第3課熱空氣和冷空氣（教學(xué)設(shè)計）三年級科學(xué)上冊

第3課熱空氣和冷空氣（教案）20232024學(xué)年三年級科學(xué)上冊（蘇教版）核心素養(yǎng)※能借助其他物體覺察冷熱空氣的流動?！\用實驗的方法認(rèn)識冷熱空氣流動的規(guī)律。※利用模擬圖推想風(fēng)的成因。※認(rèn)識冷熱空氣流動的規(guī)律。重點※煙在冷熱瓶中流動實驗；理解風(fēng)的成因。難點教學(xué)內(nèi)容三年級的學(xué)生一般不會把風(fēng)和空氣聯(lián)系在一起，盡管他們有著較為豐富的生活經(jīng)驗，但由于忽視空氣流動的性質(zhì)，因而不知道空氣流動與風(fēng)的形成之間的因果關(guān)系。本課從空氣流動性的角度，幫助學(xué)生進一步認(rèn)識空氣的性質(zhì)。本課教學(xué)內(nèi)容分四個部分：第一部分，借助紙蛇轉(zhuǎn)動、“熱氣球”上升，認(rèn)識熱空氣怎樣流動。第二部分，觀察玻璃瓶中煙的流動方向，發(fā)現(xiàn)冷熱空氣流動的路徑，認(rèn)識冷熱空氣流動的規(guī)律。第三部分，制作空氣流動簡易裝置，進一步了解并驗證冷熱空氣流動的規(guī)律；再通過暖氣片安裝在低處、冷藏柜不加蓋子的生活場景，引導(dǎo)學(xué)生運用實驗得出的結(jié)論解釋其原因。第四部分，借助風(fēng)的形成模擬圖中的信息，讓學(xué)生推想：由于地面上各個地方冷熱程度不同，熱空氣上升，冷空氣補充，所以是空氣的循環(huán)流動形成了風(fēng)。然后通過交流制造風(fēng)的各種方法，讓學(xué)生知道不但有自然風(fēng)，還有人造風(fēng)，人造風(fēng)可以給生活帶來舒適和方便。教學(xué)準(zhǔn)備教師材料：教學(xué)課件。學(xué)生分組材料：蠟燭、火柴、紙蛇、細(xì)線、鐵架臺、大塑料袋、水槽、玻璃瓶、玻璃片、線香、熱水、空礦泉水瓶等。教學(xué)過程觀察熱空氣的流動1.讓紙蛇轉(zhuǎn)動。實驗?zāi)康模航柚灎T、紙蛇等物體觀察熱空氣的流動。實驗材料：蠟燭、火柴、鐵架臺、透明膠帶、紙蛇（薄或軟的卡紙、剪刀、畫筆、細(xì)線）。實驗步驟：（1）制作紙蛇：先在卡紙上畫出螺旋曲線，然后用剪刀沿著曲線剪開，拉伸后用筆在上面畫蛇頭，最后用透明膠帶把蛇頭粘在細(xì)線上。（2）點燃一支蠟燭，將紙蛇懸掛在火焰上方約10厘米處。（3）觀察到紙蛇轉(zhuǎn)動后，熄滅蠟燭。實驗現(xiàn)象：紙蛇轉(zhuǎn)動起來了。實驗分析：紙蛇放在火焰的上方，加熱的空氣變輕后上升，周圍的冷空氣就涌到熱空氣原來的位置，熱空氣的升力牽動紙蛇，從而使紙蛇轉(zhuǎn)動起來。實驗結(jié)論：空氣受熱會向上流動。設(shè)計意圖：借助紙蛇轉(zhuǎn)動、“熱氣球”上升的現(xiàn)象，認(rèn)識熱空氣向上流動。2.讓“熱氣球”上升。實驗?zāi)康模鹤灾撇⒎棚w“熱氣球”，了解熱空氣上升的原理。實驗材料：大塑料袋、細(xì)鐵絲、蠟燭、火柴。實驗步驟：（1）用細(xì)鐵絲把大塑料袋口撐成圓形。（2）將大塑料袋撐開后罩在一支點燃的蠟燭上。（3）過一會兒松手，大塑料袋就會上升。實驗現(xiàn)象：大塑料袋內(nèi)的空氣被蠟燭加熱，大塑料袋變得鼓鼓的，松開手后，鼓起的大塑料袋慢慢上升。實驗分析：大塑料袋內(nèi)的空氣被蠟燭加熱后，受熱膨脹，使大塑料袋鼓起來。受熱的空氣會上升，帶動大塑料袋上升。實驗結(jié)論：空氣受熱后會膨脹并向上流動。此實驗要重點觀察塑料袋罩在一支點燃的蠟燭上，松手前后的變化過程。蠟燭點燃后，火焰上方的空氣因受熱而體積膨脹，密度變小，熱空氣在上升的過程中帶動紙蛇旋轉(zhuǎn)起來。與塑料袋外的冷空氣相比，“熱氣球”中的空氣同樣因受熱而密度變小，所以熱氣球會上升。設(shè)計意圖：借助煙在冷瓶、熱瓶中的流動狀態(tài)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)冷空氣和熱空氣流動的方向和路徑，認(rèn)識冷熱空氣流動的規(guī)律。觀察冷熱空氣的對流1.觀察冷熱空氣的對流現(xiàn)象。實驗材料：冷水、熱水、兩個相同的玻璃瓶、玻璃片、透明水槽、線香、火柴。實驗步驟：（1）準(zhǔn)備兩個相同的玻璃瓶，分別放在盛有冷水和熱水的透明水槽中，過一會兒取出。（2）在熱瓶中放入點燃的線香，當(dāng)瓶內(nèi)充滿煙后移走線香，立即用玻璃片將瓶口蓋上。（3）將冷瓶倒放在有煙的熱瓶上，抽掉玻璃片，觀察煙的流動。（4）重復(fù)步驟（1）和步驟（2），將冷瓶與熱瓶的位置上下對調(diào)，抽掉玻璃片，觀察煙的流動。實驗現(xiàn)象：（1）將冷瓶倒放在有煙的熱瓶上，抽掉玻璃片，熱瓶中的煙上升流動到冷瓶中，并朝各個方向流動，然后下沉流向熱瓶，接著再上升，如此循環(huán)流動，使冷瓶和熱瓶內(nèi)都充滿了煙。（2）將冷瓶與熱瓶的位置上下對調(diào)，抽掉玻璃片，煙基本還在上方的熱瓶中。實驗分析：（1）熱瓶中裝的是熱空氣，熱空氣會上升，冷瓶中的冷空氣下沉，流向熱瓶補充熱空氣留下的空間，而熱空氣在冷瓶中流動的過程中受冷，因此下沉，從而形成冷熱瓶中空氣的循環(huán)流動。（2）冷瓶在下方，熱瓶在上方，熱空氣始終處于上升的狀態(tài)，冷瓶中的冷空氣始終處于下沉的狀態(tài)，因此沒有冷熱空氣的循環(huán)流動。實驗結(jié)論：空氣受熱上升，受冷下降形成冷熱空氣的循環(huán)流動。2.寫出更多空氣的性質(zhì)。制作觀察空氣流動的簡易裝置實驗?zāi)康模豪斫怙L(fēng)的成因，初步學(xué)會做空氣流動形成風(fēng)的模擬實驗。實驗材料：塑料瓶、短蠟燭、美工刀、火柴、墊片。實驗步驟：（1）把塑料瓶的底挖掉，邊緣修理平整。（2）將去底的塑料瓶罩在一支點燃的蠟燭上，瓶底一側(cè)用墊片墊起，觀察火焰的情況。（3）抽去墊片，觀察火焰有什么變化。實驗現(xiàn)象：（1）用墊片墊起瓶底一側(cè)時，火焰燃燒，并有明顯晃動。（2）抽去墊片后，火焰不再晃動，但不久后會熄滅。實驗分析：點燃蠟燭后，瓶內(nèi)空氣被加熱后上升，瓶底一側(cè)用墊片墊起，瓶底會有縫隙，外面的冷空氣從瓶底的縫隙進入塑料瓶填補空間，由于冷熱空氣的不斷流動，使蠟燭能不斷獲得新鮮的空氣，因而能持續(xù)燃燒，火焰由于冷熱空氣的流動而晃動。抽去墊片后，由于瓶內(nèi)只有熱空氣，冷空氣不能進入塑料瓶，瓶內(nèi)空氣無法流動，也就無法得到新鮮空氣，所以蠟燭燃燒段時間后就熄滅了。實驗結(jié)論：不同位置冷熱不同，會引起空氣的流動。設(shè)計意圖：在前一個實驗的基礎(chǔ)上，利用身邊材料制作空氣流動的簡易裝置，借助火焰的變化，讓學(xué)生進一步理解空氣是怎樣流動的，并能夠用實驗中得出的結(jié)論解釋生活中的應(yīng)用。冷熱空氣的應(yīng)用1.暖氣片的安放位置。暖氣片安放在房間的低處，房間低處的空氣首先被加熱，熱空氣開始上升，上面和旁邊較冷的空氣過來補充，由此形成空氣的流動，最終使整個房間溫度升高變得暖和。2.不加蓋子的冷藏柜。冷藏柜可以不加蓋子。這是因為冷藏柜在制冷時，冷空氣比環(huán)境中的熱空氣重冷藏柜開口是向上的，根據(jù)對流原理，熱空氣上升，冷空氣下沉，冷藏柜中的冷空氣積聚在食物托盤的底部，不會上升，也就不會使冷空氣泄露，所以不必加蓋子。風(fēng)的形成1.風(fēng)形成的原因。大氣時刻處于運動狀態(tài)，其主要運動形式是熱的地方空氣垂直上升，冷的地方空氣流到熱的地方，流到熱的地方的空氣受熱又上升，在高空受冷后下降，下沉到低處的冷空氣又受熱上升，如此循環(huán)往復(fù)。日常說的風(fēng)是指空氣的流動。白天，太陽烤熱地面，地面再把附近的空氣烤熱，接近地面的空氣就會上升，冷空氣過來補充熱空氣上升留下的空間，由于地面各處溫度不同，使空氣不斷地循環(huán)流動形成了風(fēng)。2.制造風(fēng)的方法?？諝獾牧鲃有纬娠L(fēng)，因此要制造風(fēng)，需要使空氣流動。如吹頭發(fā)、吹風(fēng)車擠袋子、扇扇子等。其他制造風(fēng)的方法：將充足氣的氣球放開、用電風(fēng)扇吹、打開門窗使空氣流動起來等。設(shè)計意圖：冷熱空氣的流動規(guī)律在大自然中最直接的結(jié)果就