青島版（五四制）（2024）小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)《熱氣球上升的秘密》教案核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)1.科學(xué)觀念：理解熱氣球上升原理，即熱空氣比同體積冷空氣輕、熱空氣會(huì)上升；認(rèn)識(shí)熱空氣上升原理在生活中的應(yīng)用，如孔明燈、抽油煙機(jī)等。2.科學(xué)思維：通過(guò)觀察熱氣球上升現(xiàn)象及相關(guān)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)觀察與發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力；運(yùn)用比較、分析、推理等思維方法處理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，歸納熱空氣上升規(guī)律。3.探究實(shí)踐：開(kāi)展模擬熱氣球上升實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能，學(xué)會(huì)使用實(shí)驗(yàn)器材；以小組合作形式完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、觀察和記錄，提升團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力。4.態(tài)度責(zé)任：激發(fā)對(duì)熱氣球上升現(xiàn)象及熱學(xué)知識(shí)的探究興趣和好奇心，培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)的積極態(tài)度；在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，樹(shù)立安全意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：掌握熱空氣比冷空氣輕、熱空氣會(huì)上升的原理，并能通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論；理解熱氣球利用熱空氣上升原理飛行的過(guò)程，了解其基本結(jié)構(gòu)與工作方式；運(yùn)用熱空氣上升原理解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。教學(xué)難點(diǎn)：理解熱空氣上升的微觀原理，即空氣受熱后分子運(yùn)動(dòng)加劇、密度變小導(dǎo)致上升；引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中抽象概括出熱空氣上升的普遍規(guī)律，并遷移應(yīng)用到不同情境。教學(xué)過(guò)程情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣教師活動(dòng)：同學(xué)們，在正式上課之前，老師要帶你們?nèi)ヒ粋€(gè)充滿奇幻色彩的地方。（播放一段精彩的熱氣球在空中飛行的視頻，視頻中五彩斑斕的熱氣球在藍(lán)天白云間緩緩上升，飄過(guò)山川河流，地面上人們歡呼雀躍）大家看，這些漂亮的熱氣球在天空中自由地翱翔，是不是特別神奇？就好像它們擁有超能力一樣！那你們有沒(méi)有想過(guò)，熱氣球?yàn)槭裁茨軟_破地心引力，升上天空呢？這背后究竟隱藏著什么不為人知的秘密呢？今天這堂課，咱們就一起去揭開(kāi)《熱氣球上升的秘密》。（板書課題：熱氣球上升的秘密）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生們聚精會(huì)神地觀看視頻，被壯觀且美麗的熱氣球飛行畫面深深吸引，不時(shí)發(fā)出陣陣驚嘆聲。聽(tīng)到老師提出的問(wèn)題后，個(gè)個(gè)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心，迫不及待地想要探索其中的奧秘。設(shè)計(jì)意圖：播放精彩的熱氣球飛行視頻，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)直觀的生活情境，迅速吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)熱氣球上升現(xiàn)象的好奇心和求知欲。以問(wèn)題為導(dǎo)向，自然地引出本節(jié)課的探究主題，讓學(xué)生感受到科學(xué)知識(shí)與生活中奇妙現(xiàn)象緊密相連，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)氛圍。初步感知，提出問(wèn)題1.交流生活經(jīng)驗(yàn)教師活動(dòng)：在我們的日常生活中，大家有沒(méi)有留意過(guò)類似熱氣球上升的現(xiàn)象呢？比如，有沒(méi)有看到過(guò)什么東西會(huì)自動(dòng)往上升？大家仔細(xì)想一想，然后在小組里和小伙伴們交流交流。（巡視各小組，認(rèn)真傾聽(tīng)學(xué)生的交流）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生們?cè)谛〗M內(nèi)熱烈討論，有的說(shuō)看到過(guò)炊煙裊裊往上升，有的說(shuō)孔明燈能飛上天，還有的說(shuō)冬天從窗戶縫里冒出的熱氣也是往上飄的。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，回憶并交流生活中與熱氣球上升類似的現(xiàn)象，激活學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生感受到科學(xué)現(xiàn)象在生活中無(wú)處不在。小組討論促進(jìn)學(xué)生之間的思想交流，拓寬學(xué)生的思維視野，為后續(xù)探究活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。2.提出探究問(wèn)題教師活動(dòng)：大家都非常善于觀察生活！那為什么這些東西會(huì)往上升呢？它們和熱氣球上升的原因是不是一樣的呢？關(guān)于熱氣球上升，大家還有哪些疑惑？把你們最想弄清楚的問(wèn)題提出來(lái)，咱們一起研究。（鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn)，將學(xué)生提出的問(wèn)題寫在黑板上，如“熱氣球?yàn)槭裁茨苌饋?lái)？”“是什么力量推動(dòng)熱氣球上升的？”“熱空氣與熱氣球上升有什么關(guān)聯(lián)？”）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生們積極思考，提出各種各樣的問(wèn)題，對(duì)即將展開(kāi)的探究充滿期待。設(shè)計(jì)意圖：鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和探究精神。將學(xué)生的問(wèn)題集中展示在黑板上，讓學(xué)生明確探究方向，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的動(dòng)力，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。實(shí)驗(yàn)探究，揭示原理1.模擬熱氣球上升實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)一：塑料袋上升實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與講解教師活動(dòng)：為了探尋熱氣球上升的秘密，我們先來(lái)做一個(gè)十分有趣的實(shí)驗(yàn)。（展示實(shí)驗(yàn)材料：大塑料袋、蠟燭、火柴、鐵架臺(tái)）這個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做塑料袋上升實(shí)驗(yàn)。我們要先把塑料袋撐開(kāi)，固定在鐵架臺(tái)上，接著在塑料袋下方點(diǎn)燃蠟燭，仔細(xì)觀察塑料袋會(huì)發(fā)生什么變化。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大家一定要注意安全，千萬(wàn)不要用手觸摸燃燒的蠟燭，火柴使用完后要及時(shí)熄滅。（詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，邊講解邊進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作演示）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生們認(rèn)真聽(tīng)講，仔細(xì)觀察教師的演示，對(duì)實(shí)驗(yàn)充滿期待，牢牢記住實(shí)驗(yàn)安全要求。設(shè)計(jì)意圖：詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)材料、步驟和安全注意事項(xiàng)，并進(jìn)行演示，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)操作方法，確保實(shí)驗(yàn)安全有序地進(jìn)行。培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和安全意識(shí)，為實(shí)驗(yàn)成功奠定基礎(chǔ)。小組合作實(shí)驗(yàn)教師活動(dòng)：現(xiàn)在，請(qǐng)各小組按照實(shí)驗(yàn)步驟開(kāi)始動(dòng)手操作。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要認(rèn)真觀察塑料袋的變化，思考為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。（發(fā)放實(shí)驗(yàn)材料，巡視各小組實(shí)驗(yàn)情況，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生們以小組為單位進(jìn)行合作，小心翼翼地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作。點(diǎn)燃蠟燭后，他們觀察到塑料袋慢慢鼓起來(lái)，隨后逐漸上升。小組成員們興奮地交流自己的發(fā)現(xiàn)，熱烈討論塑料袋上升的原因。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過(guò)小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，親身體驗(yàn)?zāi)M熱氣球上升的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。在實(shí)驗(yàn)觀察中，激發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究現(xiàn)象背后的原因，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象教師活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束了，哪個(gè)小組先來(lái)分享一下你們的發(fā)現(xiàn)？塑料袋為什么會(huì)上升呢？（邀請(qǐng)小組代表發(fā)言，認(rèn)真傾聽(tīng)學(xué)生的分析）學(xué)生活動(dòng)：小組代表發(fā)言，有的說(shuō)塑料袋里的空氣被蠟燭加熱后，把塑料袋頂起來(lái)了；有的說(shuō)熱空氣讓塑料袋變輕了，所以才上升了。教師活動(dòng)：對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行肯定和補(bǔ)充，利用課件展示微觀示意圖，講解：當(dāng)我們用蠟燭加熱塑料袋內(nèi)的空氣時(shí)，空氣受熱，分子運(yùn)動(dòng)加快，分子間的距離變大，空氣的密度變小，熱空氣就比周圍的冷空氣輕，所以熱空氣會(huì)上升，進(jìn)而帶動(dòng)塑料袋上升。就像我們看到的熱氣球上升，也是同樣的道理。（結(jié)合示意圖，再次強(qiáng)調(diào)熱空氣上升的原理）設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)小組代表發(fā)言和教師講解，幫助學(xué)生理解熱空氣上升的原理。利用微觀示意圖，將抽象的原理直觀化，降低學(xué)生的理解難度，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的解釋能力。2.實(shí)驗(yàn)二：紙蛇旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與講解教師活動(dòng)：同學(xué)們，我們已經(jīng)通過(guò)塑料袋上升實(shí)驗(yàn)，初步了解了熱空氣上升的原理。接下來(lái)，我們?cè)僮鲆粋€(gè)更有意思的實(shí)驗(yàn)——紙蛇旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。（展示實(shí)驗(yàn)材料：紙蛇、鐵絲、蠟燭）我們先把紙蛇用鐵絲固定好，然后將蠟燭放在紙蛇下方適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｔ趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，大家要仔細(xì)觀察紙蛇會(huì)發(fā)生什么變化，思考是什么力量讓紙蛇動(dòng)起來(lái)的。同樣，要注意安全，不要離蠟燭太近。（講解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，進(jìn)行操作演示）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生們認(rèn)真聽(tīng)講，觀察教師演示，對(duì)即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)充滿好奇。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證熱空氣上升的原理，豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)原理的理解。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)。小組合作實(shí)驗(yàn)教師活動(dòng)：現(xiàn)在，請(qǐng)各小組開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察紙蛇的變化，并做好記錄。（巡視各小組實(shí)驗(yàn)情況，給予指導(dǎo)）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生小組合作，點(diǎn)燃蠟燭后，看到紙蛇開(kāi)始慢慢旋轉(zhuǎn)起來(lái)。小組成員們觀察并記錄紙蛇旋轉(zhuǎn)的情況，積極討論原因。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在小組合作中完成實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。通過(guò)觀察和記錄，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄能力。分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象教師活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束了，哪個(gè)小組來(lái)說(shuō)說(shuō)你們觀察到的現(xiàn)象？紙蛇為什么會(huì)旋轉(zhuǎn)呢？（邀請(qǐng)小組代表發(fā)言）學(xué)生活動(dòng)：小組代表發(fā)言，認(rèn)為是蠟燭加熱了周圍的空氣，熱空氣上升，推動(dòng)紙蛇旋轉(zhuǎn)。教師活動(dòng)：非常正確！蠟燭燃燒使周圍空氣受熱，熱空氣上升，產(chǎn)生了一股向上的氣流，這股氣流推動(dòng)紙蛇旋轉(zhuǎn)。這再次證明了我們之前得出的結(jié)論：空氣受熱后體積膨脹，比同體積的冷空氣輕，熱空氣會(huì)上升。（總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，強(qiáng)化熱空氣上升原理）設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論，進(jìn)一步鞏固熱空氣上升的原理。通過(guò)小組代表發(fā)言和教師總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。認(rèn)識(shí)熱氣球結(jié)構(gòu)與工作方式1.觀察教材插圖，認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)教師活動(dòng)：同學(xué)們，我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道了熱空氣上升的原理，那現(xiàn)實(shí)中的熱氣球是如何利用這個(gè)原理上升的呢？請(qǐng)大家翻開(kāi)課本第四單元《冷與熱》中《熱氣球上升的秘密》這一課的插圖，仔細(xì)觀察熱氣球的結(jié)構(gòu)，看看它是由哪幾部分組成的。（給學(xué)生留出觀察時(shí)間）誰(shuí)能說(shuō)一說(shuō)，你從圖中看到了什么？（引導(dǎo)學(xué)生舉手發(fā)言）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生認(rèn)真觀察教材插圖，指出熱氣球主要由球囊、燃燒器和吊籃三部分組成。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)觀察教材插圖，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)熱氣球的結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，為后續(xù)理解熱氣球工作方式做鋪墊。2.結(jié)合實(shí)驗(yàn)，理解工作方式教師活動(dòng)：我們知道了熱氣球的結(jié)構(gòu)，那它是怎么工作的呢？結(jié)合我們剛才做的實(shí)驗(yàn)，想一想，燃燒器在這里起到了什么作用？（引導(dǎo)學(xué)生思考并回答）對(duì)，燃燒器點(diǎn)火后，會(huì)加熱球囊內(nèi)的空氣，使空氣受熱膨脹，熱空氣比同體積的冷空氣輕，就會(huì)上升，從而帶動(dòng)熱氣球上升。那如果要讓熱氣球下降，又該怎么做呢？（提問(wèn)學(xué)生）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考后回答，燃燒器停止噴火，球囊內(nèi)的熱空氣變冷，熱氣球就會(huì)下降。教師活動(dòng)：非常好！除了停止噴火，還可以打開(kāi)球囊頂部的排氣閥，主動(dòng)排放熱空氣，加速冷卻過(guò)程，讓熱氣球更快下降。（結(jié)合教材內(nèi)容，詳細(xì)講解熱氣球的升降控制原理）設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，講解熱氣球的工作方式，讓學(xué)生將抽象的知識(shí)與實(shí)際生活中的物體聯(lián)系起來(lái)，加深對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。生活應(yīng)用，拓展知識(shí)1.生活中的熱空氣上升現(xiàn)象教師活動(dòng)：同學(xué)們，熱空氣上升的原理在我們的生活中有很多應(yīng)用。大家想一想，在生活中，還有哪些地方能看到熱空氣上升的現(xiàn)象呢？（引導(dǎo)學(xué)生思考并舉例）比如，我們家里的抽油煙機(jī)，它是怎么工作的呢？（展示抽油煙機(jī)的圖片，講解其工作原理）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生積極思考，舉例說(shuō)明生活中熱空氣上升的現(xiàn)象，如廚房燒開(kāi)水時(shí)冒出的熱氣向上飄、冬天房間里的暖氣片安裝在低處等。設(shè)計(jì)意圖：將課堂所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)知識(shí)在生活中的廣泛應(yīng)用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和積極性。通過(guò)分析生活中的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力。2.了解孔明燈教師活動(dòng)：大家都知道，熱氣球是利用熱空氣上升原理飛行的。其實(shí)，在很久以前，我們中國(guó)人就發(fā)明了一種類似熱氣球的東西，它叫孔明燈。（展示孔明燈的圖片和相關(guān)資料）孔明燈又叫天燈，相傳是由三國(guó)時(shí)期的諸葛亮發(fā)明的。當(dāng)時(shí)，諸葛亮被司馬懿圍困在平陽(yáng)，無(wú)法派兵出城求救。他算準(zhǔn)風(fēng)向，制成會(huì)飄浮的紙燈籠，系上求救的訊息，后來(lái)果然脫險(xiǎn)，于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。大家想一想，孔明燈為什么能飛上天呢？（引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)原理進(jìn)行解釋）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生思考后回答，孔明燈內(nèi)的空氣被加熱后，熱空氣上升，帶動(dòng)孔明燈飛上天。設(shè)計(jì)意圖：介紹孔明燈的歷史文化背景，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。讓學(xué)生運(yùn)用熱空氣上升原理解釋孔明燈飛行的原因，鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。總結(jié)歸納，課堂小結(jié)教師活動(dòng)：同學(xué)們，今天這節(jié)課我們一起探究了熱氣球上升的秘密。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，我們知道了空氣受熱后體積膨脹，熱空氣比同體積的冷空氣輕，所以熱空氣會(huì)上升。熱氣球就是利用這個(gè)原理，通過(guò)燃燒器加熱球囊內(nèi)的空氣實(shí)現(xiàn)上升的。我們還了解了熱空氣上升原理在生活中的很多應(yīng)用，如抽油煙機(jī)、孔明燈等。誰(shuí)能來(lái)總結(jié)一下，你今天學(xué)到了什么？（邀請(qǐng)學(xué)生發(fā)言）大家說(shuō)得都很好。希望大家在今后的生活中，能夠多觀察身邊的科學(xué)現(xiàn)象，運(yùn)用我們所學(xué)的科學(xué)知識(shí)去解釋