量大一些，可以将更多的热空气集中起来。④最后有条件的学校可以选择长点的点火器代替火柴，使用时更加方便。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