9空氣的熱脹冷縮（教學(xué)設(shè)計(jì)）-科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)人教鄂教版

空氣的熱脹冷縮教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)（1）能夠描述熱空氣上升現(xiàn)象及其原理，解釋風(fēng)形成的原因。（2）通過(guò)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察與分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提升科學(xué)探究能力。（3）在探究活動(dòng)中培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣，樂(lè)于運(yùn)用不同方式完成科學(xué)探究。教學(xué)重難點(diǎn)（1）從知識(shí)本身角度，理解空氣熱脹冷縮性質(zhì)與熱空氣上升現(xiàn)象之間的聯(lián)系。（2）從學(xué)生角度，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)并操作實(shí)驗(yàn)來(lái)探究熱空氣和冷空氣的流動(dòng)方向。教學(xué)準(zhǔn)備（1）實(shí)驗(yàn)器材。包括塑料袋、酒精燈、蠟燭、細(xì)線(xiàn)、支架、紙條、風(fēng)車(chē)、實(shí)驗(yàn)箱以及香。（2）教學(xué)視頻。包括熱空氣上升和風(fēng)的形成的原理視頻，以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作視頻。教學(xué)過(guò)程一、提出和聚焦問(wèn)題探究相同體積下的熱空氣和冷空氣有什么不同。（1）引入話(huà)題：（師：同學(xué)們，今天我們要探究的是空氣的一個(gè)重要性質(zhì)——熱脹冷縮。請(qǐng)大家思考一下，如果一個(gè)塑料袋中裝的是常溫空氣，另一個(gè)塑料袋中裝的是用酒精燈加熱過(guò)的空氣，在這種情況下，松開(kāi)兩個(gè)塑料袋會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？）（2）學(xué)生猜測(cè)并交流自己的想法。（生：加熱后的空氣袋可能會(huì)膨脹并上升，因?yàn)榧訜岷髿怏w體積變大了。）（3）播放視頻實(shí)驗(yàn)：（師：現(xiàn)在我們通過(guò)一段視頻來(lái)驗(yàn)證大家的猜想是否正確。請(qǐng)仔細(xì)觀察視頻中的現(xiàn)象。）（4）學(xué)生觀察視頻，并分析原因。（生：加熱后的空氣袋確實(shí)上升了，這說(shuō)明熱空氣比冷空氣輕。）聚焦問(wèn)題：探究熱空氣和冷空氣的流動(dòng)方向。（師：既然我們知道熱空氣會(huì)上升，那么接下來(lái)我們要具體研究一下熱空氣和冷空氣的流動(dòng)方向。請(qǐng)大家思考這個(gè)問(wèn)題。）二、科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)探究熱空氣的流動(dòng)方向（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：師引導(dǎo)學(xué)生思考：（師：怎樣才能得到熱空氣？怎樣知道熱空氣往哪個(gè)方向流動(dòng)呢？請(qǐng)分組討論，然后將你們的設(shè)計(jì)方案寫(xiě)在記錄單上。）（2）體驗(yàn)熱空氣的流動(dòng)方向：實(shí)驗(yàn)操作：將手放到蠟燭火焰的側(cè)面和上方，分別感受溫度的變化。（師：請(qǐng)同學(xué)們把手放在點(diǎn)燃的蠟燭旁，感受側(cè)面和上方的溫度變化。）學(xué)生描述感受：（生：上面感覺(jué)更熱一些。）初步結(jié)論：（師：根據(jù)大家的感受，我們可以初步得出結(jié)論，熱空氣是往上升的。）（3）設(shè)計(jì)更多實(shí)驗(yàn)，深入探究：A.學(xué)生設(shè)計(jì)更多實(shí)驗(yàn)：紙條實(shí)驗(yàn)：（師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，看看能否讓紙條動(dòng)起來(lái)?？梢詤⒖歼@個(gè)方案：把紙條用細(xì)線(xiàn)懸掛在支架上，將點(diǎn)燃的蠟燭放在紙條下方，觀察紙條的運(yùn)動(dòng)情況。）風(fēng)車(chē)實(shí)驗(yàn)：（師：再試著用風(fēng)車(chē)來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)吧！將兩個(gè)風(fēng)車(chē)分別放在點(diǎn)燃的蠟燭上方和側(cè)面，觀察其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。）B.根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：分別實(shí)施學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（師：請(qǐng)各小組展示你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。）C.得出結(jié)論：（師：從這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，我們可以看到所有的熱空氣都向上流動(dòng)，由此得出結(jié)論：熱空氣的流動(dòng)方向是向上的。）（4）探究熱空氣流動(dòng)路徑：談話(huà)引入新實(shí)驗(yàn)材料：（師：老師這里還有一件材料——香，請(qǐng)大家猜猜看，如果點(diǎn)燃香會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？）播放實(shí)驗(yàn)視頻：（師：請(qǐng)觀看這段實(shí)驗(yàn)視頻，看看熱空氣是如何影響香的煙霧的。）學(xué)生分析現(xiàn)象：（生：煙霧隨熱空氣上升了。）（5）小結(jié)：（師：綜上所述，空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)，熱空氣比冷空氣輕，因此會(huì)上升。當(dāng)它上升時(shí)，就會(huì)使紙條和風(fēng)車(chē)等物品隨之運(yùn)動(dòng)。）認(rèn)識(shí)熱氣球和孔明燈原理：引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用熱空氣性質(zhì)解釋熱氣球和孔明燈的上升原理：（師：利用剛才學(xué)到的知識(shí)，大家能不能解釋一下為什么熱氣球和孔明燈能在空中飄起來(lái)？）學(xué)生討論并回答：（生：熱空氣使它們受到浮力的作用，從而上升。）探究熱空氣上升后冷空氣的運(yùn)動(dòng)方向：提問(wèn)引入下一個(gè)實(shí)驗(yàn)：（師：那么問(wèn)題來(lái)了，熱空氣上升以后，周?chē)目諝鈺?huì)發(fā)生什么變化呢？我們可以通過(guò)一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)箱來(lái)進(jìn)行研究。）提出觀察和思考的問(wèn)題：不點(diǎn)燃箱內(nèi)的蠟燭，點(diǎn)燃外部香，觀察煙的流向：（師：先點(diǎn)燃香但不點(diǎn)亮蠟燭，看看香產(chǎn)生的煙是如何流動(dòng)的。）同時(shí)點(diǎn)燃香和蠟燭，再次觀察煙的流動(dòng)：（師：現(xiàn)在同時(shí)點(diǎn)燃香和蠟燭，看看這次煙又會(huì)如何流動(dòng)。）引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出煙的流動(dòng)路徑：（師：在記錄單上畫(huà)出你所觀察到的煙的流動(dòng)路徑。）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析原因：學(xué)生討論觀察結(jié)果：（生：點(diǎn)燃蠟燭后，煙開(kāi)始向上走了。）視頻播放，進(jìn)一步解釋風(fēng)的形成原因：播放相關(guān)視頻：（師：為了讓大家更好理解風(fēng)的形成機(jī)制，讓我們觀看一段講解視頻。）小結(jié)：（師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和視頻，我們知道點(diǎn)燃蠟燭后，附近的空氣被加熱會(huì)上升，于是外面的冷空氣就流進(jìn)來(lái)補(bǔ)充，導(dǎo)致空氣水平方向流動(dòng)，這就是風(fēng)形成的原因。）家庭實(shí)驗(yàn)介紹：（師：課后有興趣的同學(xué)可以嘗試在家里做類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)務(wù)必注意安全，需要家長(zhǎng)陪同。）三、拓展與應(yīng)用提出問(wèn)題：（師：據(jù)觀測(cè)，在海濱地區(qū)，白天陸地上的氣溫比海面上高；而到夜晚，海面上的氣溫又比陸地上高。請(qǐng)問(wèn)大家能推測(cè)出這一天內(nèi)陸地與海洋之間的風(fēng)向嗎