我们来做“热气球”教学设计
【跨学科概念】
物质与能量
【核心概念】
1.物质的结构与性质
【学习内容与要求】
1.2空气与水是重要的物质
3-4年级
观察并描述空气受热上升的现象
【教材简析】
通过前面五课学习,学生已经知道空气具有质量、能占据空间,还可以被压缩。本课从热气球的升降现象引发学生思考和讨论,并尝试根据自己的理解,用自己的语言有逻辑地解释热气球的升降现象。
聚焦板块通过观察热气球以及热气球加热上升的图片,思考热气球上升的原因并做出初步的解释。
探索板块,主要通过指导学生制作和放飞“热气球”,让学生对“热空气会上升”的现象形成感性认识,并通过研讨活动,让学生用自己的语言有逻辑地进行解释。本课实验现象所指向的物理概念是:空气受热膨胀,密度减小,导致热空气上升。学生只需要通过简单的热气球模拟实验方法,对空气的这种物理性质有一个感性直观的认知,知道热空气会上升可以了,不需要对相关的物理原理进行深入学习。
拓展板块,通过出示“孔明灯”的图片和视频,让学生解释其飞行的原理,对所学的知识加以巩固和应用,以及知道燃放孔明灯的危害。
【学情分析】
热气球是生活中比较有趣的一个物件,三年级的学生对此很感兴趣,甚至有一些学生有过亲身体验的经历,对热气球具有一定的认识,具备了了解“热气球是需要靠热才能进行升空”的这一前概念,但是对“热气球受热后是怎样飞起来的?”这一问题不能做出具体的解释,这正是本节课的着眼点。
【教学目标】
科学观念
通过放飞“热气球”活动,学会用科学的语言有逻辑地解释,了解空气受热后会上升从而带动了热气球升空。
科学思维
1.在放飞“热气球”的活动中,能针对活动中遇到的困难或问题提出自己的解决方案。
2.能通过观察、记录和分析,对热气球上升和下降的现象进行解释,并能学以致用,对生活中类似的现象进行推理和分析。
探究实践
通过制作和放飞“热气球”,用感官观察“热气球”的变化,能描述热气球升空的原理并能初步处理信息并得出结论。
态度责任
通过放飞“热气球”,培养学生的好奇心和求知欲,并能与组内成员进行分工合作。
【教学重难点】
重点:尝试让“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,点火器,塑料袋,纸筒,回形针,评价单,教学课件及视频。
【教学过程】
一、聚焦:揭示课题(预设2分钟)
1.创设情境:
出示热气球图片
提问:这是什么?
想一想:热气球是怎么升空的?
学生发表自己的想法(预设:火、热空气)
2.引出主题:
今天我们来模拟做个热气球,让我们的热气球也能上升,并在这个过程中找找上升的原因。(板贴课题:我们来做“热气球”)。
(设计意图:通过图片引出本节课研究的主题——热气球,通过提问引出本节课的核心问题——热气球怎样上升的,了解学生的前概念,使本堂课研究的中心从热气球本身聚焦到热气球里面的空气)
二、探索1:模拟“热气球”升空的活动(预设15分钟)
[材料准备:每个小组塑料袋1个,蜡烛,点火枪,纸筒]
1.出示材料:蜡烛、纸筒、塑料袋
①出示蜡烛
提问:刚有同学提到火,也有说火把空气加热了,这里现在有一个蜡烛,把它点燃后,可以充当热气球中的火,那火上面会有很多热空气吗?
出示打火枪,演示用打火枪点燃蜡烛,同时简单介绍点火枪的使用方法及注意事项。
点燃蜡烛,手放在火的上面,感受热空气。
提问:你们觉得我有感受到热空气吗?
学生亲自感受体验蜡烛点燃后有热空气。
②出示塑料袋
提问1:我这里还有个塑料袋,它相当于什么?
提问2:如果我把蜡烛上方的这些热空气用这只塑料袋收集起来,那它就变成了“热气球”,你们推测一下,“热气球”会怎么样呢?
提问3:你们敢不敢接受挑战:让“热气球”飞起来
提问4:可以直接把“气球”套在蜡烛上吗?
③出示纸筒
陈述:我们的热气球还没飞起来啊,就已经破了,别担心,我这里还有个防火神器,带孔的纸筒,把这个纸筒孔朝下罩在蜡烛的外面,至于为什么带孔的朝下,大家可以想一想哦。
④模拟热气球升空
投影升空小妙招:
袋子底,抬抬高;袋边缘,拉拉开;三二一,齐放手。
2.实验探索:
(1)学生尝试放飞热气球,教师巡视指导:
①打火枪的使用 ②塑料袋是否撑开 ③安全问题
(2)小组做的差不多了,收交器材
3.交流研讨:
①热气球成功飞起来了吗?(大部分小组成功了)
②是谁让“热气球”升空的?
③你怎么知道里面是热空气?
(设计意图:让学生通过感受火能加热空气,并且通过制作热气球并放飞的过程中初步知道让热气球升空的原因是因为热空气上升)
四、探索2:“热气球”留空时间长且平稳下降(预设20分钟)
1.实验探索:
提问:大家都成功让热气球升空,但老师还有点小小的遗憾,请看(希沃投屏),跟真正的热气球相比,我们的热气球升空后发生了什么问题?(歪掉、很快掉下来),如果里面真的坐了一个人的话,那就成事故了。
那你们有没有办法让我们的热气球留在空中的时间长,又能平稳的降落下来呢?出示自选材料,回形针。
所以接下来我们的挑战任务要升级了。
挑战2:“热气球”留空时间长且平稳下降。
出示评价表,挑战完成后,请根据小组的完成情况到黑板上给自己打星,并思考:
(1)你们想到了什么办法让它留空时间更长,让它不翻转?
(2)说说你们为什么这样做?
小组根据教师给的材料进行讨论,并挑战。
2.交流研讨:
1.让学生说说自己的学习单,分享成功小妙招。
(1)你们想到了什么办法让它留空时间更长,让它不翻转?
(2)说说你们为什么这样做?
教师总结:符合充分加热及上轻下重,可以让我们的热气球停留时间更长并且能平稳下降。
(设计意图:让学生与真实热气球对比,发现我们的热气球还有很多的问题需要解决,通过小组合作,解决制作的一些困难,让热气球留空时间长且平稳下降,并能对其进行一定的解释。)
五、课外拓展(预设3分钟)
(1)出示孔明灯
提问:那热气球里面的热空气如果变冷了呢,我们的热气球会怎么样?
你们有没有办法让我们的热气球停留的时间更长呢?
(预设:掉下来,让下面的火一直在给空气加热,让热气球里面的空气一直是热的)
谈话:我们下面也给它加个火,让它持续加热的话,那就是孔明灯啦。
孔明灯在古代打仗时,可以用来做求救信号,它还有一个名字叫许愿灯,人们常常放灯祈福。谁来解释一下孔明灯为什么能长时间停留在空中,不下降呢?
引导孩子用“热空气持续上升”这句话解释。
(2)孔明灯的注意事项
播放孔明灯危险的视频,引导孩子明白孔明灯燃放的危害。
(设计意图:我们的“热气球”升空一段时间后会掉落下来,那么对于如何让热气球飞的更久这一问题是顺应学生的思维开展的,这一环节也是对前面探究的整理与巩固)