热空气和冷空气一、教材分析本课按照由感知到究理，安排了四个部分，从表象到成因认识热空气向上、冷空气向下流动的特性，并以此解释大自然中风的形成。第一部分，观察火焰上方自行转动的纸蛇感知热空气会流动，再通过观察火焰上方自制“热气球”上升的现象感知热空气会向上流动。再让学生试着解释纸蛇转动，热气球上升的原因。第二部分，做冷空气和热空气的流动实验，在准备冷热空气后，观察冷空气上、热空气下的情况下热空气的流动情况，再观察热空气上、冷空气下的情况下热空气的流动情况，从而发现“冷空气向下流动、热空气向上流动”的特性。第三部分，通过制作并观察空气流动的简易装置中蜡烛火焰的情况，感知空气的流动就是热空气向上升的同时，冷空气不断补充的过程。如果热空气上升、冷空气无法及时补充时，空气流动就无法形成，此时塑料瓶罩内的蜡烛火焰就会熄灭。从这个活动中进一步感知热空气向上流动，冷空气向下流动的特性，并以此来解释暖气片安装再房间低处，冷藏柜不加盖子的原因。第四部分观察冷空气和热空气的流动规律解析图，阐述大自然中的风的形成。并通过各种方式让空气流动制造风。二、学情分析空气是有冷热的，学生在生活中已有丰富的感知，学生也知道如何获得冷空气和热空气的方法。但在学生过去的生活经历中，学生很难观察到无形的冷空气和热空气的运动，更加不会想到让空气现形。因此，本课就通过让冷、热空气中的热空气“现形”，让学生观察到“现形”的冷、热空气流动现象，从而认识到“冷空气向下流动、热空气向上流动”的特点，并能试着去解释生活中的利用冷热空气运动特点的现象。三、学习目标●知道热空气向上流动，冷空气向下流动。
●知道热空气向上流动时，冷空气会自动补充到原本热空气占据的空间。●知道大自然中空气总是在循环运动，就形成了风。●能通过各种方法使空气流动制造风。四、重点与难点重点：知道冷空气向下流动、热空气向上流动。难点：1.理解纸蛇的转动是因为热空气流动造成的。2.理解大自然中冷热空气的循环运动，形成了风。五、教学准备：教师演示：教学课件、铁架台、纸蛇、蜡烛、火柴（打火机）；蜡烛（或蒸发皿、酒精）、火柴、湿抹布、垃圾袋式自制“热气球”学生实验：广口保温杯2个，分别放冰水、热水，集气瓶、玻璃片2片、线香、火柴（打火机）；去底塑料瓶、短蜡烛、垫片；六、教学过程（一）感知热空气会向上流动。1.出示热气球图片。提问：同学们看见过热气球吗？热气球为什么会飞？2.出示“垃圾袋热气球”。提问：老师这里也有一个热气球，它也会飞。演示：手持“垃圾袋热气球”。提问：怎样让塑料袋热气球飞起来？（需要蜡烛，点燃才能飞）出示蜡烛，打火机点燃。放于热气球旁边。
提问：蜡烛点燃了，为什么热气球还是没有飞？要怎样才能飞起来？将垃圾袋悬于蜡烛上方，要求：请同学们仔细观察，热气球是怎样飞起来的？学生观察后交流：塑料袋热气球先鼓起来，然后上升。追问：垃圾袋为什么会鼓起来了？（里面充满了空气）演示，垃圾袋兜满空气，提问：我这个热气球也充满空气了，它怎么没有飞起来？追问：为什么热气球飞起来，最后又落下来了？小结：热气球的气囊、塑料袋中充满热空气，气球就能飞起来。没有热空气它们都无法飞起来。板书：热空气【意图解析】平时学生见过热气球，也有部分学生玩过孔明灯，对热气球的结构也有大致的了解，但为什么热源要放在热气球的正下方？热空气使怎样使热气球飞起来的，这些学生都没有亲身感知过，但由于该实验分组操作存在一定安全隐患，用演示的方法引导学生看到飞，更要明确关注到怎样飞起来地。这样学生对于热空气向上流动就会有强烈地体会。3.出示铁架台、悬吊纸蛇。提问：刚才，蜡烛让热气球飞起来了，它还能让这条纸蛇自己转起来，想试一试吗？做地时候要注意什么？（用火安全）提醒：注意纸蛇的高度和蜡烛的高度老师都已经调整过了，不要轻易改变，以免蜡烛离纸蛇太近引燃纸蛇发生危险，实验时也不能吹蜡烛玩，不要用手靠近蜡烛火焰以免烫伤。实验时注意观察纸蛇是怎样转动起来的。学生领取铁架台、纸蛇、蜡烛、打火机，实验并观察。汇报、交流。追问：你怎么知道是蜡烛燃烧加热了空气，热空气上升推动纸蛇的？演示：手放到纸蛇上方，提问：感受到热空气了吗？追问：纸蛇什么时候会停下来？（火焰熄灭，没有热空气推动）
小结：火焰加热形成的热空气总是向上流动。【意图解析】学生对纸蛇的转动都很好奇，但是热空气是怎样推动纸蛇转动的，学生不甚了解，所以给学生适当地讲明白：热空气向上流动，接触到了纸蛇倾斜的蛇身，就推动纸蛇转动起来了。前面热气球活动中学生已经感知到垃圾袋中充满热空气，就会上升飞起来但是学生无法去摸一摸热空气，感受一下“热空气向上”，因此在纸蛇活动中，让学生观察、思考、分析、摸一摸，感知热空气总是向上，从而推动纸蛇转动。为后继地进一步学习奠定基础。（二）实验观察热空气向上、冷空气向下。1.出示“热气球”、“纸蛇”图片。提问：热空气向上流动，那冷空气会向哪个方向流动呢？追问：空气透明、无色、无味、无形，我们有什么办法能“看到”空气流动呢？2.出示线香，点燃。提问：你看到了什么？2.出示两个保温杯（用一桶热水和半塑料泡沫箱冰袋替代也可），一杯保温杯内装有热水、一杯保温杯内装有冰水，两个贴着标签“热空气”“冷空气”的集气瓶、两片玻璃片。提问：利用这两杯水，你能制造热空气和冷空气吗？4.出示1瓶热空气（玻璃片盖好）、1瓶冷空气（玻璃片盖好）提问：冷空气和热空气都是看不到的，我们怎样才能区分它们，并且能让我们看到它的流动呢？借助点燃的线香冒出的白色烟雾，就可以帮助我们给其中一种“染色”。（边说边演示）这样我们就能区分冷空气和热空气，还能观察到这两种不同的空气的流动。【意图解析】学生对热空气向上流动有了一定的感知后，对冷空气的流动还不明确，在提供线香的情况下，让看不见的空气看得见，可以有效地帮助学生观察实验现象。同时，思考实验材料的准备，对学生也是思维的锻炼。3.出示一瓶热空气、一瓶冷空气的图片。
提问：有了一瓶热空气和一瓶冷空气，你打算怎样来进行实验，研究它们的流动方向呢？学生讨论、交流。2.图示呈现冷热空气流动方向实验研究图。接下来，请同学们到老师这里来领取2瓶热空气，并在热空气瓶中伸入点燃的线香，热空气集气瓶中颜色明显时，再到老师这里来领取2瓶冷空气，按照我们刚才讨论的实验步骤进行实验。学生领取2瓶热空气，线香“染色”，再领取2瓶冷空气，然后按照交流的实验步骤展开研究，强调等气体不再流动保持相对静止状态时，再调换两瓶空气的位置。3.学生活动时，教师另外备2瓶热空气、2瓶冷空气，做下热上冷、上热下冷一直静置的实验，实验初拍照传入课件，以便交流时使用。4.学生交流实验中观察到的现象：热空气总是向上流动，冷空气总是向下流动。【意图解析】学生在有实验材料的情况下，讨论确定实验的方法、步骤，能有效地锻炼学生的科学能力，培养学生的科学素养。5.出示2组实验图。提问：空气在瓶子这样的相对密闭的空间内会这样流动，那放到开放的空间呢？还是热空气向上流动，冷空气向下流动吗？6.出示热空气集气瓶横放，移开玻璃片。像老师这样横放瓶子，食指和大拇指分别捏在玻璃片的上下两端，向外移开玻璃片保持少量距离，感受一下在玻璃片上端的手指和下端的手指，哪一根能感觉到热空气？同样的方法再来感受一下集气瓶口上下两根手指，哪根手指能感觉到冷空气？10.从刚才的实验中，你能得出什么结论？【意图解析】学生从封闭空间中冷空气和热空气的流动方向的实验观察，再到开放空间的感知，时对热空气向上流动、冷空气向下流动的补充性、完整性认知。（三）实验探究冷热空气的循环流动特点。
1.图示空气流动实验装置。提问：同学们都知道，空气占据空间，冷空气、热空气也需要占据空间，当空气流动起来，热空气流到上方，那原来热空气占据的空间呢？老师这里有一个专门研究空气流动的装置，你能说一说，蜡烛点燃后，哪里的空气会变成热空气，哪里的空气是冷空气？提问：这些热空气、冷空气是怎样运动的呢？为了帮助大家观察，老师在上端的瓶口和瓶底侧边的小洞处贴上了极轻薄的塑料袋圆片，帮助大家观察空气的流动。那么，我们在实验中要注意什么？（安全，避免蜡烛离塑料瓶壁太近烧到塑料瓶；实验时轻微呼吸，避免呼出的气体影响塑料袋圆片；实验时仔细观察）要求：注意，老师说时间到的时候，请同学们用橡皮泥圆片贴住底部侧边的小洞，就像这样（边说边演示）。2.学生领取实验材料，并点燃蜡烛、罩上塑料瓶观察塑料袋圆片。3.提示：时间到，请大家交流汇报你们观察到的实验现象。两个塑料袋小圆片，上端的微微向上，说明什么？底部侧边的微微向内，说明什么？（热空气向上流动，冷空气就进入瓶内填补热空气原来的空间、如果冷空气无法及时补充，蜡烛就会慢慢熄灭）【意图解析】学生在实验中先明确蜡烛点燃，热空气、冷空气的分布情况，对于学生接下来观察实验中两种空气的运动是有很大帮助的。学生虽然无法看到冷、热空气的流动，但是借助塑料袋圆片，就可以清晰明准备地观察到实验地现象，帮助学生建立具象、完整地感知。4.出示暖气片、自助餐厅水果保鲜柜的图片。提问：你能解释为什么暖气片要安装在房间低处，自助餐厅水果保鲜柜可以不加盖子的原因吗？【意图解析】
学以致用，学生从密闭空间到开放空间内感知冷、热空气的流动方向，就能用所学去解释生活中的设计，感知认识空气特征对改善人类生活的作用。（四）了解大自然中风的形成。1.出示冷空气和热空气的流动规律解析图。提问：看了这副图你能说说大自然中的风是怎样形成的吗？小结：空气总是在循环运动的，空气的流动形成风。就像我们用吹、吸、扇的方式让风流动起来，也会形成风。2.空气还隐藏这许许多多的秘密，有待同学们去揭开，希望大家在生活更多地关注空气、了解空气。【意图解析】学生通过一系列有层次地活动，看图就能理解自然界中冷热空气的分布，冷热空气的流动，最终认识风的形成。七、板书设计热空气和冷空气（课题）热空气↑冷空气↓大自然的风：冷热空气的流动
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