小學(xué)科學(xué)教育科學(xué)三年級(jí)上冊空氣四川師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校汪慧容：我們來做熱氣球

1、我們來做“熱氣球” 四川師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校 汪慧容一、教學(xué)目標(biāo)1科學(xué)概念：空氣受熱后會(huì)膨脹變輕而上升，變冷又下降2科學(xué)探究：通過模擬實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)和描述熱氣球上升和下降的現(xiàn)象運(yùn)用繪畫、書寫等形式進(jìn)行記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象3科學(xué)態(tài)度：知道在一定條件下，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是可重復(fù)的了解熱氣球的發(fā)明歷史，發(fā)展民族自豪感4科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境：了解孔明燈燃放的危險(xiǎn)性了解熱空氣上升原理在生活中的一些應(yīng)用二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：嘗試讓“熱氣球”升空并在此過程中了解“熱空氣”的上升的原因難點(diǎn)：運(yùn)用單位體積空氣微粒數(shù)，解釋“熱氣球”升空及降落的原因三、教學(xué)準(zhǔn)備小組：塑料袋1個(gè)，蠟燭2支，紙筒1個(gè)，火柴1盒個(gè)人：記錄單，設(shè)計(jì)表四、教學(xué)

2、過程（一）故事引入熱氣球的發(fā)明故事：蒙哥爾菲耶兄弟，是兩個(gè)特別留心生活現(xiàn)象的人。有一天，他們看到碎紙片在火上飛舞，忽然意識(shí)到熱空氣可能有升力，于是便產(chǎn)生了利用熱空氣制造飛行器的念頭。1783年6月4日，兄弟倆進(jìn)行了一次公開表演。他們用麻布和紙做了一個(gè)直徑10米的熱氣球，然后點(diǎn)燃稻草和羊毛。熱氣球緩緩升起，實(shí)現(xiàn)了熱氣球的首次升空。同年9月兄弟倆在熱氣球下掛了個(gè)籠子，在里面放了一只雞、一只鴨、一頭羊，帶著它們在空中旅行了8分鐘。這被世界公認(rèn)為第一個(gè)熱氣球。同年的11月，羅齊埃和達(dá)爾朗德乘坐此種氣球在巴黎上空飛行了25分鐘，最終在距離起飛點(diǎn)公里外的地方平安著陸。從此，熱氣球成了最早載人升空的航空器，

3、這可比萊特兄弟的飛機(jī)早了整整120年哦！提問：你想不想嘗試做一個(gè)能飛的熱氣球呢？生：想設(shè)計(jì)意圖：從故事引入，能快速吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生探究興趣。（二）制作熱氣球1引導(dǎo)思考實(shí)驗(yàn)方案師展示：今天老師帶來了這些器材：火柴、蠟燭、塑料袋、紙筒，你能用它來試一試嗎？生：討論師：引導(dǎo)分析各部分的名稱以及實(shí)驗(yàn)方法。視頻呈現(xiàn)師：會(huì)做了嗎？在制作過程中還應(yīng)該注意些什么呢？借助PPT師生共同討論：設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生初步推測熱氣球能飛起來的原因。學(xué)生思考各種實(shí)驗(yàn)器材的作用和功能，對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作有一定的指導(dǎo)作用。2.學(xué)生嘗試實(shí)驗(yàn)師：你們的熱氣球升起來了嗎？為什么能升起來呢？想不想再來實(shí)驗(yàn)一次？生：想師：那我們就來

4、試一試吧！學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在“做中學(xué)”：此刻學(xué)生都迫不及待想要嘗試讓熱氣球飛起來。教師順應(yīng)學(xué)生需求，讓他們動(dòng)手嘗試。為后續(xù)關(guān)注現(xiàn)象的再做實(shí)驗(yàn)做鋪墊。3.再次實(shí)驗(yàn)，并記錄現(xiàn)象師：剛才的熱氣球飛起來了嗎？想不想再試一次呢？再來一次可就有任務(wù)了哦！敢不敢挑戰(zhàn)？這次要關(guān)注現(xiàn)象，將你的發(fā)現(xiàn)寫在記錄單上的同時(shí)還要思考為什么熱氣球能升起來。分發(fā)記錄單（4人一打提前準(zhǔn)備）生：實(shí)驗(yàn)，借助記錄單做好觀察記錄。師：請分享一下你觀察到的現(xiàn)象。全班交流匯總.塑料袋：扁鼓扁；袋中的空氣溫度：冷熱冷；設(shè)計(jì)意圖：借助實(shí)驗(yàn)記錄單，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注塑料袋狀態(tài)的變化以及塑料袋內(nèi)溫度的變化。為后面解決熱空氣為什么能帶動(dòng)塑料袋

5、上升做準(zhǔn)備。探究熱氣球上升原因1.分析上升原因小組討論：熱氣球?yàn)槭裁纯梢陨仙蛳陆?？全班交流：空氣變熱后上升，受冷后下降。師：為什么空氣受熱后就能上升呢？老師可以悄悄給你們一些提示：請看空氣是由微粒組成的，那微粒發(fā)生了什么變化才使熱氣球上升呢？今天熱氣球里面原本裝了冷空氣，里面有這么多微粒，空氣變熱后，這些微粒怎樣了呢？請你畫一畫。（準(zhǔn)備一張紙片，空氣微粒緊緊靠攏；準(zhǔn)備準(zhǔn)備兩張紙片，大小剛好上上一張紙的兩倍，空氣分子用磁貼代替，讓學(xué)生來擺）如上圖。師：受熱后這些微粒的距離變大，又說明了什么呢？相同體積的冷空氣微粒更多，熱空氣微粒更少（板書），所以熱空氣更輕。因此，加熱空氣可以帶動(dòng)熱氣球上升。（

6、挪走兩張紙片中的一張，學(xué)生能直觀看出，原來相同體積下，空間分子間距大的微粒數(shù)少，輕，反之）如右圖。2.討論下降原因師：后來，熱氣球?yàn)槭裁从纸迪聛砹四?？我們看到塑料袋又變扁了，那里面的空氣微粒又變成什么樣了呢？生：微粒間距變小。師：你能用微粒解釋一下為什么熱氣球會(huì)下降嗎？總結(jié)：所以，加熱前，空氣微粒間距小，體積?。患訜岷?，空氣微粒間距大，體積膨脹，熱氣球上升；變冷后，間距又變小，體積收縮，熱氣球下降。設(shè)計(jì)意圖：分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，聚焦溫度變化導(dǎo)致的空氣微粒間距增加。借助讓學(xué)生在黑板上來帖不同情況下空氣分子的分布情況，幫助學(xué)生建構(gòu)：加熱前，空氣微粒間距小，體積??；加熱后，空氣微粒間距大，體積膨脹，熱氣球

7、上升；變冷后，間距又變小，體積收縮，熱氣球下降。（四）拓展1、拓展：空氣受熱膨脹上升，遇冷又會(huì)收縮下降。這在生活中有哪些應(yīng)用呢？2、師：你看，我國早在西周時(shí)期就已經(jīng)將這一原理運(yùn)用到了烽火臺(tái)，到了春秋戰(zhàn)國也發(fā)明了孔明燈，知道十八世紀(jì)法國人才發(fā)明了熱氣球。其實(shí)足以見得我國古人的智慧。但是，請同學(xué)們再想想，其實(shí)我國的孔明燈算不算熱氣球呢？分析一下熱氣球的結(jié)構(gòu)，好像是差了一個(gè)吊籃，但它其實(shí)也算是我國最早的熱氣球吧？ 請同學(xué)們思考古人的這款熱氣球，距今已有2000多年的歷史。那你能嘗試著分析這款“熱氣球”的優(yōu)缺點(diǎn)，自己再設(shè)計(jì)一款新型的熱氣球嗎？設(shè)計(jì)意圖：通過總結(jié),讓學(xué)生了解我國古代勞動(dòng)人民將該科學(xué)原理利用于生產(chǎn)生活得歷時(shí)。讓學(xué)生意識(shí)到，我國古代勞動(dòng)人民的偉大智慧，培養(yǎng)學(xué)生的民族自信。引導(dǎo)學(xué)生分析孔明燈的用途及優(yōu)缺點(diǎn)，辯證的看待古代發(fā)明。鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)自己的熱氣球，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和拓展，還能培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維能力。學(xué)生還有可能根據(jù)自己的設(shè)計(jì)動(dòng)手實(shí)踐，親手再做一個(gè)，動(dòng)手能力也得到了鍛煉，對(duì)科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣也自然得到了強(qiáng)化。板書