教科版（2017秋）三年级上册 2.7 风的成因 教学设计

《风的成因》教学设计
教材分析
《风的成因》是教科版三年级上册《空气》单元的第七课，属于物质科学领域。本单元1-6课设置为从感受空气到了解空气能占据空间、能压缩、有质量、受热会上升变冷会下降的性质。在第七课《风的成因》中，学生要利用热气球这课“空气受热会上升”的知识进一步解释风形成的原因，为下一单元“天气”做知识准备。
教材将本课的内容具体分成三块。第一块聚焦，利用两个问题，唤起学生以往经验，引发学生思考风的成因。第二块探究，学生根据实验流程完成风形成的模拟实验，观察并记录实验现象。第三块为研讨，解释模拟实验现象并根据实验现象解释自然风的成因。
学情分析
三年级的学生已经积累了两年的科学学习经验，会留意生活中的一些常见现象，比如风。但是风究竟是如何形成的？如何从模拟实验得到相应现象并解释它？这个思维递进的过程对于三年级的学生来说是一个挑战。
在课前笔者对学生进行了前测，了解其对风的形成原因的前概念。结果得知，风的概念是抽象的，66%学生是不了解或者有偏差，34%的学生已经模糊地意识到风与空气有关，甚至还有学生觉得冷热空气可能对风是有影响的，具体怎么影响也不清晰。
此外，多次试课后了解到学生在学习过程中对实验操作接受度低，不易理解。根据教材装置学生难以形成新知识的建构，前后课时联系不紧密，容易脱节。
经过多次调整和前后测的对比，笔者发现在学习过程中搭建螺旋性上升学习脚手架，让课时之间更加紧密，有利学生知识迁移。这样的设计使得96%的学生在后测里都能正确回答冷热空气的流动形成原因，剩下4%的学生则是将分析停留在实验现象，认为火形成了风，只要加以引导也能形成正确科学认知。
前后测数据对比
部分前测结果
学习目标
1.认识到生活中有很多制造风的方法，能借助多种手段观察空气的流动，保持积极探究问题的好奇心与求知欲。
2.通过模拟实验用文字加画图的形式记录并解释实验现象，积极真实地参与小组合作探究，了解冷热的空气流动形成风，
3.运用知识解释自然风的成因，大胆表达自己的想法，知道风在我们生活中的真实应用。
学习重难点
重点：借助多种手段观察加热前后空气流动情况的变化，并用画图加文字的形式记录。
难点：分析加热前后空气流动变化的原因。
五、学习流程
本课设计多层学习“脚手架”，促进学生将抽象风的概念具象化。（如图）
五、【教学过程】
（一）聚焦主题，链式梳理。（6min）
1.情境导入：听声辨风，引出主题。
2.问题一：在哪里观察到过无形的风？（观察：线香和风轮）
指向：可以借助不同的物体观察风。
3.问题二：我们有哪些办法可以制造风？为什么这些办法可以制造风？
指向：生活中制造风的方法。空气的流动形成风。
4.问题三：除了吹、扇还有什么办法可以形成风？
指向：联系热气球，提出冷热可能可以使空气流动形成风。
承上启下：大自然中的风是怎么形成的？
设计意图：
风是一个抽象的概念，学生没有科学地观察和分析过自然风。设置三个问题链有效聚焦了风的主题。学生借助问题能梳理出观察无形风时需要借助一定物体，风的形成是因为空气流动。同时，激发学生实验兴趣，为实验器材的出示铺垫。
（二）模拟实验，现象记录。（14min）
1.装置延用：延用热气球装置，加上PVC横管、风轮、线香、黑色卡纸。
2.重点关注：风轮和线香有什么用？黑色卡纸有什么用？
指向：现象可视化。风轮显示风的大小，线香的烟显示风的走向。
3.明确操作：小组合作观察蜡烛点燃前后风轮和烟的变化。
4.明确记录：完成个人记录单（图文结合）→ 小组讨论→ 小组记录单（图文结合）。
5.探究实验：
①对照流程提示进行实验操作。
②对风轮和烟的现象进行观察与记录。
③将个人现象汇总为小组现象。
设计意图：
教材装置较复杂，上节课联系不紧密，学生难以解释实验现象，且不明确实验操作目的。因此，本课将实验装置是在热气球装置的基础上加横向管口、风轮和线香，使无形的风可视化的同时，便于学生把热空气的知识联系到本课，解释实验现象。
（三）思维统整，分层研讨。（10min）
1.全班交流：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：
风轮前后有什么变化，这说明了什么？
线香的烟前后有什么变化，这说明了什么？
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。
预设：风轮从不动或微动变为快速转动，线香的烟从向外变为向里、向上运动。
2.思维进阶：
从简单的风轮入手再关注复杂的烟的走向。
①根据风轮变化了解风的有无、大小。
②思考问题：烟怎么动？烟为什么会这样动？（向上、向里）
③归纳烟横、纵向运动的原因，观看动画演示，进一步明确热空气上升，冷空气填补，冷热空气流动形成风的现象。
设计意图：
1.为了避免部分学生未参与实验，研讨不充分。通过个人、小组记录单和班级汇报使得实验成果从个人到班级的有效反馈，实现人人参与，真实验的目的。
2.该实验观察烟和风轮同时发生变化，学生较难有逻辑地汇报。设计由浅入深地分析现象，引导学生从简单风轮到烟的走向进行解释，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。
（三）巧迁活用，兴趣延伸。（5min）
真实情境迁移： 现在你知道大自然中风是怎么形成的吗？
蜡烛模拟的是大自然中的什么？
指向：用模拟实验现象解释真实情境问题，冷热空气的流动形成了风。
观看视频：秒懂少儿——风是怎样形成的。
兴趣延伸：如果你感兴趣的话也可以把大自然的风搬回家，参考书本上的流程制作一个风的形成盒吧！
设计意图：
1.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。
2.制作风盒的活动对本课进行补充。意在延伸学生课堂实验的兴趣，同时也希望初步培养学生参照流程流程制作物品的动手实践能力。
六、【板书设计】
【教学反思】
无形的风是一种抽象的自然现象。空气的冷热变化导致流动是自然风形成的主要原因。同时，本课是热空气会上升的学习延续，学生需要有一定地思维卷入和知识迁移，才能获得提升。因此，如何将抽象的现象和思维具象化是本课的重点。笔者从材料、记录单和研讨入手，使得现象可视化，思考形象化，思路清晰化，助推学生思维养成。
无形现象可视化
小学科学课堂主要以实验支持理论学习。在充分体验和观察到实验现象的基础上积极思考，提高学习效率。所以实验现象至关重要。本课通过问题聚焦已经让学生明白风是无形的，想要观察风就要借助其他物体。因此，笔者准备了烟可见度高的沉香线香和易转动的风轮。通过风轮学生能够观察风的有无以及风的大小。通过线香的烟学生能观察到风是否形成以及风的走向。为了让烟的效果更明显，便于观察，笔者还在装置上放置了黑色的卡纸。借助风轮、线香和黑色卡纸，风的大小和走向就能被学生有效观察。这就将抽象的风在现象方面转换为具象。
思考过程形象化
风作为一种抽象的概念，单用文字描述难以描述清楚。低段学生需要借助形象化的符号帮助他们思考风的成因。因此，本课利用画图和文字结合的形式激发学生思考。记录的痕迹展露了学生思考的过程。通过实验提示和记录单文字，学生在记录时会特别关注风轮和烟的走向，思考现象的因果关系。特别用箭头标注烟的走向的过程，实质是学生思考为什么烟会这样流动的过程，有利于研讨时想法的突破。通过这样的记录形式，学生能借助形象化图文梳理实验现象，帮助他们探索现象成因，留下思考的痕迹。
零散思路逻辑化
三年级学生各方面水平还处于发展阶段，该实验现象变化不复杂，但是他们还不具备有逻辑地对多个实验现象同时进行分析的能力。为了理清学生思维脉络，本课通过语言支架将现象进行分层解析。
语言支架如下：
学生先会关注易观察的风轮，了解到加热后有风且很大。顺着支架，学生会深入思考烟的变化。烟为什么向上？烟为什么向里走？这两层支架能让他们根据热空气上升的知识解释纵向烟，再按照现象分析冷空气填补的横向烟。最后思维进阶到冷热的变化导致空气流动形成风。从简单风轮到对冷热空气由浅入深地思考，学生思维逐步打开。风不再是抽象的概念，而是学生将实验现象分解后对冷热空气流动的清楚认知。由此，学生借助语言支架，梳理思维脉络，使零散的思路逻辑化。