6.我們來做“熱氣球”教學(xué)設(shè)計-2024-2025學(xué)年科學(xué)三年級上冊教科版學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：《我們來做“熱氣球”》

2.教學(xué)年級和班級：三年級

3.授課時間：2024年10月15日

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，通過觀察熱氣球升空原理，理解物理現(xiàn)象。

2.培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力，通過制作熱氣球模型，鍛煉學(xué)生的操作技能。

3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過分析實驗結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)思維。

4.增強(qiáng)學(xué)生的合作意識，在小組活動中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的知識：學(xué)生在二年級下冊學(xué)習(xí)了空氣的浮力相關(guān)內(nèi)容，對浮力的概念有一定了解。然而，對于熱氣球升空的原理，學(xué)生可能了解有限，主要停留在表面現(xiàn)象的認(rèn)識上。

2.學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：三年級學(xué)生對新鮮事物充滿好奇心，對科學(xué)實驗特別感興趣。他們的動手能力逐漸增強(qiáng)，能夠進(jìn)行簡單的手工制作。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，大部分學(xué)生偏好直觀、動手操作的學(xué)習(xí)方式，通過實際操作來理解抽象的科學(xué)概念。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：由于熱氣球升空涉及到的物理原理較為復(fù)雜，學(xué)生可能會在理解熱氣球升空原理時遇到困難。此外，在制作熱氣球模型時，學(xué)生可能會遇到材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的挑戰(zhàn)。為了幫助學(xué)生克服這些困難，教師需要提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和支持。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：用于介紹熱氣球的基本原理和制作步驟，幫助學(xué)生建立初步概念。

2.討論法：在制作過程中，引導(dǎo)學(xué)生討論遇到的問題，鼓勵學(xué)生提出解決方案。

3.實驗法：通過實際操作制作熱氣球模型，讓學(xué)生親身體驗科學(xué)實驗的樂趣。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：使用視頻或動畫展示熱氣球的升空過程，直觀展示物理現(xiàn)象。

2.互動軟件：利用互動教學(xué)軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中操作，加深對原理的理解。

3.教學(xué)模型：提供實物模型或手工材料，讓學(xué)生親手制作熱氣球，增強(qiáng)實踐體驗。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：教師通過展示一張熱氣球升空的圖片或視頻，激發(fā)學(xué)生的興趣。引導(dǎo)學(xué)生思考：“你們知道熱氣球是如何升空的嗎？”然后簡要介紹熱氣球的歷史和原理，引出本節(jié)課的主題——《我們來做“熱氣球”》。

用時：5分鐘

2.新課講授

（1）講授熱氣球升空的原理

詳細(xì)內(nèi)容：教師用簡單的語言解釋熱氣球升空的原理，包括浮力、熱空氣和冷空氣的密度差異等。結(jié)合實際案例，如熱氣球上升的高度、升空時間等，讓學(xué)生對原理有更直觀的認(rèn)識。

用時：10分鐘

（2）介紹熱氣球制作步驟

詳細(xì)內(nèi)容：教師展示熱氣球制作的步驟圖，并講解每個步驟的操作要點。如材料準(zhǔn)備、制作框架、填充熱氣球等。

用時：10分鐘

（3）講解安全注意事項

詳細(xì)內(nèi)容：強(qiáng)調(diào)在制作和實驗過程中需要注意的安全事項，如避免火災(zāi)、正確使用材料等。

用時：5分鐘

3.實踐活動

（1）分組制作熱氣球模型

詳細(xì)內(nèi)容：將學(xué)生分成小組，每組分配一套制作材料。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生按照步驟圖進(jìn)行熱氣球模型的制作。

用時：20分鐘

（2）測試熱氣球模型

詳細(xì)內(nèi)容：學(xué)生將制作好的熱氣球模型放飛，觀察其升空情況，分析升空高度、穩(wěn)定性等因素。

用時：10分鐘

（3）總結(jié)實驗結(jié)果

詳細(xì)內(nèi)容：每組學(xué)生分享實驗結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)熱氣球升空的影響因素。

用時：10分鐘

4.學(xué)生小組討論

（1）討論熱氣球升空的影響因素

舉例回答：如熱氣球升空的高度與熱氣球內(nèi)空氣溫度、熱氣球體積等因素有關(guān)。

用時：5分鐘

（2）討論如何提高熱氣球升空高度

舉例回答：如增加熱氣球內(nèi)空氣溫度、減小熱氣球體積等。

用時：5分鐘

（3）討論熱氣球在生活中的應(yīng)用

舉例回答：如氣象觀測、觀光旅游等。

用時：5分鐘

5.總結(jié)回顧

詳細(xì)內(nèi)容：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)熱氣球升空的原理和制作步驟。同時，提醒學(xué)生在日常生活中注意安全，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

用時：5分鐘

總計用時：45分鐘學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，對熱氣球升空的物理原理有了深入的理解，包括浮力、熱空氣和冷空氣的密度差異等基本概念。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠解釋熱氣球升空的原因，并能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際情境中。

2.技能提升

學(xué)生在實踐活動中的動手能力得到了顯著提升。通過小組合作制作熱氣球模型，學(xué)生學(xué)會了如何選擇合適的材料、設(shè)計結(jié)構(gòu)以及進(jìn)行簡單的物理實驗。這些技能對于學(xué)生未來的科學(xué)探究和工程實踐都是寶貴的。

3.思維發(fā)展

本節(jié)課的設(shè)計旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。學(xué)生在分析熱氣球升空的影響因素時，學(xué)會了如何進(jìn)行邏輯推理和批判性思考。通過實驗和討論，學(xué)生能夠提出假設(shè)、設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，這些都是科學(xué)思維的重要組成部分。

4.合作能力

小組討論和合作制作活動促進(jìn)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。學(xué)生在合作中學(xué)會了如何分工、溝通和解決問題。這種能力對于學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和工作都是非常重要的。

5.安全意識

6.創(chuàng)新意識

在制作熱氣球模型的過程中，學(xué)生需要發(fā)揮創(chuàng)意來解決問題。他們可能會嘗試不同的設(shè)計，或者改進(jìn)現(xiàn)有的模型。這種創(chuàng)新意識的培養(yǎng)有助于學(xué)生在面對挑戰(zhàn)時能夠提出新的解決方案。

7.學(xué)習(xí)興趣

總結(jié)來說，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅在知識層面上取得了進(jìn)步，還在技能、思維、合作、安全意識、創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)興趣等方面得到了全面的提升。這些效果將對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生積極的影響。教學(xué)評價1.課堂評價

（1）提問：在課堂講授過程中，教師將適時提問，檢驗學(xué)生對熱氣球升空原理的理解程度。例如，提問學(xué)生：“熱氣球升空的主要原理是什么？”和“熱氣球內(nèi)空氣溫度變化對升空高度有什么影響？”等，通過學(xué)生的回答來評價他們的知識掌握情況。

（2）觀察：教師將觀察學(xué)生在實踐活動中的參與度和操作技能。例如，觀察學(xué)生在制作熱氣球模型時的專注程度、合作情況以及遇到問題時是否能夠主動尋求解決方案。

（3）測試：在課程結(jié)束時，教師將進(jìn)行小測驗，以測試學(xué)生對本節(jié)課知識點的掌握情況。測試形式可以包括選擇題、簡答題和實驗報告等，通過測試結(jié)果來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.作業(yè)評價

（1）作業(yè)批改：學(xué)生將被要求完成與熱氣球相關(guān)的作業(yè)，如設(shè)計熱氣球模型、撰寫實驗報告等。教師將對作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，注意作業(yè)的完整性、準(zhǔn)確性和創(chuàng)新性。

（2）及時反饋：教師將及時向?qū)W生反饋作業(yè)批改結(jié)果，指出作業(yè)中的優(yōu)點和需要改進(jìn)的地方。例如，對于設(shè)計新穎的熱氣球模型，教師可以給予積極的評價；對于實驗報告中存在的問題，教師可以提供具體的修改建議。

（3）鼓勵學(xué)生：在作業(yè)評價中，教師將鼓勵學(xué)生繼續(xù)努力，提出更高的學(xué)習(xí)目標(biāo)。例如，對于在實驗報告中表現(xiàn)出色的學(xué)生，教師可以推薦參加學(xué)校的科學(xué)競賽或科技活動。

3.過程性評價

（1）小組合作評價：在實踐活動中小組成員的表現(xiàn)將作為評價的一部分。教師將評估學(xué)生在小組中的角色、貢獻(xiàn)以及與其他成員的協(xié)作情況。

（2）學(xué)生自評：鼓勵學(xué)生進(jìn)行自我評價，反思自己在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和成長。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：“我在制作熱氣球模型的過程中學(xué)到了什么？”和“我如何改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)方法？”等。

（3）家長參與：教師可以通過家訪或家長會的方式，邀請家長參與對學(xué)生的評價。家長可以提供學(xué)生在家中的學(xué)習(xí)情況和行為表現(xiàn)，教師可以與家長共同討論學(xué)生的進(jìn)步和需要改進(jìn)的地方。

4.終結(jié)性評價

在課程結(jié)束時，教師將進(jìn)行終結(jié)性評價，以全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。評價方式可以包括課堂測試、實驗報告、小組展示等。教師將根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)給予相應(yīng)的評價和獎勵，以激勵學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)中繼續(xù)保持進(jìn)步。教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)反思是教師專業(yè)成長的重要環(huán)節(jié)，它幫助我們不斷審視自己的教學(xué)實踐，發(fā)現(xiàn)問題并尋求改進(jìn)。以下是我對本次“我們來做‘熱氣球’”教學(xué)活動的反思與改進(jìn)計劃。

首先，我想談?wù)務(wù)n堂上的互動情況。在導(dǎo)入新課環(huán)節(jié)，我使用了圖片和視頻來激發(fā)學(xué)生的興趣，這看起來效果不錯，學(xué)生們都表現(xiàn)得非常積極。但在提問環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生回答問題時不夠自信，這可能是因為他們對知識的掌握不夠牢固。因此，我計劃在未來的教學(xué)中，更多地采用小組討論和合作學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在小組中互相鼓勵，共同解決問題。

其次，實踐活動中的小組合作也是我反思的重點。雖然學(xué)生們在制作熱氣球模型時表現(xiàn)得非常熱情，但在實際操作中，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生缺乏耐心，容易因為遇到困難而放棄。為了提高學(xué)生的耐力和解決問題的能力，我打算在接下來的教學(xué)中，提前給學(xué)生一些操作指南，讓他們在動手之前就對整個制作過程有一個清晰的認(rèn)識。

此外，我在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足。例如，在講解熱氣球升空原理時，我可能沒有足夠的時間讓學(xué)生消化吸收，導(dǎo)致他們在回答問題時顯得有些吃力。為了解決這個問題，我計劃在未來的教學(xué)中，將復(fù)雜的概念分解成更小的部分，并適時給予學(xué)生反饋，確保他們能夠跟上教學(xué)進(jìn)度。

在教學(xué)評價方面，我意識到課堂測試可能不是唯一有效的評價方式。我打算在未來的教學(xué)中，結(jié)合多種評價方法，如觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)、小組合作效果以及學(xué)生自評等，以更全面地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

最后，我想談?wù)剬虒W(xué)內(nèi)容的改進(jìn)。在本次教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對熱氣球的歷史和應(yīng)用了解不多。因此，我計劃在未來的教學(xué)中，增加一些與熱氣球相關(guān)的背景知識，讓學(xué)生在了解科學(xué)原理的同時，也能拓寬視野。板書設(shè)計①熱氣球升空原理

-浮力：物體在流體中受到的向上的力

-熱空氣密度：熱空氣比冷空氣密度小

-冷空氣密度：冷空氣比熱空氣密度大

-熱氣球內(nèi)空氣加熱：使氣球內(nèi)空氣密度減小，產(chǎn)生上升力

②熱氣球制作步驟

-材料準(zhǔn)備：選擇適合的材料，如紙、氣球等

-制作框架：搭建支撐結(jié)構(gòu)，確保穩(wěn)定

-填充熱氣球：將熱氣球材料填充到框架中

-測試與調(diào)整：測試熱氣球穩(wěn)定性，必要時進(jìn)行調(diào)整

③安全注意事項

-避免火災(zāi)：使用安全的加熱工具

-材料選擇：選擇不易燃、耐高溫的材料

-操作規(guī)范：嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行，確保安全典型例題講解典型例題1：

熱氣球在升空過程中，其體積為1000立方米，內(nèi)充熱空氣。假設(shè)熱空氣的溫度為100℃，大氣溫度為20℃，求熱氣球所受浮力。

解答：

根據(jù)阿基米德原理，浮力等于排開流體的重量，即：

\[F_{\text{浮}}=\rho_{\text{空氣}}\timesV_{\text{排}}\timesg\]

其中，\(\rho_{\text{空氣}}\)為空氣的密度，\(V_{\text{排}}\)為熱氣球排開的空氣體積，\(g\)為重力加速度。

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，空氣的密度大約為1.225千克/立方米。熱氣球排開的空氣體積等于熱氣球的體積，即1000立方米。

\[F_{\text{浮}}=1.225\times1000\times9.81=12058.25\text{牛頓}\]

典型例題2：

一個熱氣球在地面上的體積為2000立方米，當(dāng)它升空至海拔3000米時，體積膨脹到2500立方米。假設(shè)空氣密度隨高度增加而均勻減少，且海平面上空氣密度為1.225千克/立方米，求熱氣球在海拔3000米時的浮力。

解答：

海拔3000米時，空氣密度會有所減少。假設(shè)空氣密度隨高度增加而線性減少，每上升1000米密度減少0.0025千克/立方米。

海平面上空氣密度為1.225千克/立方米，因此海拔3000米時的空氣密度為：

\[\rho_{\text{空氣}}=1.225-3\times0.0025=1.22\text{千克/立方米}\]

熱氣球在海拔3000米時的浮力為：

\[F_{\text{浮}}=\rho_{\text{空氣}}\timesV_{\text{排}}\timesg\]

\[F_{\text{浮}}=1.22\times2500\times9.81=29931\text{牛頓}\]

典型例題3：

一個熱氣球從地面升空到海拔5000米，其體積從1000立方米膨脹到1500立方米。如果大氣溫度從20℃上升到30℃，求熱氣球在海拔5000米時的浮力。

解答：

熱氣球體積膨脹說明熱氣球內(nèi)空氣被加熱。首先計算海平面上熱氣球的浮力，然后考慮溫度變化對浮力的影響。

海平面上熱氣球的浮力為：

\[F_{\text{浮}}=\rho_{\text{空氣}}\timesV_{\text{原}}\timesg\]

\[F_{\text{浮}}=1.225\times1000\times9.81=12058.25\text{牛頓}\]

海拔5000米時，空氣密度會有所減少，同時溫度升高導(dǎo)致氣球膨脹。假設(shè)空氣密度隨高度增加而線性減少，每上升1000米密度減少0.0025千克/立方米。

\[\rho_{\text{空氣}}=1.225-5\times0.0025=1.2\text{千克/立方米}\]

膨脹后的浮力為：

\[F_{\text{浮}}=\rho_{\text{空氣}}\timesV_{\text{膨脹}}\timesg\]

\[F_{\text{浮}}=1.2\times1500\times9.81=17640\text{牛頓}\]

典型例題4：

一個熱氣球在地面升空到海拔8000米，其體積從1000立方米膨脹到1200立方米。如果大氣溫度從20℃上升到40℃，求熱氣球在海拔8000米時的浮力。

解答：

熱氣球體積膨脹和溫度升高都會影響浮力。計算時需要考慮兩者的影響。

海平面上熱氣球的浮力為：

\[F_{\text{浮}}=\rho_{\text{空氣}}\timesV_{\text{原}}\timesg\]

\[F_{\text{浮}}=1.225\times1000\times9.81=12058.25\text{牛頓}\]

海拔8000米時，空氣密度和溫度都會影響浮力。假設(shè)空氣密度隨高度增加而線性減少，每上升1000米密度減少0.0025千克/立方米。

\[\rho_{\text{空氣}}=1.225-8\times0.0025=1.15\text{千克/立方米}\]

溫度升高到40℃時，空氣密度也會變化。假設(shè)空氣密度隨溫度每升高1℃減少0.0009千克/立方米。

\[\rho_{\text{空氣}}=1.15-0.0009\times(40-20)=1.11\text{千克/立方米}\]

膨脹后的浮力為：

\[F_{\text{浮}}=\rho_{\text{空氣}}\timesV_{\text{膨脹}}\timesg\]

\[F_{\text{浮}}=1.11\times1200\times9.81=13132.32\text{牛頓}