9熱氣球上升的秘密（教學設計）2023-2024學年四年級上冊科學青島版課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：9熱氣球上升的秘密

2.教學年級和班級：2023-2024學年四年級上冊，四年級1班

3.授課時間：2023年10月15日

4.教學時數：1課時

本節課通過引導學生探究熱氣球上升的原理，讓學生了解氣體膨脹和收縮的基本概念，培養學生的觀察、思考和實驗能力，與青島版四年級上冊科學教材內容緊密關聯。二、核心素養目標1.科學探究：培養學生提出問題、設計實驗、觀察現象、記錄數據的能力。

2.科學思維：通過分析熱氣球上升的原理，培養學生推理、歸納、總結的科學思維方式。

3.科學態度：激發學生對科學的興趣，培養積極探索、勇于質疑、嚴謹求實的科學態度。

4.科學責任：引導學生關注科學知識在生活中的應用，增強對科學知識的尊重和責任感。三、教學難點與重點1.教學重點：

①理解熱氣球上升的基本原理，即熱空氣比冷空氣輕，能夠上升。

②掌握如何通過實驗驗證熱氣球上升的原理，包括實驗設計和實驗操作。

2.教學難點：

①學生對氣體密度和溫度關系的理解，如何通過實驗現象讓學生直觀感受到熱空氣的上升。

②引導學生從實驗中抽象出熱氣球上升的物理模型，并將其與實際生活中的應用聯系起來，如氣象觀測、航空等領域的應用。四、教學資源準備1.教材：每人一本青島版四年級上冊科學教材。

2.輔助材料：準備相關熱氣球上升的動畫視頻和圖片資料。

3.實驗器材：每組學生準備一個透明塑料袋、一根細繩、熱源（如蠟燭）、溫度計。

4.教室布置：將教室劃分為實驗操作區和觀察討論區，確保學生安全進行實驗和交流。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對熱氣球上升秘密的興趣，激發其探索欲望。

過程：

-開場提問：“你們知道熱氣球是什么嗎？它為什么能夠升空？”

-展示一些熱氣球上升的圖片或視頻片段，讓學生初步感受熱氣球的特點。

-簡短介紹熱氣球的基本概念、它在航空史上的重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.熱氣球基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解熱氣球上升的基本原理。

過程：

-講解熱氣球上升的物理原理，包括熱空氣和冷空氣的密度差異。

-使用示意圖解釋熱氣球的結構和加熱空氣使其上升的過程。

-通過實例說明熱氣球在氣象觀測和旅游中的應用。

3.熱氣球上升案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例分析，讓學生深入了解熱氣球上升的原理和實際應用。

過程：

-選擇幾個典型的熱氣球上升案例進行分析，如歷史上的重要飛行、科學實驗等。

-詳細介紹每個案例的背景、實施過程和結果，讓學生全面了解熱氣球上升的多樣性和復雜性。

-引導學生思考這些案例對實際生活的影響，討論如何利用熱氣球上升原理解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

-將學生分成若干小組，每組選擇一個與熱氣球上升相關的主題進行深入討論。

-小組內討論該主題的科學原理、技術挑戰以及可能的解決方案。

-每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對熱氣球上升原理的認識和理解。

過程：

-各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的科學原理、技術挑戰及解決方案。

-其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

-教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.實驗探究熱氣球上升（15分鐘）

目標：通過實驗驗證熱氣球上升的原理，培養學生的實驗操作和觀察分析能力。

過程：

-分配實驗器材，講解實驗步驟和安全注意事項。

-學生分組進行實驗，觀察并記錄熱氣球上升的現象。

-學生分析實驗數據，討論實驗結果與熱氣球上升原理的關系。

7.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調熱氣球上升原理的重要性和意義。

過程：

-簡要回顧本節課的學習內容，包括熱氣球上升的基本原理、實驗探究過程。

-強調熱氣球上升原理在航空、氣象等領域的應用價值。

-布置課后作業：讓學生繪制一幅熱氣球上升原理的示意圖，并解釋其科學道理。

8.課后延伸（5分鐘）

目標：鼓勵學生將課堂所學應用到課外，拓展知識視野。

過程：

-教師提供一些與熱氣球上升相關的閱讀材料或網絡資源，供學生課后閱讀。

-鼓勵學生觀察生活中的熱氣球上升現象，嘗試解釋其背后的科學原理。

-學生可以自由組成興趣小組，探討熱氣球上升原理在科技創新中的應用。六、拓展與延伸1.提供與本節課內容相關的拓展閱讀材料：

-《熱氣球的歷史與發展》：介紹熱氣球從發明至今的發展歷程，以及它在航空史上的重要地位。

-《熱氣球上升原理在氣象學中的應用》：闡述熱氣球如何幫助氣象學家進行天氣預報和研究氣候變化。

-《熱氣球制作與技術》：詳細介紹熱氣球的結構設計、材料選擇和制作過程。

-《熱氣球飛行安全指南》：講解熱氣球飛行的安全措施和注意事項，提高學生的安全意識。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-觀察記錄：讓學生在課后觀察記錄熱氣球上升的實例，如節日慶典中的熱氣球表演，分析其上升過程和原理。

-制作小實驗：鼓勵學生利用家中材料，如塑料袋、吹風機等，制作簡單的熱氣球模型，并觀察其上升現象。

-科學論文閱讀：推薦學生閱讀有關熱氣球上升原理的科學論文，了解最新的科學研究進展。

-社會實踐：組織學生參觀當地的氣象站或航空博物館，了解熱氣球在實際應用中的重要作用。

-創新設計：鼓勵學生思考如何改進熱氣球的設計，以提高其飛行效率或安全性，并嘗試繪制設計圖。

-問題探討：讓學生思考并討論熱氣球上升原理在其他領域，如無人機、衛星發射中的應用。

-視頻學習：觀看有關熱氣球上升原理和飛行歷史的視頻資料，加深對課堂內容的理解。

-家長參與：鼓勵家長參與孩子的學習過程，一起探討熱氣球上升原理在日常生活中的應用。

-科技小制作：指導學生制作與熱氣球上升原理相關的科技小制作，如熱氣球模型、氣象觀測裝置等。

-科學日記：鼓勵學生記錄自己的學習過程和發現，形成科學日記，培養其科學寫作能力。七、課后作業1.請繪制一幅熱氣球上升原理的示意圖，并標注出熱空氣和冷空氣的位置以及它們對熱氣球上升的影響。

2.根據課堂所學，編寫一篇短文，介紹熱氣球上升的科學原理，字數不少于200字。

3.設計一個實驗，驗證熱空氣比冷空氣輕的原理，并寫出實驗步驟、預期結果和可能遇到的困難及解決方案。

補充和說明舉例題型：

題型一：實驗報告

題目：驗證熱空氣上升的實驗報告

答案：學生需撰寫一份實驗報告，內容包括實驗目的、實驗材料、實驗步驟、實驗現象、實驗分析以及實驗結論。例如，實驗步驟可以是“將一個充滿熱空氣的塑料袋和一個充滿冷空氣的塑料袋同時放開，觀察它們的上升情況”。

題型二：問題解答

題目：為什么熱氣球在早晨和傍晚時飛行最為理想？

答案：早晨和傍晚時，空氣溫度相對較低，熱氣球內部加熱后的空氣與外界冷空氣的密度差異更大，使得熱氣球更容易上升。

題型三：應用題

題目：一個熱氣球的質量為300千克，需要多少體積的熱空氣才能使其升空？（假設熱空氣的密度為0.9千克/立方米，冷空氣的密度為1.2千克/立方米）

答案：熱氣球需要排開的冷空氣體積為300千克/(1.2千克/立方米-0.9千克/立方米)≈500立方米的熱空氣。

題型四：分析題

題目：分析熱氣球上升過程中可能遇到的問題及其解決方法。

答案：可能遇到的問題包括熱氣球上升過快、方向控制困難等。解決方法可以是調整熱源的溫度、使用風向控制裝置等。

題型五：創新設計

題目：設計一個新型熱氣球，提高其飛行效率。

答案：學生需設計一個新型熱氣球，可以從材料選擇、熱源設計、形狀優化等方面進行創新。例如，使用更輕質的材料、采用高效的燃燒器、設計流線型的熱氣球外形等。八、課堂1.課堂評價：

-提問：在課堂教學中，教師會根據教學內容設計不同難度的問題，通過提問的方式檢查學生對熱氣球上升原理的理解程度。問題可以包括基礎知識的回憶、實驗現象的解釋以及原理的應用等。

-觀察：教師會觀察學生在課堂上的參與度，包括實驗操作、小組討論和課堂展示等環節的表現。觀察學生的合作能力、問題解決能力和科學探究能力。

-測試：在課程的某個階段，教師會安排一次小測試，以書面或口頭的形式進行，測試內容涵蓋課堂所學的重要知識點，以評估學生對知識點的掌握情況。

-及時反饋：對于發現的問題，教師會及時與學生交流，提供個性化的指導和建議，幫助學生理解難點，鞏固知識點。

2.作業評價：

-批改：教師會認真批改學生的作業，包括圖紙繪制、實驗報告、短文撰寫等，關注學生的理解深度和創新能力。

-點評：在作業批改后，教師會給出具體、詳細的點評，指出學生的優點和需要改進的地方，以及改進的方向。

-反饋：教師會及時將作業評價反饋給學生，鼓勵學生針對反饋內容進行思考和改進。

-鼓勵：對于作業完成出色的學生，教師會給予表揚和鼓勵，增強學生的自信心和學習動力。

具體評價方式如下：

-課堂提問評價：

-題型示例：請解釋熱氣球上升的原理。

-評價標準：學生能夠準確描述熱空氣比冷空氣輕，熱氣球內空氣受熱膨脹上升的原理。

-答案示例：熱氣球上升是因為內部的熱空氣密度小于外部冷空氣，因此受到的浮力大于其重力，從而上升。

-課堂觀察評價：

-評價內容：學生在小組討論中的表現，包括是否積極參與、能否有效溝通、是否能夠提出建設性意見。

-評價標準：學生能夠積極參與討論，提出自己的見解，能夠與組員有效溝通，共同解決問題。

-測試評價：

-題型示例：設計一個實驗來驗證熱空氣上升的原理。

-評價標準：學生能夠設計出合理的實驗方案，包括實驗材料、步驟和預期結果。

-答案示例：使用一個透明塑料袋，通過向袋內吹入熱空氣并封閉袋口，觀察塑料袋是否會上升。

-作業批改評價：

-題型示例：繪制熱氣球上升原理示意圖。

-評價標準：學生能夠準確繪制出熱氣球的結構，標注出熱空氣和冷空氣的位置，并能夠解釋它們對熱氣球上升的影響。

-答案示例：圖示中熱氣球的上部為熱空氣區域，下部為冷空氣區域，熱空氣區域上升推動熱氣球上升。

-作業反饋評價：

-反饋內容：針對學生的作業，教師會提供具體的改進建議，如“繪圖不夠清晰，請重新繪制并標注細節”。

-評價標準：學生能夠根據教師的反饋進行有效改進，提高作業質量。板書設計①熱氣球上升原理：

-熱空氣比冷空氣輕

-密度差異導致浮力作用

-熱氣球內部加熱，空氣膨脹，體積增大，密度減小

-熱氣球上升

②熱氣球結構：

-袋體（容納熱空氣）

-燃燒器（加熱空氣）

-降落傘（減速降落）

③實驗探究：

-實驗目的：驗證熱氣球上升原理

-實驗材料：塑料袋、細繩、熱源、溫度計

-實驗步驟：①加熱空氣②封閉袋口③觀察上升現象

-實驗結果：塑料袋上升

④熱氣球應用：

-氣象觀測

-航空旅游

-科學研究教學反思與總結今天的教學過程總體來說比較順利，學生們對熱氣球上升的原理表現出了濃厚的興趣，積極參與課堂討論和實驗操作。以下是我對今天教學的一些反思和總結：

1.教學反思：

-在導入新課環節，我通過提問和展示圖片的方式，成功地激發了學生的好奇心和探索欲望，為接下來的學習奠定了良好的基礎。

-在基礎知識講解環節，我使用了示意圖和實例講解，幫助學生更好地理解了熱氣球上升的原理。但在講解過程中，我發現部分學生對氣體密度和溫度的關系理解不夠深入，需要加強這方面的講解和練習。

-在案例分析環節，我選擇了幾個典型的案例進行分析，引導學生思考熱氣球上升原理的實際應用。但部分學生在案例分析中缺乏主動思考，需要進一步引導和鼓勵。

-在小組討論環節，學生們能夠積極參與，但部分小組的討論深度不夠，需要加強引導和提問，促進學生深入思考。

-在課堂展示環節，各組代表能夠清晰地展示討論成果，但部分學生在表達能力和邏輯思維能力方面還有待提高。

2.教學總結：

-學生們對熱氣球上升的原理有了初步的了解，能夠通過實驗驗證熱氣球上升的原理，并能夠將所學知識應用到實際生活中。

-學生們在合作能力、問題解決能力和科學探究能力方面有了明顯的提升，能夠積極參與課堂討論和實驗操作。

-學生們對科學探究的興趣和熱情有所增強，能夠主動思考和提出問題，為今后的學習奠定了良好的基礎。