《风的成因》教学设计
一、教材、学情分析
原教材安排：学生已经知道热空气会上升冷空气会下降，本课是上一课学习活动的延续。通过模拟实验收集证据，学生形成对演示箱中风成因的解释——“自然界的风是由于热空气上升，冷空气流过
来补充而形成的”。在此基础上联系和拓展，能初步解释自然界风的成因。1.科学知识水平
问题：风是怎么形成的？
《空气》单元前调查：
63%学生认为风和雨或者植物有关；8%学生认为风自己就存在，没有原因；29%学生认为和空气有关。
《风的成因》课前调查：
认为和空气有关的学生比例从 29%到达 97%，很细明显地展现了当前学习内容对学生思维的支架作用，
让学生对风的成因的概念从阶段一进展到阶段二，但学生并不清楚空气是如何流动的。2.科学探究水平
三年级学生的观察多为无序，对问题的解释也多从感性经验凭直觉回答，但很少反思自己的论证逻辑是否科学合理。
乐于探究，但也容易分散注意力，需要教师采用各种调控课堂秩序和活力的手段。且三年级学生的思维以形象思维为主，需要具体的事物作为支架。
3.科学态度水平
三年级学生对观察事物很积极，也乐于表达，但表达不够清晰有逻辑，需要教师给予一定句式的引导。
以前多为 2 人合作，现在 4 人一组，组内的分工与合作的效率还有待提高。改进：
教材上的模拟实验操作简单，但观察内容单一，学生的概念发展比较局限，并不能适应不同层次
水平学生的学习需求。为了实现学生概念的深化延伸，理性思维的优化，对教材上的活动和材料进行
适当改进是必要的。
将新知识与已有经验相联系，是思维的第一步。不仅要明确新旧知识是同化还是顺应的关系，还要
明确新旧知识之间的差距，循序渐进地为学生铺路搭桥。教师力求通过渐进式学习，帮助学生形成完整的概念。基于此我设计了如下四个活动：让学生在模拟实验中有序地观察、思考；让学生在尝试改变小风轮速度时理性思维在实践中更加有逻辑；让学生在做一个走马灯中初步体会 STEM 的融合。
二、学习目标
科学概念目标：
生活中有多种制造风的方法，能用各种方法改变风的大小。
热空气上升，冷空气补充，空气流动形成风。科学探究目标：
能够按步骤完成模拟实验，借用多种手段观察空气的流动方向。
尝试画图解释观察到的现象，初步运用证据进行信息描述。
能运用已有经验和所学知识，从风的成因角度去改变小风轮的速度，并对自己的方法进行反思与调整。科学态度目标：
体会认真实验、细致观察的重要性，形成用事实说话的意识。
乐于进行小组探究，分工恰当，合作有序。科学、技术、社会与环境目标：
了解空气的性质，尝试制作走马灯，体会它们给人类生活带来的便利。
学生在改进走马灯的过程中，能体会到利用科学知识能创造满足人们需求的物品，发展对科学技术与社会生活关系的认识。
三、学习重难点
重点：能够按步骤完成模拟实验，借用多种手段观察空气的流动方向，知道冷热不同的空气流动会形成风。
难点：能运用已有经验和所学知识，从风的成因角度去改变小风轮的速度，并对自己的方法进行反思与调整。
四、学习准备
小组：风的成因演示箱一套、活动记录单（个人）、活动记录单（小组）、拓展实验单（个人）
教师：旋转烛台、备用演示箱
（设计意图：1.蜡烛的位置偏右侧一些：多次试验发现，盖上盖子以后，火焰会随风向向左飘去，上方烟囱管道左侧易燃烧。2.烟囱管道下方剪平不留多余纸：有多余的纸圈，容易被烧黑，可用胶带纸固定。3.纸箱内侧都涂成黑色：方便对烟流向的观察。4.线香用支架固定在洞口：解放双手，稳定观察。5. 纸条改为小风轮：避免手抖的可能；增加观察活动的趣味性；为小风轮转动从无到有、从慢到快提供思维的余地。6.三年级学生对于使用火柴有恐惧心理，打火机对他们来说更加熟悉。）
五、学习过程
课前：欣赏古诗风
（唐）李峤
解落三秋叶，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜。
（设计意图：“风可以吹落秋天金黄的树叶，可以吹开春天美丽的鲜花。刮过江面能掀千尺巨浪，吹进竹林能使万竿倾斜。”语文学习中总有描述风的，但学生却很少思考风的成因，从单元前概念中可以看出不少学生认为风是从山上，树林间来的。此诗意图带领学生从古诗的美进入科学的学习。）
（一）聚焦 （空气的流动形成风）
活动一：制造风——2min
任务：利用身边的物体制造风，尽量跟别人的方法不一样，看看谁制造的风大？
演示方法：怎么做（用书本扇、用最吹）；如何证明风大（头发飘动）。
（用手朝脸扇风）提问：手和我的头发之间有什么？（空气）那是谁让我的头发飘动？是手吗？（不是，是空气）
追问：风是什么？（空气从这边跑到那边）
（手不动）再追问：为什么现在脸上没感觉？（空气没有动） 4.风的可能成因——空气的流动？
（设计意图：学生将自然界起风时的现象与自己制造风的现象进行比较，感性的经验联系本单元学习的内容比较容易联想到空气。但学生空气的流动形成风较难进行抽象概括，教师可以借助几个问题搭建思维支架。）
（二）探索（空气有冷热差别才会流动
（三））
活动二：风的形成模拟实验——30min
观看旋转烛台（遮住下半部分）。
①提问：没有风，猜猜下面有什么让它转起来了？（有火）
②猜-画：烛台旋转，空气是怎样流动的？（用记号笔在图上表示，展示在黑板）
组成学习共同体：
①提问：“有多少同学的观点和……是一样的？”
②将观点相同的学生重新分组。
过渡：不管是用手扇风还是旋转烛台，你看见空气是怎么流动了吗？到底哪一种观点符合科学事实？接下来我们会有一个帮助我们探究的小帮手——风的成因演示盒。
（设计意图：利用旋转烛台导入风的成因实验，创设较为复杂令人疑惑的新情境，能促进学生练习所学知识，为理性思维的生长提供场所，激发学生的好奇心和求知欲，并结合拓展作业，给学生制作走马灯的灵感。）
认识实验材料——风的成因演示盒及其配件。
（演示：不点燃蜡烛，只点燃线香。将线香放在演示盒右侧洞口外，观察烟如何流动，判断是否有风。）
关注实验内容。
学生实验。
任务一 任务二
任务三
（设计意图：该实验需要学生观察的现象很多，空气的流动也看不见，但烟的流向以及管口小风轮的转动都为学生的认识提供了很好的脚手架。学生通过亲自实验，获得了大量感性经验，也为接下来的讨论提供了丰富的思维材料。任务三作为一种及时的反馈，能将班级学生的思维尽可能的可视化，为第一次概念的构建打好基石。）
活动说明：
研讨：
思考：为什么这么画？你观察到的证据是什么？
用比较的方法进行思考、口头讨论：
汇报：出现分歧，分类讨论。
思考：你能解释演示盒内为什么有风吗？
关键概念第一次形成：热空气上升，冷空气补充，空气流动就形成了风。
用大拇指表示对该定义的认可。
（设计意图：大拇指法是 STEM 教学方式中一种常用的评价方式，大拇指朝上、朝下、横过来分别表示认可、不认可和不清楚。这能够让每个孩子充分表达自己的学习态度，让学生及时掌握学情。同时，学生在表达自己观点的时候他也会观察别人的观点，发现自己的额观点得到普遍认同，他才对自己的前概念更加肯定。）
任务进阶：
两个比赛：让小风轮转得更快。
准备阶段：小组讨论方法。说明理由。
比赛：重新点燃蜡烛，组装演示盒，尝试让小风轮转动的更快。各小组同时进行，成功的小组加
星星 。
（预设操作：左侧管口不堵或往洞口扇气，小风轮转动快；左侧管口堵住，小风轮转动慢。
分析认为，蜡烛燃烧使实验箱内空气变热向上流动，如果左侧通道被堵，没有足够的冷空气补充，形成的热风不足，小风轮转动变慢。）
研讨：成功的小组介绍经验，失败的小组介绍失败的原因。方法 1：让冷风进风口变得更大，冷空气可以尽快补充。
方法 2：让出风口更大，热空气可以尽快上升。
方法 3：用扇子在进风口扇风，除了热空气，辅助扇风加快小风轮转动。
……（各组的方法粘贴在两侧墙上）
反馈：针对不一样的方法或者质疑的方法，用实验验证方法，第二次成功的小组加星星 。
研讨：找别的小组的优点。
关键概念第二次加工：空气流动得越快，风越大。
（设计意图：事实上，学生在完成上一个实验任务时就已经注意到小风轮的转动速度是有变化的。在第一次概念构建的基础上，联系实际操作，一部分学生能联想到如果能推动冷空气加速涌入，热空气尽快排出，那么空气流动就会变快，风就变大。另一部分学生不能很清楚地解释其中关系，但在第二次改进实验中，也会有朦朦胧胧的类似印象。如果再继续深入地改造下去：小风轮的扇叶、演示盒的形状、洞口的大小等等，类似于 STEM，更多的会体现在拓展内容的做“一个走马灯”。在这个过程中，学生的已有经验和原有认识在动手操作中充分暴露并形成自己的观点。当学生观察到的现象与原有认知发生冲突时，个体论证就开启了。）
学习共同体确认：烛台空气流动的方向。
（四）拓展（5min）
1. 提问：大自然中谁像蜡烛一样一直加热空气？（太阳） 2.看图思考：白天，水畔边与田间边哪里感觉更凉快？
观看验证视频：水、沙子升温快慢实验，思考：水畔、田间的空气是如何流动的？风朝那个方向吹？
关键概念第三次加工：在太阳光的照射下，有的地方热，有的地方冷。热空气会上升，冷空气会下降补充，空气的流动形成了风。
观看动画，再思考：为什么有的时候刮的是微风，有的时候刮的是强风？
（设计意图：如何将新概念扩展到自然界？首先要明确自然界不同地点的温度是不一样的，从演示实验确定温度的不同，再利用刚刚学习的大概念分析自然界中风的成因，也是对新信息的一种加工和输出。层次清楚、循序渐进的两个分析讨论，帮助学生在新旧知识间建立了联系，他们在分析、比较、概括的过程中，将形象思维与抽象思维结合起来，有效地促进了思维的发展。）
六、作业设计
观看视频 https://v./x/page/o035786u9fc.html fromvsogou=1
A:做一个“走马灯”,将成果拍成视频发到班级群，并向家人解释风车“无风”转动的秘密。B：记录一分钟“走马灯”旋转的次数，尝试改进“走马灯”，让它转得更快。
（设计意图：通过拓展活动把学习延伸到课外，在巩固风的成因的概念同时，让学生在动手制作走马灯时能感受到，理论实际与现实操作的运用和不同，能感受一个作品最终效果的复杂成因，以及如何进行各方面协调改进从而达成目标。学生在改进走马灯的过程中，能体会到利用科学知识能创造满足人们需求的物品，发展对科学技术与社会生活关系的认识。）
七、板书设计
八、教学反思
论证分为个人论证和集体论证。在实际教学中，由于时间限制、空间约束、交流方式局限，论证环节常常流于形式。为提高论证质量，本课主要采用以下几种方法：
图表数据，把信息转化成证据
教师设计了结构化的记录单，通过记录观察内容，寻找证据特点支持自己的观点以及反驳对方的证据，帮助学生组织、转化、协调节后的科学记录单，保证学生在记录时，不仅是风的成因的简单识别
和表征，而是一个组织化的过程。帮助学生在实验中获取信息，组织信息，形成有力的证据。
研讨环节用表格梳理，让观察结果全面、有序地对比，让零散的证据具有结构性，避免以偏概全。利用贴纸展示可以呈现全体学生的观点，又可以让他们进行分析和归纳。每一个学生都在记录单
形成自己的观点后，再把这些观点贴在相应的展板上，这个过程既是个体论证的一次小结，又是集体论证的开始，推进思维的发展。
组内同质，组间辩论
观点相同的学生组合成学习共同体，这种组合方式既面向了全体学生，又轻松打破了空间限制。教师在组织集体论证时，可以引导向学生从纵向和横向两个维度分析，对差异结果进行分析，对证据的可靠性、全面性和准确性进行分析。
精心安排讨论与交流
三年级的孩子已经有一定的交流研讨能力，但对观察内容和搜集到的证据的的组织的能力还不够。学生在汇报实验结论或自己的观点时，拉拉杂杂说了一大堆，却让其他学生感觉根本抓不住重点，不知
道他到底想表达什么。教师应该告诉学生我们思考表达的每一个观点，都应该有可接受的、相关的、充分的理由去支持结论。想让别人能够理解你的观点，就一定要有条有理、结构清晰的将你的论证思路给
表达出来。教师需要为学生提供一些论证支架，让学生的思考和表达更加有逻辑和结构性，可以参考
以下几种句式：
论述观点——用“金字塔”结构组织自己的思考表达，让自己的表达充满逻辑性。金字塔式的表达，是指当我们表达一个观点时，先把观点抛出来，再分要点、一层一层叙述支持观点的理由。在日常学习中，养成习惯，用这样的句式来说话：“我的观点是……，我之所以这么认为，有三方面的理由。第一个理由是……，关于这一点，我可以提供两方面的证据，首先，其次；接下来，我的第二个理由是……；最后，第三个理由是……”
表达评价——“我赞同……同时我想补充”；“我反对……因为……”；“我不明白你的观点……你能详细说明以下吗”；“刚才的观点你能提供证据吗”。
除此之外，教师在讨论的过程中不要轻易表态，尽可能在语言和表情上不影响学生判断。善于梳理学生的研讨发言，随时引领主要研讨方向，掌控论证的进程，对教学中可能出现的“卡壳”、“出轨” 问题迅速作出反应，真正发挥组织者、引导者、促进者的作用，使学生从个体到集体的论证中，思维得到发展，发现认知冲突和实现认知升级。(共11张PPT)
风的成因
科教版版三年级上册
在生活中，你有哪些制造“风”的办法
说说：大自然中的风又是怎样形成的
风的成因
做一做
规则：
1.准备好一支蜡烛、一张透明塑料薄膜、一个无盖的长方形纸盒、一段蚊香和一束纸条。
2.在纸盒的两个侧面各打一个圆洞。
做一做
规则：
3.点燃蜡烛后，将蜡烛放在盒中，然后用透明塑料膜封住纸盒。
注意：先点蜡烛后“贴膜”。“贴膜”时要小心，不能让蜡烛倾斜，以免火焰烧到盒子或塑料膜。
蜡烛底座贴上双面胶，将它固定在盒子“烟囱”下方的位置。
做一做
规则：
4.借助蚊香的烟雾和纸条观察空气的流动。
5.画图解释你观察到的现象。
建议关上实验室的门窗、风扇和空调，减少
因学生走动或大幅度动作等影响实验效果的因素。
说一说
1.描述你观察到的现象。你认为模拟实验中的“风”是如何形成的
2.你认为大自然中的风是如何形成的
从空气的冷热变化来解释空气的流动。
大自然中的热源是太阳的辐射
小结
通过今天的学习，我们认识到当热空气上升时，空出来的区域（低压区）将由附近的冷空气填补，形成我们平时感受到的风。
谢谢
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