一、實(shí)驗(yàn)背景：為什么要模擬“看不見(jiàn)的風(fēng)”？演講人CONTENTS實(shí)驗(yàn)背景：為什么要模擬“看不見(jiàn)的風(fēng)”？實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：讓每個(gè)細(xì)節(jié)都為探究服務(wù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從操作到觀察的“三步探究法”現(xiàn)象分析：從“看得到的煙霧”到“看不見(jiàn)的空氣”實(shí)驗(yàn)拓展：從“驗(yàn)證”到“創(chuàng)新”的科學(xué)思維延伸總結(jié)與升華：風(fēng)，是空氣的“熱舞”目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)風(fēng)的形成模擬實(shí)驗(yàn)課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終堅(jiān)信：讓抽象的科學(xué)概念“看得見(jiàn)、摸得著”，是打開(kāi)學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵鑰匙。風(fēng)，作為日常生活中最常見(jiàn)卻又最“無(wú)形”的自然現(xiàn)象，其形成原理對(duì)四年級(jí)學(xué)生而言既熟悉又陌生。今天，我們將通過(guò)一個(gè)經(jīng)典的模擬實(shí)驗(yàn)，帶領(lǐng)孩子們用“會(huì)跳舞的煙霧”“會(huì)流動(dòng)的空氣”，親手揭開(kāi)風(fēng)的神秘面紗。01實(shí)驗(yàn)背景：為什么要模擬“看不見(jiàn)的風(fēng)”？1從生活經(jīng)驗(yàn)到科學(xué)探究的銜接點(diǎn)四年級(jí)學(xué)生對(duì)“風(fēng)”已有豐富的生活感知：春天放風(fēng)箏時(shí)感受到的“輕輕推背”的風(fēng)，夏天吹電風(fēng)扇時(shí)的“涼爽氣流”，冬天寒風(fēng)鉆進(jìn)衣領(lǐng)的“刺骨寒意”。但這些感知多停留在“風(fēng)是流動(dòng)的空氣”的表層認(rèn)知，對(duì)“空氣為什么會(huì)流動(dòng)”“流動(dòng)的動(dòng)力從何而來(lái)”缺乏深入思考。教材中“風(fēng)的形成”是“天氣”單元的核心內(nèi)容，更是“熱傳遞”“空氣性質(zhì)”等知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用，需要通過(guò)直觀實(shí)驗(yàn)將抽象的“空氣流動(dòng)”轉(zhuǎn)化為可觀察的現(xiàn)象。2模擬實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特價(jià)值風(fēng)的形成涉及“空氣受熱膨脹”“密度變化”“氣壓差”等微觀過(guò)程，直接觀察大氣中的風(fēng)（如海陸風(fēng)、季風(fēng)）受時(shí)間、空間限制。模擬實(shí)驗(yàn)通過(guò)“縮小尺度”“控制變量”，能在課堂40分鐘內(nèi)復(fù)現(xiàn)風(fēng)的形成關(guān)鍵要素——溫度差異引發(fā)的空氣流動(dòng)，幫助學(xué)生建立“因果關(guān)系”的科學(xué)思維。正如我第一次帶學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小宇舉著記錄單說(shuō)：“原來(lái)風(fēng)不是‘自己動(dòng)’，是熱空氣‘跑’了，冷空氣來(lái)‘填空’呀！”這種認(rèn)知突破，正是實(shí)驗(yàn)的魅力所在。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：讓每個(gè)細(xì)節(jié)都為探究服務(wù)1實(shí)驗(yàn)材料清單（師生共同準(zhǔn)備）|材料名稱|數(shù)量|作用說(shuō)明|安全提示||----------------|------|-----------------------------------|-----------------------------------||透明玻璃箱|1個(gè)|模擬封閉的“小大氣環(huán)境”|邊緣用砂紙打磨，避免劃傷||蠟燭（粗短型）|1支|提供熱源，制造溫度差異|固定在玻璃箱底部中央，防止傾倒||蚊香（加粗型）|2-3段|產(chǎn)生可見(jiàn)煙霧，標(biāo)記空氣流動(dòng)路徑|提前浸泡10秒，熄滅后無(wú)火星殘留|1實(shí)驗(yàn)材料清單（師生共同準(zhǔn)備）|記錄單|每人1份|記錄煙霧流動(dòng)方向、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象|設(shè)計(jì)箭頭圖+文字描述雙模式||塑料薄膜|1張|覆蓋玻璃箱頂部，減少外界氣流干擾|用橡皮筋固定，留出1cm左右縫隙||火柴/打火機(jī)|1盒|點(diǎn)燃蠟燭和蚊香|僅由教師操作，學(xué)生觀察|2實(shí)驗(yàn)環(huán)境控制（教師課前調(diào)試）空間選擇：關(guān)閉教室門(mén)窗，避免穿堂風(fēng)干擾；實(shí)驗(yàn)臺(tái)遠(yuǎn)離空調(diào)、電扇出風(fēng)口。光線調(diào)整：拉上半幅窗簾，利用側(cè)光增強(qiáng)煙霧可見(jiàn)度（我常用手機(jī)手電筒從側(cè)面打光，效果更明顯）。材料預(yù)演：提前測(cè)試蠟燭燃燒時(shí)長(zhǎng)（約8-10分鐘）、蚊香煙霧濃度（過(guò)濃會(huì)遮擋視線，過(guò)淡則觀察不清）。記得在第一次教學(xué)時(shí)，我因蚊香太細(xì)，煙霧剛冒出來(lái)就散了，孩子們急得直跺腳——后來(lái)?yè)Q成加粗型蚊香，問(wèn)題迎刃而解。03實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從操作到觀察的“三步探究法”1第一步：搭建“小氣候箱”——建立初始狀態(tài)操作步驟：將蠟燭用蠟油固定在玻璃箱底部中央（蠟油凝固后更穩(wěn)固）；在玻璃箱左側(cè)壁（距離底部5cm處）插入一段點(diǎn)燃的蚊香（可用細(xì)鐵絲彎成支架固定）；用塑料薄膜覆蓋玻璃箱頂部，保留左側(cè)約1cm縫隙（模擬“冷空氣入口”），右側(cè)完全密封；引導(dǎo)學(xué)生觀察初始狀態(tài)：玻璃箱內(nèi)空氣靜止，蚊香煙霧垂直上升后擴(kuò)散（這是“無(wú)溫差時(shí)的空氣狀態(tài)”）。提問(wèn)引導(dǎo)：“現(xiàn)在煙霧為什么往上飄？”（聯(lián)系已學(xué)“熱空氣上升”）“如果點(diǎn)燃蠟燭，箱子里的溫度會(huì)怎么變？”（預(yù)測(cè)溫度差異）通過(guò)問(wèn)題激活前概念，為后續(xù)觀察做鋪墊。2第二步：點(diǎn)燃“熱核心”——制造溫度差異關(guān)鍵操作：教師用火柴點(diǎn)燃蠟燭（提醒學(xué)生保持安全距離），同時(shí)在玻璃箱右側(cè)壁（與左側(cè)蚊香對(duì)稱位置）插入第二段點(diǎn)燃的蚊香（標(biāo)記右側(cè)空氣狀態(tài)）?，F(xiàn)象觀察（分階段記錄）：0-1分鐘：蠟燭周圍空氣受熱，靠近蠟燭的煙霧開(kāi)始“搖晃”，上升速度加快；1-3分鐘：左側(cè)蚊香的煙霧不再垂直上升，而是向蠟燭方向傾斜，形成“煙霧流”；3-5分鐘：右側(cè)蚊香的煙霧（原本應(yīng)垂直上升）開(kāi)始向下流動(dòng)，最終匯入左側(cè)的“煙霧流”，形成完整的“循環(huán)路徑”。學(xué)生記錄要點(diǎn)：用不同顏色箭頭標(biāo)記左右兩側(cè)煙霧的流動(dòng)方向（如紅色箭頭表示熱空氣上升，藍(lán)色箭頭表示冷空氣補(bǔ)充），在記錄單上畫(huà)出“煙霧路徑圖”。3第三步：熄滅蠟燭——對(duì)比驗(yàn)證因果操作與觀察：熄滅蠟燭，等待1-2分鐘，觀察煙霧變化：原本清晰的“循環(huán)路徑”逐漸消失，煙霧重新變?yōu)榇怪鄙仙髷U(kuò)散。提問(wèn)深化：“蠟燭熄滅后，為什么煙霧不再循環(huán)流動(dòng)了？”“溫度差異在風(fēng)的形成中起什么作用？”通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化“溫度差異是空氣流動(dòng)的動(dòng)力”這一核心結(jié)論。04現(xiàn)象分析：從“看得到的煙霧”到“看不見(jiàn)的空氣”1用“微粒模型”解釋現(xiàn)象（結(jié)合動(dòng)畫(huà)輔助）借助PPT動(dòng)態(tài)演示“空氣微粒受熱后的變化”：蠟燭周圍的空氣微粒吸收熱量，運(yùn)動(dòng)速度加快，彼此間距增大（體積膨脹），導(dǎo)致單位體積內(nèi)的微粒數(shù)量減少（密度降低），熱空氣因此“變輕”并上升；玻璃箱左側(cè)未受熱的冷空氣密度較大（“更重”），會(huì)向熱空氣上升留下的“空間”流動(dòng)，填補(bǔ)空缺；上升的熱空氣到達(dá)頂部后逐漸冷卻，密度恢復(fù)，又會(huì)下沉補(bǔ)充左側(cè)流出的冷空氣，形成持續(xù)的“空氣循環(huán)”——這就是“風(fēng)”。2聯(lián)系生活：從“小箱子”到“大世界”案例1：房間里的“風(fēng)”：冬天開(kāi)暖氣時(shí)，暖氣片附近的熱空氣上升，窗戶附近的冷空氣下沉，形成室內(nèi)空氣循環(huán)（可讓學(xué)生用手感受暖氣片上方和窗戶下方的氣流方向）；案例2：海陸風(fēng)的形成：白天陸地升溫快（熱空氣上升），海洋升溫慢（冷空氣流入陸地），形成海風(fēng)；夜晚陸地降溫快（冷空氣下沉），海洋降溫慢（熱空氣上升），形成陸風(fēng)（配合海陸分布圖講解）。05實(shí)驗(yàn)拓展：從“驗(yàn)證”到“創(chuàng)新”的科學(xué)思維延伸1變量控制實(shí)驗(yàn)（可選挑戰(zhàn)）鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生思考：“如果改變蠟燭的位置（如放在左側(cè)），煙霧流動(dòng)方向會(huì)變嗎？”“如果增加玻璃箱的高度，空氣循環(huán)速度會(huì)加快還是減慢？”通過(guò)小組討論設(shè)計(jì)方案，利用課后時(shí)間完成拓展實(shí)驗(yàn)（需教師全程指導(dǎo)安全）。2跨學(xué)科融合（科學(xué)+藝術(shù)）讓學(xué)生用繪畫(huà)或黏土模型表現(xiàn)“風(fēng)的形成過(guò)程”，要求包含“熱源”“熱空氣上升”“冷空氣補(bǔ)充”三個(gè)關(guān)鍵要素。我曾收到一幅特別生動(dòng)的作品：一個(gè)太陽(yáng)（熱源）曬著地面，地面上方畫(huà)了向上的紅色箭頭（熱空氣），旁邊畫(huà)了藍(lán)色箭頭從海邊指向陸地（冷空氣），旁邊標(biāo)注“這就是海風(fēng)！”——這種表達(dá)方式，比單純的文字總結(jié)更能體現(xiàn)學(xué)生的理解深度。06總結(jié)與升華：風(fēng)，是空氣的“熱舞”總結(jié)與升華：風(fēng)，是空氣的“熱舞”回顧整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，我們通過(guò)“制造溫度差異—觀察空氣流動(dòng)—分析因果關(guān)系”，揭開(kāi)了風(fēng)的形成奧秘：空氣因受熱不均導(dǎo)致密度不同，密度小的熱空氣上升，密度大的冷空氣過(guò)來(lái)補(bǔ)充，這種空氣的定向流動(dòng)就是風(fēng)。正如孩子們?cè)趯?shí)驗(yàn)記錄中寫(xiě)的：“原來(lái)風(fēng)不是‘突然出現(xiàn)’的，是熱空氣和冷空氣在‘玩捉迷藏’！”科學(xué)探究的魅力，就在于讓“習(xí)以為?！钡默F(xiàn)象變得“值得追問(wèn)”。希望今天的實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诤⒆觽冃闹蟹N下一顆“科學(xué)好奇”的種子