科学五年级上册云和雾教学设计

这是一份科学五年级上册云和雾教学设计，共5页。
核心素养
科学观念:通过模拟实验，知道云和雾都是水蒸气冷凝形成的，它们本质上是一样的，只是距离地表的远近不同。
科学思维:运用建模思想的方法，借助模拟实验和示意图解释云和雾的形成过程。
探究实践:通过模拟实验体验云和雾的形成过程，培养学生的综合探究技能。
态度责任:根据实验推想自然界中雾的形成，表现出对事物的结构、功能、变化和相互关系进行科学探究的兴趣。
重点与难点
重点:掌握云和雾的形成原因。
难点:做人造雾的实验。
教学内容
本课是认识水在自然界的循环的第一课。将云和雾放进一课是因为这两种天气现象在本质上是一样的，形成原因是一样的，状态也是一样的，只不过距离地表的远近不同，飘浮在高空的是云，接近地表的是雾。
本课教学内容包括三个活动：活动一，创设问题情境，聚焦学习内容，区分在登山过程中不同视角的所见，山脚下看到的云即山腰上看到的雾，引导学生初步认识云和雾在本质上是一样的。活动二，做人造雾的实验。因为实验室场地有限，所以只能造接近地表的雾，而不能造飘浮在高空的云。这是一个典型的模拟实验，也是本课唯一的动手活动，需要引导学生将模拟实验的情况外推到实际情况中去，进而使学生能解释自然界的雾是如何形成的。活动三，根据抽象的示意图，结合模拟实验，解释云的成因。这是一个高度概括的过程，有利于提高学生的概念水平。最后揭示出云和雾的形成的科学概念。
教学准备
学生分组材料：量筒（500mL）、冰袋（或把冰块放入保鲜袋）、温水、冷水、线香、火柴。
教学过程
活动一 图中哪里是云？哪里是雾？
对于山脚下的人来说，他们看到的是山腰上有云；而对于已爬到半山腰的人来说，他们身处其中，看到的则是雾。
这张图是为了说明云和雾本质上是一样的，只是它们距离地表的远近不同。距离观察者所处地表位置远的是云，距离观察者所处地表位置近的则是雾。在山上我们常说云雾缭绕，其实就是很难区分云与雾。
1.云。
云是空中的水蒸气凝结或凝华形成的可见悬浮体，由大量的小水滴、过冷水滴和冰晶或它们的混合体组成。
云的形成:空气受到上升气流的影响，被急速推往上空。上空的气压低，上升的空气会膨胀，膨胀时需要消耗热量，使空气的温度降低。干燥空气每升高100米，温度降低约1°C。随着温度降低，水蒸气变饱和，有的水蒸气附着在凝结核上凝结成云滴。当大量云滴组合在一起，受上升气流顶托悬浮在空中，就形成了云。
云的分类:按云底的高度可分为高云(距地面6000米以上)、中云(距地面2000~6000米)、低云(距地面2000米以下)、直展云(云底在低云范围、云顶延伸至中云甚至高云范围)。按外形和结构特点可分为卷云、积云、层云等。
2.雾。
雾是生成在大气近地层中的水蒸气凝结物，是低层大气达到饱和状态，大量微小水滴或冰晶悬浮在空气中，并于近地空气中凝结而成的天气现象。
雾的形成:一个条件是增加大气中的水蒸气含量，另一个条件是空气自身的冷却。对于雾来说，冷却更重要。在有利于空气冷却的地区，如果水蒸气含量充分，风力较小，并有大量的凝结核存在，那么就容易生成雾。一般在工业区和城市中心形成雾的概率较大，因为这些地区有丰富的凝结核存在。
雾的分类:按雾粒的状态可分为水雾和冰雾，前者由水滴或过冷水滴组成，后者由冰晶组成，只有在极度寒冷的天气里才会出现。按雾的成因可分为辐射雾(如城市、农村地表的雾)、平流雾(如海边的雾)、蒸发雾(如河面、湖面的雾)、锋面雾(如半山坡的雾)等。
设计意图：
利用不同登山者的视角呈现山腰上的云或雾，能够更直观地说明云和雾本质上是一样的，只是与地表的距离不同。
活动二 人造雾
1.模拟实验。
实验材料:量筒、适量温水、适量冷水、若干线香、火柴、冰袋。
实验步骤:(1)往量筒内倒入适量温水，放入点燃的线香。
(2)移走线香，用冰袋完全封住量筒口，观察量筒内的现象。
(3)用冷水代替温水，重复步骤(1)、(2) ，再观察量筒内的现象。
实验现象:用温水做实验时，量筒中的上部出现了很多雾；用冷水代替温水做实验时，量筒中无明显的雾。
实验分析:雾的形成条件有两个，一是冷却，二是增加水蒸气含量。当空气中容纳的水蒸气达到最大限度时，就达到了饱和。气温越高，空气中所容纳的水蒸气越多。量筒中加温水是为了增加量筒中空气容纳的水蒸气含量，冰袋则起到冷却的作用。
实验结论:雾是空气中的水蒸气遇冷凝结成的小水滴，它的形成与上下方空气的温差和空气中的固体颗粒数量有关。
2.为什么要在量筒中倒温水?用冰袋的目的是什么?
用冰袋是为了创设一个低温环境，这样水蒸气遇冷会迅速凝结成小水滴或小冰晶，从而形成雾。用温水做实验时，水面上方空气温度较高，空气中水蒸气含量较高，热空气上升后遇到冷的冰袋，一部分水蒸气就会凝结成小水珠，而空气中有很多线香燃烧产生的固体小颗粒，小水珠便附着在小颗粒上，形成了雾；用冷水做实验时，因为水面上方空气中的水蒸气含量少，即使遇到冷的冰袋，凝结成小水珠的现象也不明显，所以看不到雾。如果往量筒中倒热水，那么热水上方的大量水蒸气遇到冷空气会形成雾，还没开始实验雾就显现出来了。所以用温水效果最佳，便于观察。
设计意图：
利用实验室的常规设备进行人造雾的模拟实验，将大自然的天气现象搬到课堂中来，既能直观形象地呈现雾的形成过程，同时也能培养学生的类比、分析能力。
活动三 解释云的成因
根据实验和下图，说说云是怎么形成的。
分 析 根据人造雾实验，我们知道雾的形成与水蒸气、悬浮颗粒以及温差有关。通过云的形成示意图可以推测，地表附近的水蒸气受热上升到高空，遇冷凝结成小水滴或小冰晶，这些小水滴或小冰晶聚集在一起，就形成了云。
结 论 云和雾都是空气中的水蒸气遇冷凝结成的众多小水滴或小冰晶，它们飘浮在高空就是云，接近地表就是雾。
设计意图：
学生进入高年段应该着重培养其综合探究技能。建构模型以及解读模型是高阶的思维能力，示意图是很好的中介。科学课应该有意识地发展学生的思维能力。
活动手册
课堂总结
本课我们知道了雨、雪、雾等天气现象的成因。知道水在改变地表形态的过程中发挥着重要的作用。本课认识云和雾的形成，通过观察情境图，初步认识云和雾在本质上是一样的；通过做人造雾的实验，解释自然界的雾是如何形成的；通过观察抽象示意图，结合模拟实验解释云的成因。
板书设计