科学三年级上册（2024）4单元 空气的性质15 热气球教案

这是一份科学三年级上册（2024）4单元 空气的性质15 热气球教案，共5页。教案主要包含了教材分析，学情分析，核心素养目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
一、教材分析
本课是苏教版（2025秋新版）科学三年级上册第四单元《空气的性质》中的第15课。本课承接了前两课对空气占据空间、有质量等静态性质的认识，将探究视角转向空气受热后的动态变化。教材通过“观察空气受热后的变化”和“制作简易热气球”两个核心活动，引导学生直观感知热空气上升的现象，并初步理解“空气受热体积膨胀、变轻上升”的科学原理。这不仅是对空气性质认知的深化，更是培养学生模型思维与工程实践能力的重要载体。
二、学情分析
三年级的学生在生活中对热气球、孔明灯等有一定的感性认识，知道它们能飞上天，但往往将其归结为“火”或“风”的作用，对“热空气比冷空气轻”这一本质原理缺乏科学认知。此外，学生虽然具备初步的动手操作能力，但在涉及明火实验时，安全意识和规范操作能力仍需教师进行重点强调与全程指导。
三、核心素养目标
科学观念：知道空气受热后体积会膨胀；理解热空气比同体积的冷空气轻，因此会上升，这是热气球升空的基本原理。
科学思维：能基于“塑料袋鼓起来、升起来”的现象，运用逻辑推理得出热空气上升的结论；能通过对比加热前后的现象，初步体会对比实验的思想。
探究实践：能小组合作，安全、规范地完成简易热气球的制作与放飞实验；能仔细观察并准确描述实验现象，尝试用图画或文字记录发现。
态度责任：树立严谨、安全的实验意识，严格遵守用火安全规范；感受人类利用科学原理发明创造的智慧，激发创新意识。
四、教学重难点
重点：通过实验观察，认识热空气会上升的现象。
难点：理解“空气受热膨胀变轻”是热气球上升的原因。
五、教学准备
教师材料：多媒体课件（含热气球原理动画、实验步骤图）、大号轻薄塑料袋、蜡烛、火柴、安全水盆、湿毛巾。
学生分组材料：大号轻薄塑料袋（如垃圾袋）1个、细铁丝或竹篾制成的简易圆形框架1个、短蜡烛头1支、棉线若干、实验记录单。
六、教学过程
(一) 创设情境，激趣导入
视频激趣：播放一段热气球在空中缓缓升起的美丽视频。
提出问题：“同学们，巨大的热气球为什么能带着人飞上天空？是什么力量让它上升的？”（学生自由猜测：火、热气、风等）。
聚焦课题：“大家的猜想都跟‘热’有关。今天，我们就自己动手做一个‘迷你热气球’，来探究其中的秘密。”（板书课题：热气球）
(二) 实验探究，感知热空气
活动一：观察空气受热后的变化
初步感知：教师手持一个开口的薄塑料袋，袋口向下，快速在蜡烛火焰上方掠过。提问：“如果我把袋口撑开，罩在蜡烛上方，猜猜袋子会有什么变化？”
分组实验：
步骤1：学生撑开塑料袋，感受它是瘪的、凉的。
步骤2：将袋口朝下，轻轻罩在已点燃的蜡烛正上方（保持安全距离，教师统一指导高度）。
步骤3：观察20-30秒，描述现象。（塑料袋慢慢鼓起来，摸上去变热了，有向上飘的趋势）。
研讨交流：“塑料袋为什么鼓起来了？里面多了什么？”引导学生说出：里面的空气受热了，体积变大了。教师板书关键词：空气受热 → 体积膨胀。
(三) 实践应用，制作热气球
活动二：制作与放飞简易热气球
任务驱动：“鼓起来的热空气，能不能让袋子飞起来呢？我们来制作一个更接近真实热气球的模型。”
示范与指导：教师利用课件图示，讲解简易模型制作步骤（用细线将塑料袋口固定在圆形框架上，将短蜡烛固定在框架中心下方）。
强调安全：①必须在教师监督下点燃蜡烛；②实验区域下方放置安全水盆；③手远离火焰；④如果塑料袋着火，立即放入水盆熄灭。
合作探究：小组分工合作，组装模型。在教师统一指令下，同时点燃各组蜡烛，并轻轻扶住框架。观察记录塑料袋逐渐膨胀，最终脱手上浮的过程。
现象分析：提问：“松手后，袋子为什么能向上飞？”引导学生将两个活动联系起来思考：空气受热膨胀 → 体积变大，但空气的质量没有明显增加 → 热空气变得比周围的冷空气“轻” → 所以上升。
(四) 研讨解释，揭秘原理
核心问题：“是什么让我们的‘热气球’升空？是火吗？是烟吗？还是什么看不见的东西？”
总结结论：师生共同总结，形成结论：蜡烛加热了袋中的空气，空气受热后体积膨胀，比周围的冷空气轻，从而产生了向上的升力，带动塑料袋升空。
联系应用：回顾导入视频，解释真正的热气球就是利用这个原理：用巨大的燃烧器加热气球气囊内的空气，从而获得升力。
(五) 拓展延伸，课堂小结
科学史话：阅读教材中关于孔明灯（古代热气球）的“科学史话”，了解人类对热空气上升原理的早期应用。
生活链接：讨论生活中还有哪些现象利用了“热空气上升”的原理？（如：厨房的油烟机、暖气片安装在房间下方等）。
课堂小结：学生分享本节课最大的收获或仍存在的疑问。
七、板书设计
15. 热气球
现象： 塑料袋罩在蜡烛上
↓
鼓起来、变热
↓
松开手 → 飞起来
原理： 空气 → 受热 → 体积膨胀 → 比冷空气轻 → 上升
应用： 热气球、孔明灯、油烟机……
八、课堂练习
填空题
（1）空气受热后，体积会______，变得比周围的冷空气______，所以会______。
（2）热气球能升空，是因为热气球里面的空气被______了。
（3）孔明灯和热气球的飞行原理是一样的，都是利用了______上升的原理。
选择题
（1）下列现象中，利用了“热空气上升”原理的是（ ）。
A. 氢气球升空 B. 油烟机排烟 C. 风筝飞上天
（2）在做热气球实验时，塑料袋鼓起来是因为（ ）。
A. 里面充满了烟 B. 里面的空气受热膨胀了 C. 塑料袋自己变大了
（3）热气球在飞行过程中，如果停止加热，它会（ ）。
A. 继续上升 B. 慢慢下降 C. 停在半空不动
判断题
（1）热空气比冷空气重，所以会下沉。（ ）
（2）孔明灯是利用热空气上升的原理飞行的，但在户外随意放飞容易引发火灾。（ ）
（3）暖气片安装在房间的下方，是因为热空气会上升，能让房间更快变暖。（ ）
【参考答案】
（1）膨胀；轻；上升 （2）加热 （3）热空气
（1）B （2）B （3）B
（1）× （2）√ （3）√