一、從“身邊的天氣”出發(fā)：建立天氣要素的基礎(chǔ)認知演講人01從“身邊的天氣”出發(fā)：建立天氣要素的基礎(chǔ)認知02用“模型思維”拆解天氣系統(tǒng)：從觀察到解釋的跨越03從“模型”到“應(yīng)用”：用科學眼光看生活中的天氣04總結(jié)：天氣系統(tǒng)模型的意義——從“知道”到“理解”的成長目錄2025小學三年級科學上冊《天氣系統(tǒng)的簡單模型》課件作為一名從事小學科學教育十余年的教師，我始終相信：科學教育的魅力不在于灌輸復(fù)雜的術(shù)語，而在于用孩子能理解的方式，將自然規(guī)律轉(zhuǎn)化為可觸摸、可觀察、可操作的認知模型。今天要和大家分享的《天氣系統(tǒng)的簡單模型》一課，正是基于這樣的理念設(shè)計——通過拆解日常天氣現(xiàn)象，引導三年級學生用“搭積木”的方式，逐步構(gòu)建對天氣系統(tǒng)的初步認知，為未來學習更復(fù)雜的氣象知識埋下興趣的種子。01從“身邊的天氣”出發(fā)：建立天氣要素的基礎(chǔ)認知從“身邊的天氣”出發(fā)：建立天氣要素的基礎(chǔ)認知要理解“天氣系統(tǒng)”，首先需要認識組成它的“小零件”。三年級學生對“天氣”并不陌生，但往往停留在“今天晴天”“明天下雨”的零散描述上。我們的第一步，就是帶他們把這些零散的觀察，轉(zhuǎn)化為可記錄、可分析的科學要素。1天氣要素的“四大家族”：溫度、濕度、風、云每次上課前，我都會讓學生提前一周記錄“家庭天氣日記”。記得去年秋天，有個孩子在日記里寫：“媽媽說今天濕度大，晾的襪子沒干”“爸爸早上看手機，說北風3級適合跑步”——這些真實的生活片段，就是最好的教學素材。（1）溫度：用“身體溫度計”建立感知。我們會做一個小實驗：讓學生同時觸摸教室的金屬窗和木質(zhì)課桌，說說哪個更“涼”。通過這個對比，引出“溫度”是表示冷熱程度的科學概念，并教他們認讀教室溫度計（選擇刻度清晰、帶數(shù)字顯示的兒童款）。當學生發(fā)現(xiàn)“昨天早上7點20℃，今天同一時間18℃”時，他們會自發(fā)討論：“是不是要變天了？”這種觀察習慣的養(yǎng)成，比記住“溫度單位是℃”更重要。1天氣要素的“四大家族”：溫度、濕度、風、云（2）濕度：從“晾衣服”到“濕度計”。我會帶一杯冰水進教室，讓學生觀察杯壁上的水珠——“為什么杯子‘出汗’了？”當他們說出“空氣中的水分遇冷變水”后，順勢介紹“濕度”是空氣中水蒸氣的多少。接著展示家庭天氣日記中的對比：“晴天濕度50%，雨天濕度90%”，再用簡易濕度計（超市可買的指針式）現(xiàn)場測量，學生立刻能關(guān)聯(lián)到“濕度大時，頭發(fā)會變卷”“黑板擦不容易干”等現(xiàn)象。（3）風：用“身體傳感器”感受方向與大小。三年級學生對“風”的興趣最濃，我們會在操場開展“找風游戲”：用彩色絲帶綁在手腕上，跑動時觀察絲帶飄動的方向（風向）；用泡沫板感受推背的力度（風力）?；氐浇淌液螅Y(jié)合教材中的“風向標”和“風力等級圖”，學生能輕松理解“北風是從北吹來的風”“彩旗飄展是3級風”。有個學生興奮地說：“原來我放風箏時看風箏往哪飛，就是在判斷風向！”1天氣要素的“四大家族”：溫度、濕度、風、云（4）云：用“天空的畫卷”分類記憶。云是最直觀的天氣“預(yù)報員”。我們會在課后組織“云觀察日”，帶學生用手機拍攝不同形態(tài)的云（提前和家長溝通，避免強光下直視太陽）。課堂上，通過圖片對比：像棉花糖的是積云（可能晴天），像一層灰紗的是層云（可能陰天），像羽毛的是卷云（可能大風）。有個女孩指著自己拍的“烏云”說：“媽媽說這叫‘積雨云’，會下大雨！”我順勢肯定：“你已經(jīng)是小氣象員了！”1.2從“單一要素”到“關(guān)聯(lián)觀察”：天氣不是“獨奏”而是“合奏”當學生能獨立記錄四個要素后，我會展示一組連續(xù)三天的天氣數(shù)據(jù)（示例如下），引導他們發(fā)現(xiàn)要素間的關(guān)聯(lián)：|日期|溫度（℃）|濕度（%）|風向/風力|云量|天氣現(xiàn)象|1天氣要素的“四大家族”：溫度、濕度、風、云|--------|-----------|-----------|-----------|------------|----------||9月1日|25-30|60|東南風2級|少云|晴||9月2日|23-28|75|南風3級|多云|陰||9月3日|20-25|90|北風4級|積雨云|雷陣雨|“為什么濕度增加后，云量也變多了？”“北風變大的那天，溫度為什么下降了？”這些問題會自然引發(fā)討論。學生逐漸意識到：溫度變化會影響濕度（熱空氣能“裝”更多水蒸氣），風會帶來不同溫度的空氣（北風從冷的地方來），而云是水蒸氣遇冷形成的——這就是天氣要素的“互動”，也是天氣系統(tǒng)的雛形。02用“模型思維”拆解天氣系統(tǒng)：從觀察到解釋的跨越用“模型思維”拆解天氣系統(tǒng)：從觀察到解釋的跨越對三年級學生來說，“系統(tǒng)”是個抽象的概念。我常用“搭積木”作比喻：“每一塊積木是天氣要素，它們按照一定規(guī)則組合，就成了會變化的‘天氣系統(tǒng)’。我們的任務(wù)，就是用模型把這些規(guī)則‘擺出來’?！?.1什么是“科學模型”？用“地球儀”類比降低認知門檻上課前，我會帶一個地球儀進教室：“這是地球的模型，雖然比真的地球小很多，也沒有高山大海的細節(jié)，但能幫我們理解‘地球是圓的’‘有南北極’?！苯又故疽唤M圖片：風向標模型、簡易雨量器、用棉花和卡紙做的云模型——“這些都是科學模型，它們用簡單的材料，模擬真實事物的關(guān)鍵特征。今天我們要做的‘天氣系統(tǒng)模型’，就是用材料模擬溫度、風、云等要素如何互動，解釋‘為什么會下雨’‘為什么會變熱’。”2構(gòu)建“簡單天氣系統(tǒng)模型”的三步法經(jīng)過多次教學實踐，我總結(jié)出適合三年級學生的模型構(gòu)建步驟，既符合認知規(guī)律，又能保證操作安全性。2構(gòu)建“簡單天氣系統(tǒng)模型”的三步法2.1第一步：確定“核心變量”——選擇最關(guān)鍵的要素“天氣系統(tǒng)里有很多要素，就像煮火鍋要選主要食材。我們今天先研究‘溫度變化如何導致下雨’，所以核心變量是‘溫度’和‘濕度’?！蔽視故疽粡埩鞒虉D：“熱空氣上升（溫度高）→遇冷（溫度降低）→水蒸氣凝結(jié)成小水滴（濕度高）→小水滴聚集形成云→云里的水滴太多就下雨?！睂W生需要用模型模擬這個過程。2.2.2第二步：選擇“模擬材料”——用日常物品還原關(guān)鍵過程為了讓模型直觀，我會準備以下材料（提前分發(fā)給4人小組）：透明塑料瓶（模擬“大氣空間”）熱水（模擬“熱空氣”）冰塊（模擬“高空低溫”）食用色素（讓水蒸氣更明顯）2構(gòu)建“簡單天氣系統(tǒng)模型”的三步法塑料膜（覆蓋瓶口）操作步驟：（1）向塑料瓶中倒入約1/3的熱水（40-50℃，避免燙傷），滴2滴藍色色素；（2）用塑料膜密封瓶口，壓上冰塊；（3）觀察瓶內(nèi)變化：約1分鐘后，瓶壁出現(xiàn)小水珠（模擬水蒸氣凝結(jié)），5分鐘后，塑料膜內(nèi)側(cè)有水滴落下（模擬下雨）。學生操作時，我會巡回指導：“摸一摸瓶身下部，是不是暖暖的？”“冰塊下面的塑料膜是不是涼涼的？”當看到“雨滴”落下時，孩子們會興奮地拍手：“真的下雨了！原來熱空氣上升遇冷，就會下雨！”2構(gòu)建“簡單天氣系統(tǒng)模型”的三步法2.3第三步：“調(diào)試-解釋”循環(huán)——從現(xiàn)象到規(guī)律的提煉模型做好后，我會引導學生嘗試“改變變量”，觀察現(xiàn)象變化：實驗1：用冷水代替熱水，還會“下雨”嗎？（水珠很少，因為冷空氣中水蒸氣少）實驗2：不放冰塊，只蓋塑料膜，會怎樣？（瓶壁水珠少，因為沒有“遇冷”的過程）實驗3：加入更多熱水，“雨”會更大嗎？（水珠更多，下落更快）通過對比實驗，學生能總結(jié)出關(guān)鍵規(guī)律：溫度差（熱空氣上升遇冷）和足夠的水蒸氣（濕度高），是形成降雨的必要條件。有個男孩邊記錄邊說：“原來夏天雷陣雨多，是因為地面很熱，空中有冷空氣，水蒸氣又多！”這種基于模型的推理，正是科學思維的萌芽。03從“模型”到“應(yīng)用”：用科學眼光看生活中的天氣從“模型”到“應(yīng)用”：用科學眼光看生活中的天氣科學教育的最終目的，是讓學生用所學解釋現(xiàn)象、解決問題。在這一環(huán)節(jié)，我們設(shè)計了“生活中的天氣偵探”活動，讓模型知識“活”起來。3.1案例1：為什么早晨草地上有露珠？展示一張晨露的照片，學生用模型知識分析：“夜晚地面溫度降低（遇冷），空氣中的水蒸氣（濕度高）在草葉上凝結(jié)成小水滴（露珠）?！蔽已a充：“如果夜間溫度特別低，水蒸氣會直接變成霜，這也是同樣的原理哦！”2案例2：為什么曬衣服要選晴天？結(jié)合濕度要素，學生能說出：“晴天濕度低，空氣中的水蒸氣少，衣服上的水更容易蒸發(fā)到空氣中，所以干得快?！庇袀€女孩舉手：“我奶奶說‘南風天衣服難干’，因為南風帶來潮濕的空氣，濕度高！”全班自發(fā)鼓掌，這就是知識遷移的力量。3案例3：制作“家庭天氣日歷”——持續(xù)觀察的習慣養(yǎng)成課后作業(yè)是制作一份兩周的“家庭天氣日歷”，要求記錄溫度、濕度（用手機天氣APP獲?。?、風向、云量，并嘗試用模型解釋“為什么某一天下雨了”“為什么某一天特別熱”。家長反饋中，有位爸爸寫道：“孩子現(xiàn)在每天早上主動看天氣預(yù)報，還會指著云說‘這是積云，今天可能晴天’，連我都跟著學了不少！”04總結(jié)：天氣系統(tǒng)模型的意義——從“知道”到“理解”的成長總結(jié)：天氣系統(tǒng)模型的意義——從“知道”到“理解”的成長回顧這節(jié)課，我們從認識天氣要素（溫度、濕度、風、云）開始，通過“搭積木”的方式構(gòu)建了“溫度變化導致降雨”的簡單模型，并用這個模型解釋了生活中的天氣現(xiàn)象。對三年級學生來說，重要的不是記住“天氣系統(tǒng)”的定義，而是：觀察習慣：學會用科學要素記錄天氣，而不是只說“好天”“壞天”；模型思維：理解“用簡單材料模擬復(fù)雜現(xiàn)象”是科學研究的重要方法；關(guān)聯(lián)思考：意識到自然現(xiàn)象不是孤立的，要素間的互動才是規(guī)律的核心。記得第一次帶學生做“瓶中下雨”實驗時，有個男孩小聲說：“原來云里的雨，是這樣‘造’出來的！”那一刻，我看到的不僅是知識的傳遞，更是一顆科學好奇心的萌發(fā)。正如教育家杜威所說：“教育即生活，教