一、教學(xué)目標(biāo)與核心問題定位演講人01.02.03.04.05.目錄教學(xué)目標(biāo)與核心問題定位實(shí)驗(yàn)前的概念鋪墊：什么是浮力？實(shí)驗(yàn)探究：充氣量與浮力關(guān)系的驗(yàn)證生活中的拓展：從氣球到熱氣球總結(jié)與升華：從現(xiàn)象到規(guī)律的科學(xué)思維2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)氣球充氣量與浮力關(guān)系課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：科學(xué)課的魅力在于用身邊的小現(xiàn)象揭開大道理。今天要和同學(xué)們探討的“氣球充氣量與浮力的關(guān)系”，正是這樣一個(gè)從“吹氣球”開始的有趣課題。它不僅能幫我們理解浮力的基本原理，更能讓我們學(xué)會(huì)用科學(xué)的方法觀察、提問、驗(yàn)證。接下來，讓我們一步步走進(jìn)這個(gè)充滿探索感的科學(xué)世界。01教學(xué)目標(biāo)與核心問題定位1教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)基于《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“物質(zhì)的性質(zhì)與變化”“地球與宇宙科學(xué)”領(lǐng)域的要求，結(jié)合三年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)（以具體形象思維為主，對(duì)直觀實(shí)驗(yàn)興趣濃厚），本節(jié)課設(shè)定以下三維目標(biāo)：01知識(shí)目標(biāo)：知道浮力是物體在流體（液體或氣體）中受到的向上托的力；理解氣球充氣量增加會(huì)導(dǎo)致體積增大，從而改變其受到的空氣浮力；能描述“充氣量—體積—浮力”的因果關(guān)系。02能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，掌握“控制變量法”的基本思路；能準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如充氣量、氣球周長(zhǎng)、是否上升等），并通過分析數(shù)據(jù)得出初步結(jié)論；提升動(dòng)手操作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和語言表達(dá)能力。03情感目標(biāo)：激發(fā)對(duì)日常生活中科學(xué)現(xiàn)象的觀察興趣，體會(huì)“科學(xué)源于生活”的本質(zhì)；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度（如如實(shí)記錄數(shù)據(jù)、尊重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），感受合作探究的樂趣。042核心問題聚焦本節(jié)課的核心問題可提煉為：“氣球充入的氣體越多（充氣量越大），它受到的浮力會(huì)如何變化？這種變化會(huì)帶來什么現(xiàn)象？”這一問題既貼合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)（幾乎都玩過吹氣球），又能自然引出對(duì)浮力的探究，符合“從已知到未知”的認(rèn)知規(guī)律。02實(shí)驗(yàn)前的概念鋪墊：什么是浮力？實(shí)驗(yàn)前的概念鋪墊：什么是浮力？在正式實(shí)驗(yàn)前，我們需要先理解“浮力”這個(gè)關(guān)鍵概念。同學(xué)們可能會(huì)疑惑：“浮力是不是只有在水里才有？氣球在空氣中也有浮力嗎？”1從液體浮力到氣體浮力的類比我們先回憶生活中的現(xiàn)象：把木塊丟進(jìn)水里，它會(huì)浮起來；即使是下沉的石頭，用手在水里托它，也會(huì)感覺比在空氣中輕——這就是水的浮力在起作用?？茖W(xué)上定義：浮力是流體（液體或氣體）對(duì)浸入其中的物體產(chǎn)生的向上托的力。那空氣作為氣體，是否也有浮力呢？我們可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：用細(xì)線掛起一個(gè)空塑料瓶，靜止時(shí)細(xì)線是豎直的；如果往瓶里充入大量空氣（注意瓶要密封），會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)線依然豎直——這說明空氣的浮力存在，但因?yàn)榭掌亢涂諝獾拿芏认嘟×εc重力幾乎抵消，所以現(xiàn)象不明顯。而當(dāng)氣球充入空氣后體積變大，排開的空氣更多，浮力就會(huì)變得明顯。2浮力大小的決定因素根據(jù)阿基米德原理（雖然三年級(jí)不需要記這個(gè)術(shù)語，但可以用現(xiàn)象解釋），物體在流體中受到的浮力大小，等于它排開的流體的重量。舉個(gè)例子：一個(gè)氣球充入空氣后體積為V，那么它排開的空氣體積也是V，這些空氣的重量就是氣球受到的浮力。因此，氣球體積越大（排開的空氣越多），受到的浮力就越大。這里需要同學(xué)們記住一個(gè)關(guān)鍵鏈條：充氣量增加→氣球體積增大→排開的空氣增多→浮力增大。接下來，我們就通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這個(gè)鏈條是否成立。03實(shí)驗(yàn)探究：充氣量與浮力關(guān)系的驗(yàn)證1實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備為了讓實(shí)驗(yàn)更直觀、數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，我們需要準(zhǔn)備以下材料（每組一份）：實(shí)驗(yàn)氣球（選擇材質(zhì)均勻、彈性較好的乳膠氣球，避免因材質(zhì)差異影響結(jié)果）；電子秤（精度0.1g，用于測(cè)量氣球充氣前后的總重量）；軟尺（用于測(cè)量氣球充氣后的周長(zhǎng)，間接反映體積變化）；細(xì)線、回形針（用于懸掛氣球，測(cè)量拉力）；打氣筒（控制充氣量，避免用嘴吹導(dǎo)致充氣量不穩(wěn)定）；實(shí)驗(yàn)記錄表格（如表1）。表1氣球充氣量與浮力關(guān)系實(shí)驗(yàn)記錄表|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|充氣次數(shù)（打氣筒按壓次數(shù)）|氣球周長(zhǎng)（cm）|氣球總重量（g）|懸掛時(shí)是否上升|備注（如氣球狀態(tài)）|1實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備|----------|----------------------------|----------------|------------------|----------------|----------------------||1|5||||未明顯膨脹||2|10||||開始膨脹||3|15||||膨脹明顯||4|20||||接近極限（注意安全）|2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)（控制變量法的應(yīng)用）為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果只與“充氣量”有關(guān)，我們需要控制其他變量不變，如：氣球的初始狀態(tài)（未充氣時(shí)的重量、材質(zhì)）；充氣的氣體種類（統(tǒng)一用空氣，避免氦氣等密度不同的氣體干擾）；實(shí)驗(yàn)環(huán)境（同一教室，溫度、氣壓基本相同）。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)（控制變量法的應(yīng)用）測(cè)量初始數(shù)據(jù)①用電子秤測(cè)量未充氣氣球的重量（記為m?），用軟尺測(cè)量其未充氣時(shí)的周長(zhǎng)（記為L(zhǎng)?）；②用細(xì)線將氣球懸掛在固定支架上，觀察此時(shí)氣球是否靜止（此時(shí)浮力可忽略，重力等于拉力）。2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)（控制變量法的應(yīng)用）逐步充氣并記錄數(shù)據(jù)01①用打氣筒向氣球充氣，每次按壓5次（確保充氣量可控），記錄充氣次數(shù)；03③用電子秤測(cè)量充氣后氣球的總重量（氣球重量+內(nèi)部空氣重量，記為m?、m?、m?…）；02②每次充氣后，立即用軟尺測(cè)量氣球的最大周長(zhǎng)（繞最鼓處一圈），記錄為L(zhǎng)?、L?、L?…；04④將充氣后的氣球用細(xì)線懸掛，觀察其狀態(tài)：是靜止、緩慢上升還是快速上升，記錄結(jié)果；⑤重復(fù)上述步驟，直到氣球接近膨脹極限（避免爆炸），停止實(shí)驗(yàn)。052實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)（控制變量法的應(yīng)用）數(shù)據(jù)整理與分析①計(jì)算每次充氣后的體積變化：由于氣球近似為球體，周長(zhǎng)L=2πr，體積V=(4/3)πr3，因此V與L3成正比（對(duì)于三年級(jí)學(xué)生，可簡(jiǎn)化為“周長(zhǎng)越長(zhǎng)，體積越大”）；01②計(jì)算氣球的重力變化：總重量m=氣球重量+內(nèi)部空氣重量，重力G=mg（g為重力加速度，此處只需知道m(xù)越大，G越大）；01③對(duì)比浮力與重力的關(guān)系：當(dāng)浮力＞重力時(shí)，氣球上升；浮力=重力時(shí)，氣球靜止；浮力＜重力時(shí)，氣球下沉（或靜止）。013實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論推導(dǎo)通過實(shí)際操作（我曾在往屆課堂中帶領(lǐng)學(xué)生做過類似實(shí)驗(yàn)），我們通常會(huì)觀察到以下現(xiàn)象：充氣量較小時(shí)（如5-10次按壓）：氣球體積增大不明顯，周長(zhǎng)增加較少；總重量略有增加（因充入了空氣）；懸掛時(shí)氣球靜止或緩慢下降（浮力＜重力）。充氣量中等時(shí)（如15-20次按壓）：氣球明顯膨脹，周長(zhǎng)顯著增加；總重量繼續(xù)增加，但由于體積增大，排開的空氣更多，浮力增長(zhǎng)速度超過重力增長(zhǎng)速度；懸掛時(shí)氣球開始緩慢上升（浮力＞重力）。充氣量接近極限時(shí)（如25-30次按壓）：氣球體積達(dá)到最大，周長(zhǎng)不再明顯增加（彈性極限）；總重量因充入更多空氣而繼續(xù)增加，但浮力不再顯著增大（體積不再變化）；懸掛時(shí)氣球上升速度變緩，甚至可能靜止（浮力=重力）。通過分析數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在氣球體積隨充氣量增加而增大的階段，充氣量越大，氣球排開的空氣越多，受到的浮力越大；當(dāng)浮力超過氣球總重力時(shí)，氣球會(huì)上升。04生活中的拓展：從氣球到熱氣球生活中的拓展：從氣球到熱氣球科學(xué)探究的最終目的是解釋生活現(xiàn)象。同學(xué)們有沒有想過：為什么節(jié)日里的氫氣球會(huì)飛上天？為什么熱氣球需要加熱空氣才能上升？其實(shí)都和“充氣量（或氣體密度）與浮力的關(guān)系”有關(guān)。1氫氣球的秘密氫氣球充入的是氫氣，氫氣的密度遠(yuǎn)小于空氣（空氣密度約1.29kg/m3，氫氣密度約0.09kg/m3）。即使充氣量不大，氫氣球的總重量（氣球重量+氫氣重量）也遠(yuǎn)小于它排開的空氣重量（即浮力），因此會(huì)快速上升。這其實(shí)是“改變氣體密度”來增大浮力的例子。2熱氣球的原理熱氣球通過加熱空氣來降低內(nèi)部空氣的密度（熱空氣密度小于冷空氣）。當(dāng)加熱到一定程度時(shí)，熱氣球的總重量（球囊+吊籃+內(nèi)部熱空氣）小于排開的冷空氣重量（浮力），于是就能上升。這里的“充氣量”其實(shí)沒有變化（球囊體積基本固定），但通過改變氣體密度間接改變了浮力。通過這些例子，同學(xué)們可以更深刻地理解：浮力的大小不僅與充氣量（體積）有關(guān)，還與氣體的密度有關(guān)——這也是我們未來學(xué)習(xí)中會(huì)進(jìn)一步探討的內(nèi)容。05總結(jié)與升華：從現(xiàn)象到規(guī)律的科學(xué)思維總結(jié)與升華：從現(xiàn)象到規(guī)律的科學(xué)思維本節(jié)課我們通過“提出問題—類比鋪墊—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—收集數(shù)據(jù)—分析結(jié)論—聯(lián)系生活”的科學(xué)探究流程，揭開了“氣球充氣量與浮力關(guān)系”的奧秘。總結(jié)起來：浮力是流體對(duì)物體的向上托力，空氣和水一樣能產(chǎn)生浮力；氣球充氣量增加會(huì)導(dǎo)致體積增大，從而排開更多空氣，浮力增大；當(dāng)浮力大于氣球總重力時(shí)，氣球會(huì)上升，這是生活中氫氣球、熱氣球升空的基本原理。回顧課堂中的實(shí)驗(yàn)，我看到同學(xué)們?yōu)闅馇虻谝?/p>