資源簡(jiǎn)介

《我們來(lái)做熱氣球》教學(xué)設(shè)計(jì)
【真實(shí)情境】
有一些旅游景點(diǎn)會(huì)提供游客乘坐熱氣球的服務(wù)，有同學(xué)乘坐過(guò)熱氣球，很好奇人們是怎樣讓熱氣球升上去的。在我國(guó)一些地區(qū)也有元宵節(jié)放飛孔明燈的習(xí)俗，孔明燈和熱氣球一樣嗎？孔明燈飛行的原理又是什么？我們能不能也來(lái)制作一個(gè)熱氣球呢？
【項(xiàng)目領(lǐng)域】
物質(zhì)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念目標(biāo)：
空氣受熱后溫度升高，體積膨脹上升。
熱氣球能升空是由于里面的空氣受熱膨脹變輕，從而帶動(dòng)了熱氣球升空，空氣冷卻后熱氣球又會(huì)降下來(lái)。
科學(xué)探究目標(biāo)：
能描述熱氣球上升和下降的現(xiàn)象，并對(duì)類(lèi)似的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。
探究過(guò)程匯中能運(yùn)用繪畫(huà)、書(shū)寫(xiě)等形式進(jìn)行設(shè)計(jì)和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3、能夠利用合適的材料，設(shè)計(jì)熱氣球并進(jìn)行改進(jìn)。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)：
知道在一定條件下，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是可重復(fù)的。
能針對(duì)活動(dòng)中遇到的困難或問(wèn)題提出自己的解決方案。
能按照要求進(jìn)行合作探究，能主動(dòng)參與合作學(xué)習(xí)，樂(lè)于表達(dá)交流。
科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)：
了解孔明燈的飛行原理以及危害性。
了解人類(lèi)生活和生產(chǎn)需要從自然界獲取資源，意識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性。
【STEAM目標(biāo)】
(
科學(xué)（
S
）
空氣受熱后溫度升高，體積膨脹上升。
熱氣球能升空是由于里面的空氣受熱膨脹變輕，從而帶動(dòng)了熱氣球升空，空氣冷卻后熱氣球又會(huì)降下來(lái)。
空氣具有無(wú)色、透明、無(wú)味、會(huì)流動(dòng)等特征。
空氣沒(méi)有固定的形狀和體積，且總會(huì)充滿(mǎn)各處。
空氣能占有一定的空間，空氣占據(jù)的空間可以被壓縮，且壓縮的空氣具有彈性。
技術(shù)（
T
）
利用合適的材料，設(shè)計(jì)
制作
符合要求的熱氣球。
工程（
E
）
知道通過(guò)有效的設(shè)計(jì)可以降低裝置成本（時(shí)間成本、材料成本），從而提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力；
初步建立“明確問(wèn)題—提出可行的解決方案一選擇最優(yōu)方案—選擇材料一團(tuán)隊(duì)制作一測(cè)試裝置—改進(jìn)裝置”的工程設(shè)計(jì)思路。
藝術(shù)（
A
）
能夠適當(dāng)美化裝置外觀。
數(shù)學(xué)（
M
）
制作過(guò)程中能夠利用數(shù)學(xué)的測(cè)量方法。
)
【項(xiàng)目任務(wù)】
學(xué)生在上一項(xiàng)目學(xué)習(xí)中掌握了空氣具有能占據(jù)空間、會(huì)流動(dòng)、能壓縮、壓縮后有彈性等特點(diǎn)，接著通過(guò)玩簡(jiǎn)易“熱氣球”，理解空氣具有受熱后溫度升高體積膨脹，比同體積的冷空氣要輕會(huì)上升的特點(diǎn)，為后面的項(xiàng)目開(kāi)展打下基礎(chǔ)；最后小組合作制作一個(gè)可以載人（樂(lè)高小人）并且可以上升到一定高度、可以降落的熱氣球。
【項(xiàng)目準(zhǔn)備】
課件、視頻、塑料袋、蠟燭、火柴、紙筒、學(xué)習(xí)單、評(píng)價(jià)表
【教學(xué)過(guò)程】
一、提出問(wèn)題
1.情境導(dǎo)入
從旅游景點(diǎn)提供游客乘坐熱氣球的服務(wù)導(dǎo)入，引發(fā)學(xué)生思考人們是怎樣讓熱氣球升上去的；接著通過(guò)視頻，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)人們?cè)诔俗鵁釟馇驎r(shí)也有許多安全保護(hù)措施，同時(shí)提出孔明燈存在一些安全隱患，激發(fā)學(xué)生思考如何確保自制熱氣球的安全性。
2.明確問(wèn)題:設(shè)計(jì)制作載人熱氣球
學(xué)生以小組為單位，利用合適的材料，設(shè)計(jì)并制作一款可以載樂(lè)高小人的熱氣球，測(cè)試是否達(dá)到要求。
準(zhǔn)備階段（1課時(shí)
每課時(shí)35分鐘）
課時(shí)1——有趣的熱氣球
（1）導(dǎo)入
通過(guò)圖片、視頻引發(fā)學(xué)生思考為什么熱氣球會(huì)上升，教師總結(jié)學(xué)生想法點(diǎn)出，熱氣球是通過(guò)加熱熱氣球里的空氣上升的。再通過(guò)熱氣球升空前的加熱短視頻，使本堂課研究的中心從熱氣球本身聚焦到熱氣球里面的空氣，引發(fā)學(xué)生思考：空氣加熱后的到底產(chǎn)生了什么變化？
（2）探究
教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)思考和嘗試逐步確認(rèn)制作簡(jiǎn)易“熱氣球”的材料。再引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)在學(xué)習(xí)單上畫(huà)設(shè)計(jì)圖，思考材料之間的組裝方式，同時(shí)清楚認(rèn)識(shí)到活動(dòng)過(guò)程中應(yīng)該怎么做，需要觀察什么。學(xué)習(xí)單如下：
《簡(jiǎn)易熱氣球》學(xué)習(xí)記錄單
班級(jí)：
姓名：
請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫(huà)出紙筒和塑料袋的位置。
塑料袋加熱前后的變化：______________________________________________________
我能來(lái)解釋?zhuān)篲_______________________________________________________________
教師提供材料，學(xué)生活動(dòng)：利用蠟燭、紙筒讓“熱氣球”升空。
“升空”要點(diǎn)：小組同學(xué)要互相配合，袋口朝下盡量撐開(kāi)，底部拉高使塑料袋處在一個(gè)最優(yōu)狀態(tài)，保證蠟燭能加熱到塑料袋中足量的空氣但不會(huì)加熱到塑料袋本身；塑料袋需要加熱比較長(zhǎng)的時(shí)間，待它上升的趨勢(shì)比較明顯時(shí)，小組同學(xué)一齊放手，盡量讓塑料袋豎直升空。
（3）研討
討論：加熱前后，塑料袋發(fā)生了哪些方面的變化？
學(xué)生從袋子的體積，表面的溫度，手拎的力度以及袋子的繃緊程度等方面來(lái)描述袋子的變化。
討論：塑料袋加熱后會(huì)上升，怎么解釋?zhuān)亢髞?lái)又慢慢落下來(lái)，為什么？
緊接著上一個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生由袋子的變化思考空氣加熱后發(fā)生了什么變化。
（4）拓展
教師出示孔明燈圖片，引發(fā)學(xué)生將熱氣球與孔明燈聯(lián)系起來(lái)，知道它和熱氣球的原理一樣，利用熱空氣膨脹會(huì)上升帶動(dòng)孔明燈飛行。接著教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：孔明燈的火源與燈一起飛行，可以持續(xù)加熱，所以孔明燈飛行的時(shí)間會(huì)比我們自制的簡(jiǎn)易“熱氣球”更長(zhǎng)。
教師課件播放燃放孔明燈危害的視頻以及乘坐熱氣球安全事項(xiàng)的視頻，激發(fā)學(xué)生思考如何讓自制的熱氣球更安全。
闡述制作(2課時(shí)
每課時(shí)35分鐘）
1.任務(wù)重申：載人熱氣球設(shè)計(jì)制作
再次重申任務(wù),需要小組分工制作，選取合適的材料,設(shè)計(jì)并制作載人熱氣球,測(cè)試是否達(dá)到要求，注意考慮制作成本。學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)單進(jìn)行設(shè)計(jì)和記錄。學(xué)習(xí)單見(jiàn)附錄文件夾。
2.設(shè)計(jì)方案
學(xué)生分組討論，根據(jù)任務(wù)要求、可行性、材料獲取成本等條件制定載人熱氣球的設(shè)計(jì)方案，教師在這一環(huán)節(jié)中需要對(duì)每一個(gè)小組都觀察到,對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行確的引導(dǎo)。
3.制作載人熱氣球
小組分工合作,根據(jù)設(shè)計(jì)方案和材料動(dòng)手制作。在學(xué)生制作的過(guò)程中,教師應(yīng)在全班巡視,對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題予以及時(shí)指導(dǎo)。
4.測(cè)試熱氣球
學(xué)生測(cè)試載人熱氣球，必須要詳細(xì)記錄測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。教師隨時(shí)引導(dǎo)學(xué)生解決過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
5.改進(jìn)制作
試飛后學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行部分修改,讓載人熱氣球達(dá)到最好的展現(xiàn)效果。
四、成果展示評(píng)價(jià)（2課時(shí)
每課時(shí)35分鐘）
最后，每組成員對(duì)作品進(jìn)行展示和試飛；描述本組的成員分工，熱氣球設(shè)計(jì)特點(diǎn)、試飛結(jié)果；分享在制作過(guò)程中遇到了什么問(wèn)題，是如何解決的，在之后還可以對(duì)本組的設(shè)計(jì)進(jìn)行哪些改進(jìn)等。
項(xiàng)目評(píng)價(jià)
教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)：
教師評(píng)價(jià)可從設(shè)計(jì)特點(diǎn)、文字及設(shè)計(jì)圖、小組合作、作品展示這四個(gè)方面展開(kāi)。具體參考下面附錄文件夾《我們來(lái)做熱氣球—教師評(píng)價(jià)表》。
小組自評(píng)過(guò)程性評(píng)價(jià)：
針對(duì)課程中各個(gè)環(huán)節(jié)小組自身的表現(xiàn)做出評(píng)價(jià),教師可作為豐富課堂環(huán)節(jié)的內(nèi)容，在相應(yīng)環(huán)節(jié)結(jié)束的時(shí)候，要求學(xué)生根據(jù)評(píng)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行思考，完成評(píng)價(jià)，更好地把握學(xué)生對(duì)本堂課的內(nèi)容掌握情況。各環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)附錄文件夾《我們來(lái)做熱氣球——學(xué)生評(píng)價(jià)量表》。
小組互評(píng)總結(jié)性評(píng)價(jià)：
每個(gè)小組分別上臺(tái)展示熱氣球,講解作品的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中所用到的材料及特點(diǎn)，并放飛熱氣球。其他小組和教師可分別從熱氣球制作、上升高度、安全性能等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。小組互評(píng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)附錄文件夾《我們來(lái)做熱氣球——學(xué)生評(píng)價(jià)量表》。(共13張PPT)
我們來(lái)做熱氣球
一、聚焦：觀察圖片，思考它上升的原因
請(qǐng)你仔細(xì)觀察，加熱的到底是什么？
加熱的是熱氣球里的空氣
二、探索
我們的“熱氣球”
“熱氣球”的熱源
怎樣防止“熱氣球”被熔化？
一端帶有孔的紙筒
在下圖中畫(huà)出紙筒和“熱氣球”的位置
學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)
操作注意事項(xiàng)：
1.輕聲交流，注重合作。
2.認(rèn)真操作，注意安全。
3.仔細(xì)觀察，及時(shí)記錄。
三、研討：解釋“熱氣球”的升空現(xiàn)象
“熱氣球”比較癟
加熱前：
加熱后：
“熱氣球”膨脹了
膨脹后的空氣微粒往上升，帶動(dòng)了“熱氣球”。空氣受熱后體積會(huì)膨脹，比同體積的冷空氣輕，熱空氣會(huì)上升。
四、拓展：認(rèn)識(shí)孔明燈
孔明燈為何能持續(xù)飛行？
STEM
樂(lè)
P

上
我們來(lái)做“熱氣球
我的課堂活動(dòng)記錄
要防止?fàn)T火引燃
請(qǐng)畫(huà)出加熱后塑料袋的狀態(tài)
袋子或燒傷自
熱前
我的解釋
T年
e
o0318-2114567
CQQ群:5801112
公眾號(hào),
hstvzhibo
0000/022
北衛(wèi)視
人小
倍新d)我們一起來(lái)做“熱氣球”
設(shè)計(jì)師姓名
同學(xué)們,在課堂中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了空氣受熱后會(huì)上升,讓我們利用這個(gè)原理
起來(lái)設(shè)計(jì)、制做
氣球
制作要求
要具有熱氣球的基本結(jié)構(gòu),可以進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)
設(shè)計(jì)制作的熱氣球能夠“載人”(即能夠承重至少5克的物體)
熱氣球能夠上升到至少2米的高度,且在上升過(guò)程中能保持較穩(wěn)定
全的狀態(tài)(熱氣球不會(huì)傾倒或燒毀、承載物體不會(huì)掉落)
4、制作的“熱氣球”要
【制作方案】
請(qǐng)你根據(jù)上面的制作要求
球”的設(shè)計(jì)方案,畫(huà)出設(shè)計(jì)圖。考
慮熱氣球的組成、功能實(shí)現(xiàn)、外觀制作等幾方面
方案設(shè)
熱氣球”制作材料
熱氣球”能夠承載的
熱氣球”能上升的高度
STEAM項(xiàng)
設(shè)計(jì)圖
制作過(guò)程中的困難及解決辦法
STEAM項(xiàng)

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