教科（2017秋）版科学三年级上册2.6 我们来做“热气球” 教学设计及反思

《我们来做“热气球”》教学设计及反思
【教学目标】
科学概念目标
1.了解空气受热后温度升高，体积膨胀上升。
2.了解热气球能升空是由于里面的空气受热膨胀变轻，从而带动了热气球升空，空气冷却后热气球又会降下来。
科学探究目标
1.能描述热气球上升和下降的现象，并对类似的现象进行解释。
2.能运用绘画、书写等形式进行设计和记录实验现象。
科学态度目标
能针对活动中遇到的困难或问题提出自己的解决方案。
科学、技术、社会与环境目标
学生通过拓展活动，了解孔明灯原理以及危害性。
【教学重难点】
重点：让“热气球”升空并在此过程中了解“热空气”的上升现象。
难点：用概括性的语言有逻辑地解释“热气球”升空及降落的现象。
【教学准备】
教师：蜡烛1支，火柴1盒，塑料袋1个，塑料筒1个。
每个小组：塑料袋1个，蜡烛1支，塑料筒1个，火柴1盒，小玻璃瓶1个，互学单，拓学单。
【教学过程】
一、聚焦：揭示课题
教师课件出示热气球的图片，提问：这是什么？
我们班有没有同学乘坐过真实的热气球？都没有？好吧。李老师带来了一段热气球视频，我们一起看看吧！
看完后，关于热气球你知道了什么吗？（预设：它的结构。热气球升上去的原因。）
刚才我们同学说热气球升上去的原理是把里面的空气加热，那到底是不是这样呢？这节课我们一起来做一个“热气球”，研究一下吧！
板书课题——《我们来做热气球》
二、探索1：模拟“热气球”升空的活动
1．提供材料，尝试设计
（1）老师有一个较大的塑料袋，这个就是今天我们课堂上的“热气球”。当然，只有这一个塑料袋没法直接让它飞起来，还需要什么？（预设：用火来进行加热）教师出示蜡烛。
谈话：现在，我们能利用这个热源来让“热气球”升空了吗？（可以——演示；不可以——说说原因）
发现问题：直接用蜡烛加热塑料袋里的空气很难，会使袋子熔化变形。
出示塑料筒，提问：为了避免蜡烛火焰熔化“热气球”，我们可以利用这个塑料筒，塑料筒上有一个进气孔，它有什么作用？
（5）那让“热气球”升空具体要怎样做呢，我们通过一段微视频来学习一下。
（6）看完微视频，同学们能判断一下这样的做法正确吗？如果不正确，那应该怎么做？
错误做法：①袋子挡住进气孔 ②火柴倾斜拿着 ③袋口自然下垂 ④袋子下降时伸手去够袋子
看来刚才的视频大家看得很认真，不仅找出了错误做法，还进行了纠正。接下来我们进行挑战一：成功上升“热气球”，出示实验要求，学生活动。
三、探索2：让“热气球”飞得高，停得久
1、谈话：我们一开始猜测空气加热能让“热气球”升空，但是在刚才的活动中，老师发现很多小组的“热气球”飞不起来，有的小组能飞起来，但是飞得也不高。是我们的猜测错了吗？（预设：没错。原因分析：热空气太少了。）
2、思考：怎么样让我们的“热气球”飞得更高，在空中停留的时间更久？
预设：加热时间久一些、增加热源、袋口缩小、将蜡烛挂在热气球下方........
3、刚才大家说的这些方法都是让袋子里的热空气更多。我们采用增加热源和加热时间久这两个方法进行实验，1~6组用增加热源的方法，7~11组加热时间久的方法。
4、这次活动，我们不仅要完成挑战，更要做好观察记录，请同学们阅读一下记录单。
阅读后请学生说一说可以从哪些方面进行观察。
5、在实验前老师还有几点温馨提示。
1.注意观察热气球体积变化和用手感觉热气球内空气冷热。
2.音乐声响起，整理材料；认真填写记录单，填好坐正等分享。
6、额外挑战：如果你们小组很快完成了挑战二，可以到老师这里领取“特殊袋子”进行额外挑战。
7、请1~6组小组长到台上领取新热源，开始挑战吧！学生活动。
8、整理材料，完成记录单。
四、研讨：实验发现及解释
刚才的挑战二成功了吗？说明增加热源、加热时间久这两个方法可以使得我们的“热气球”升得更高，停得久。
“热气球”汇报分享会
哪个小组来分享一下你们的记录的信息。
（分享完后问下同学们，你们有不同的意见吗？）
很多小组完成了额外挑战，我们也一起看看他们的发现吧！
（预设：特殊袋子有破洞，热空气跑走了，所以飞不上去。）
如果想让特殊袋子也升上去，怎么做？（预设：把洞补上，不让热空气跑走。）
（3）根据我们的发现，你觉得“热气球”上升的原理是什么？
热气球内的空气受热，体积变大，热空气带动热气球上升
（4）升上去的“热气球”最后都会怎么样？（预设：落下来，下降）那热气球下降的原理又是什么？
热气球内的空气变冷，热气球在重力作用下缓慢下降。
2.今天我们做的“热气球”和真正热气球还是有区别的，你知道区别在哪吗？真实的热气球又是怎样实现上升和下降的呢？
拓展1：孔明灯飞行原理及危害的认识
古人很聪明，早就发现了这个道理，发明了一样东西。你们知道是什么吗？（预设：孔明灯）
谁能来说说孔明灯的升空原理呢？
以前的人们还常常会在元宵节时利用孔明灯来许愿。但是现在很多城市都禁止燃放孔明灯了，你知道这是为什么吗？
我们一起来看一段视频。看来孔明灯确实存在很多安全隐患，因此，无特殊情况，我们不要燃放孔明灯。
拓展2：热空气上升，冷空气下降的应用
老师这里有一个小风轮，你能利用今天所学的知识使它转动起来吗？
2、热空气上升，冷空气下降的原理应用在生活的很多地方。这里有两个小实验，他们也运用了热空气升空的原理。他们是让小蛇旋转起来，还有走马灯，拓学单上写了实验原理及操作步骤，同学们回家可以准备材料做一做。
教学反思
教学设计的优化过程
本节课的多次磨课任务由金雨婷老师、汤威廉老师与我一同承担，陶玲儿老师、范妙婷老师参与了每次的听评课，在整个科学组的共同努力下，使得这节课得到最好的呈现。
教学设计大环节的敲定
探究课的初成
第一次磨课遵循教材内容进行。准备材料试飞“热气球”，发现用一根蜡烛作为热源，“热气球”升空的效果并不够好，飞得不高，甚至飞不起来。改用两根蜡烛、酒精灯加热袋子很快能升空且升得较高。出于安全的考虑，采用两根蜡烛作为热源。课后科学组大家的评课中，陶玲儿老师提出，“能否将本节课改成一节探究课，一根蜡烛飞不高，那怎么能飞更高呢？增加热源、加热时间久、缩小袋口这些都是方法，设计这样的一个探究课怎么样？”他的建议，得到了大家的高度认可。该探究课的初步成型，两个挑战的设计，从上升“热气球”到使“热气球”飞得更高，体现学生主体，让学生体验主动探究过程。
小风轮的转动
汤威廉老师在我们原定的拓展环节“旋转的小蛇”展示上增加了“走马灯”项目，但是将两个小实验都作为了课后任务，让学生课后实践。科学组成员讨论认为，拓展环节还是展示一个应用“热空气上升，冷空气下降”这个原理的小实验会更课堂效果更好，又考虑到下一课《风的成因》，正是热空气会上升的学习活动的延续，用转动小风轮作为拓展再合适不过了。因此大家一起制作了一个小风轮模型。
特殊袋子的升空挑战
金雨婷老师进行二次磨课时，有幸得到教研员徐明老师的点评。徐老师对本课的探究设计表示了肯定，并提出新设计，准备一个有破洞的特殊袋子，让学生尝试升空，两根蜡烛也不能让这个袋子升空，找出原因。思考袋子为什么要密封。再想办法让这个袋子也能升空。经历这个过程，加深学生的对“热气球”升空原理的思考。
徐老师的建议，让我们如获至宝。因此在原定的两个挑战上增加了一个挑战——让有破洞的袋子升空。由于课堂时间的限制，此挑战作为额外任务，不强求所有的小组进行。
实验操作的细节指导
火柴点燃后平拿
进气口要朝下
袋口要撑开，不能低于进气口
袋子自然上升自然降落至桌面
袋子加热过程中，提醒去摸一摸感受温度变化
材料准备的小细节
挑战一蜡烛尽量短一些，挑战一是为了挑战二作铺垫，成功率要有所控制；
蜡烛提前固定好，以防蜡烛倾倒；
准备小玻璃瓶放置火柴梗
展示课的呈现
导入环节通过观看真实的热气球视频，说说对热气球的认识，猜测热气球上升的原理——对热气球里面的空气加热。那到底猜测是否正确，通过探究来验证。
探索1，介绍课堂上制作一个“热气球”需要的材料，微视频演示操作步骤，找出错误做法并纠正，进行挑战一——成功上升“热气球”。热源采用一根较短的蜡烛，学生发现袋子飞不起来，挑战一基本失败，此时提出疑问，“是否我们刚开始的猜测错了？”学生根据刚才的经验很快能想到，猜测没错，飞不起来是不够热，或者或热空气太少了。
探索2，找到了挑战一失败的问题，适时提出“怎么做让热气球升得更高，在空中停得更久？”学生思考方法，加热时间久一些、增加热源（用两根蜡烛）.......
学生选择其一方法进行挑战二——让“热气球”升得高停得久。挑战前观察记录单，引导学生可以从多方面来记录“热气球”加热前后发生的变化。并提出额外挑战，若是完成了挑战二，可以领取特殊袋子进行额外挑战。
研讨环节，每个小组都能成功完成挑战二，得出结论——加热时间久和增加热源的方法可以使得热气球飞得高停得久。小组汇报分享发现，着重关注袋子体积变化和温度的变化。总结“热气球”上升的原理，验证了课前的猜测。
随后让进行了额外任务的小组进行分享，特殊袋子有破洞，热空气都跑走了，没法升空。加深理解热气球上升是由于热空气上升从而带动袋子上升。“热气球”不可能一直停留在空中，最终都会下降，那下降的原理又是什么？此时的学生能较快得出空气变冷，热气球在重力的作用下缓慢下降。
经过三次挑战，学生对于热气球的上升和下降的原理有了一定的理解。 提问，真实的热气球和今天课堂的热气球的区别？真实的热气球如何上升和下降？加深重难点的落实。
拓展1，孔明灯的上升原理介绍、以及燃放孔明灯存在的安全隐患，再次让学生解释热空气上升、冷空气下降的原理；拓展2，利用蜡烛使小风轮转动，为下节课《风的成因》做铺垫；拓展3，“旋转的小蛇”和“走马灯”作为课后拓展，让学生自行探究，体验生活中热空气上升和冷空气下降原理的运用。
此次活动的收获和成长
这次的活动真切地感受到了我们科学组磨课团队的凝聚力，每一次的磨课都有不同的收获，大家集思广益，一遍又一遍地打磨，改进，课程内容也不断地充实。小到每处的规范用语，大到整体教学思路的框架设计，每一处都是科学组集体智慧的结晶。
从第一次磨课，到最后展示课。一次一次的尝试实验材料，挑战一的蜡烛长度应为多长合适？蜡芯要留多长？才能使得大多数组的袋子不能升空。小风轮怎么才能更好更快的转动？环节过渡怎么才能更顺畅？.......过程中思考了很多，探究了很多，随着一个个问题的解决，自己的感悟也不断地加深。
展示课后，老师的点评又让我有了更深层次的思考。王特肯定了我们对教学内容的思考和改进，以及小风轮的设计。鼓励我们要将科学、技术、工程思维相融合，让孩子们既像科学家一样学习，又像工程师一样学习。
作为一名年轻教师，这次的经历毫无疑问让我迅速成长了很多。今后我依旧会不断努力、不断反思，充实自己，在实践中感悟新课程理念。