一、課程背景與設計初衷演講人CONTENTS課程背景與設計初衷天氣現象的基礎認知：從生活到科學的橋梁經典天氣實驗設計與實施：從觀察到探究的跨越實驗中的科學思維培養(yǎng)：從操作到思考的升華拓展與延伸：從課堂到生活的聯結總結與升華：天氣實驗的教育價值再審視目錄2025小學三年級科學上冊《天氣的科普小實驗》課件01課程背景與設計初衷課程背景與設計初衷作為一線科學教師，我常觀察到三年級學生對“天氣”有著天然的好奇——他們會指著窗外的云問“為什么有的像棉花，有的像羽毛”，會在雨后追著彩虹跑，也會在刮大風時興奮地數落葉。但教材中關于天氣的理論描述若僅停留在“讀一讀、畫一畫”，學生很難真正理解“溫度、濕度、風、降水”這些抽象概念的科學本質。因此，我結合2025版新課標中“通過探究實踐發(fā)展科學核心素養(yǎng)”的要求，設計了這套以“動手實驗”為核心的天氣科普課程。本課件的目標很明確：讓8-9歲的孩子通過安全、易操作、現象明顯的小實驗，直觀感知天氣要素的變化規(guī)律，在“做中學”中建立科學探究的基本思維，同時激發(fā)對氣象科學的持續(xù)興趣。這既是對教材知識的具象化延伸，也是培養(yǎng)“像科學家一樣思考”的啟蒙嘗試。02天氣現象的基礎認知：從生活到科學的橋梁天氣現象的基礎認知：從生活到科學的橋梁在開展實驗前，我們需要先建立對“天氣”的基本認知。三年級學生的認知特點是“以具體形象思維為主”，因此我會從他們每天都能接觸的生活場景切入。1天氣的核心要素天氣指的是某一地區(qū)短時間內的大氣狀況，主要包含四個核心要素：01溫度：空氣的冷熱程度（學生每天會聽“今天25℃”）；02濕度：空氣中水蒸氣的含量（梅雨天衣服晾不干就是高濕度的表現）；03風：空氣的水平流動（吹電風扇、樹葉搖晃都是風的作用）；04降水：從云中降落到地面的液態(tài)或固態(tài)水（雨、雪、冰雹）。052天氣與生活的關聯我曾讓學生記錄一周的“天氣日記”，發(fā)現他們能敏銳捕捉到：“下雨了媽媽要帶傘”“大太陽天爺爺會戴草帽”“大風天學校的彩旗飄得特別高”。這些觀察說明，學生已具備“天氣影響生活”的感性認知，但需要進一步引導他們思考：這些現象背后是否有規(guī)律？能否通過實驗模擬？例如，當學生提到“冬天哈氣會看到白汽，夏天卻沒有”，這正是“濕度與溫度相互作用”的典型現象，而這一現象可以通過后續(xù)的“模擬云的形成”實驗復現。03經典天氣實驗設計與實施：從觀察到探究的跨越經典天氣實驗設計與實施：從觀察到探究的跨越基于三年級學生的動手能力（能使用剪刀、量杯，能完成簡單的混合、加熱操作），我篩選了4個與天氣核心要素緊密相關的實驗，涵蓋溫度、濕度、風、降水四大主題，實驗材料均為家庭或教室常見物品，確?？刹僮餍耘c安全性。1實驗一：自制簡易溫度計——感知溫度的變化實驗目標：理解溫度的測量原理，學會觀察液體熱脹冷縮現象。1材料準備：透明吸管（5cm）、小玻璃瓶（帶蓋，如口服液瓶）、紅墨水、冷水/熱水、橡皮泥。2操作步驟：3在玻璃瓶中裝入3/4的清水，滴入5滴紅墨水，攪拌均勻；4將吸管插入瓶口，用橡皮泥密封瓶口（確保吸管僅露出1-2cm）；5先將玻璃瓶放入冷水中，觀察吸管內液面高度并標記（記為“冷”）；6再將玻璃瓶放入熱水中（水溫不超過50℃，避免燙到），觀察液面變化并標記（記為“熱”）。71實驗一：自制簡易溫度計——感知溫度的變化觀察與記錄：學生能直觀看到“熱水中液面上升，冷水中液面下降”。此時我會引導提問：“為什么紅水會上下跑？如果換成酒精，結果會一樣嗎？”（滲透“液體熱脹冷縮”的原理，同時為中學學習“溫度計種類”埋下伏筆）安全提示：熱水由教師統(tǒng)一提供，學生操作時需佩戴手套；吸管口需剪平，避免劃傷。2實驗二：毛巾變干的秘密——探究濕度與蒸發(fā)的關系實驗目標：理解“濕度影響水分蒸發(fā)速度”，感知“相對濕度”的概念。材料準備：兩條相同大小的干毛巾、噴壺、電子秤、密封盒（2個）。操作步驟：用噴壺向兩條毛巾各噴10次水（確保吸水量一致），用電子秤稱重并記錄初始重量（約30g）；將一條毛巾放入干燥的密封盒（盒內放干燥劑），另一條放入潮濕的密封盒（盒內放濕紙巾）；30分鐘后取出兩條毛巾再次稱重，比較重量變化。現象與原理：干燥環(huán)境中的毛巾重量減少更多（蒸發(fā)更快），潮濕環(huán)境中的毛巾重量減少較少（蒸發(fā)更慢）。此時可以聯系生活：“為什么梅雨天衣服不容易干？因為空氣中水蒸氣多，濕度大，水分蒸發(fā)變慢了?！?實驗二：毛巾變干的秘密——探究濕度與蒸發(fā)的關系拓展提問：“如果把毛巾掛在通風的地方，和放在密閉環(huán)境里，哪個干得更快？”（引出“風加速蒸發(fā)”的后續(xù)實驗）3實驗三：紙蛇轉動——模擬風的形成實驗目標：理解“空氣受熱上升、冷空氣補充形成風”的原理。材料準備：彩色卡紙、細線、蠟燭、火柴（由教師操作）、剪刀。操作步驟：學生用剪刀將卡紙剪成螺旋狀紙蛇（直徑約10cm），在蛇頭處系一根細線；教師點燃蠟燭，學生將紙蛇懸掛在蠟燭上方（距離火焰約10cm，避免燒到）；觀察紙蛇的運動狀態(tài)?，F象與記錄：紙蛇會順時針或逆時針旋轉。我會引導學生思考：“蠟燭加熱了周圍的空氣，熱空氣變輕上升，旁邊的冷空氣流過來補充，空氣的流動就形成了風，風推動紙蛇轉動?！标P聯生活：“夏天開空調時，冷空氣會下沉，所以空調要裝在高處；冬天用暖氣，熱空氣上升，暖氣要裝在低處。這都是風的形成原理在生活中的應用?！?實驗四：瓶子里的雨——模擬降水的形成實驗目標：理解“水蒸氣凝結成云，云滴增大到一定程度形成降水”的過程。材料準備：大塑料瓶（500ml）、溫水、冰塊、食用鹽、打火機（教師用）。操作步驟：向瓶中倒入100ml溫水（約40℃），輕輕搖晃使瓶內充滿水蒸氣；教師用打火機在瓶口上方點燃一小團紙巾（產生煙霧，模擬空氣中的凝結核），迅速將瓶口蓋?。辉谄可w上放置3-4塊冰塊，觀察瓶內變化?，F象與原理：約1分鐘后，瓶內會出現“霧氣”（小水滴凝結成云），隨后“霧氣”逐漸聚集，瓶壁上出現小水珠并滴落（模擬降雨）。此時我會解釋：“溫水中的水蒸氣遇到冰塊冷卻的瓶蓋，凝結成小水滴；煙霧中的顆粒（凝結核）讓小水滴更容易聚集，當水滴足夠大時，就會落下來——這就是下雨的過程?！?實驗四：瓶子里的雨——模擬降水的形成學生互動：“如果把冰塊換成熱水，還會下雨嗎？”（引導思考“溫度差是降水的必要條件”）04實驗中的科學思維培養(yǎng)：從操作到思考的升華實驗中的科學思維培養(yǎng)：從操作到思考的升華實驗不是簡單的“動手玩”，而是“手腦并用”的探究過程。在上述實驗中，我特別設計了“觀察-提問-假設-驗證-結論”的科學探究流程，幫助學生建立基本的科學思維。1觀察能力：從“看”到“細察”例如在“自制溫度計”實驗中，我會要求學生記錄“液面上升用了5秒”“熱水溫度45℃時液面比35℃時高2cm”等具體數據，而不是僅說“液面上升了”。這種“量化觀察”能培養(yǎng)學生的細節(jié)意識，為后續(xù)學習“測量”打下基礎。2提問能力：從“是什么”到“為什么”當學生觀察到“紙蛇轉動”時，我會鼓勵他們提出問題：“如果蠟燭熄滅，紙蛇還會轉嗎？”“紙蛇的旋轉方向和什么有關？”這些問題能驅動學生進一步探索，而不是被動接受知識。3合作能力：從“個人操作”到“小組協作”在“毛巾變干”實驗中，我將學生分成4人小組，分別負責“噴水、稱重、記錄、匯報”。有一次，一個小組發(fā)現“潮濕盒中的毛巾重量反而增加了”，經過復盤，他們意識到是“濕紙巾滴水到毛巾上”導致的誤差——這種“誤差分析”正是科學探究的重要環(huán)節(jié)，也讓學生體會到“團隊合作中分工與責任”的重要性。05拓展與延伸：從課堂到生活的聯結拓展與延伸：從課堂到生活的聯結科學教育的最終目的是讓學生“用科學的眼光看世界”。因此，我設計了以下拓展任務，鼓勵學生將實驗經驗遷移到生活中。1家庭天氣小實驗任務1：用冰箱冷凍室模擬“霜的形成”（將濕毛巾放入冷凍室，6小時后觀察表面的白霜）；任務2：用廚房秤和保鮮膜測量“一天中空氣濕度的變化”（早晨、中午、晚上各稱一次暴露在空氣中的濕毛巾重量）。2氣象觀察員計劃學生以小組為單位，連續(xù)10天記錄當地的“溫度、風力、降水”數據（可通過手機天氣APP獲?。?，并繪制折線圖。有個小組發(fā)現“下雨前溫度會下降”，這正好對應“降水需要冷空氣與暖濕空氣交匯”的原理，這種“用實驗驗證生活現象”的體驗，比單純背概念更深刻。3科學小論文分享會課程最后，學生用圖文結合的方式完成“我的天氣實驗報告”，并在班級分享。我至今記得一個學生的報告標題：“原來云是會‘變魔術’的——瓶子里的雨實驗感想”，他在報告中寫道：“我以前以為下雨是云‘哭了’，現在知道是水蒸氣遇冷變的‘小水珠’，科學真有趣！”這種從“神話想象”到“科學解釋”的認知轉變，正是我們希望看到的。06總結與升華：天氣實驗的教育價值再審視總結與升華：天氣實驗的教育價值再審視回顧整個課程設計，我們通過4個核心實驗、3類拓展任務，完成了從“感知天氣現象”到“探究科學原理”的跨越。這些實驗不僅讓學生掌握了“溫度測量、蒸發(fā)影響因素、風的形成、降水條件”等具體知識，更重要的是：播下了科學探究的種子：學生開始習慣“用實驗驗證猜想”，而不是“憑經驗下結論”；建立了“天氣與生活”的聯結：他們能從“媽媽曬被子要挑晴天”聯想到“低濕度加速蒸發(fā)”，從“教室開風扇更涼快”聯想到“風加速汗液蒸發(fā)”；激發(fā)了對自然科學的熱愛：不止一個學生課后追著我說