《空气占据的空间会改变吗》教学设计 【教材简析】 本课对应课程标准 3 ~ 4 年级学习内容“1.2 空气与水是重要的物质 ”中的第四点“说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处 ”，和“2.1 物质的三态变化 ”中的第一点“知道固体有确定的形状、体积和质量；液体有确定的体积和质量，液体静止时其表面一般会保持水平；气体有确定的质量，但没有确定的体积和形状 ”。作为本单元第 3 课，学生在前一课认识了空气能占据空间的基础上，进一步研究空气的物理特性：空气虽然能占据空间，但在外力作用下容易被压缩，因此没有固定的体积。本课为第 4 课研究空气是否有质量做知识铺垫，同时帮助学生理解“物质由微粒构成，微粒间隙可变 ”的概念。 本课有四个板块，分别为聚焦、探索、研讨、拓展。聚焦板块回顾前一节课的经历，提出新问题：既然空气占满了瓶子的空间，为什么还是有少量的水可以进入呢？引发学生的认知冲突，鼓励学生做出合理的推测；探索板块首先引导学生“用手分别挤压装满空气和水的塑料瓶 ”，通过初步对比，建立“空气比水更容易被挤压 ”的感性认识。但由于塑料瓶的形状会发生变化，空气和水的空间具体被挤压了多少无法得知，此时出示“用注射器研究空气和水占据的空间 ”实验，能够帮助学生从感性认识上升到理性探究。通过对比观察注射器内空气和水占据的空间，学生会发现注射器内空气能够被压缩而水几乎不能。接下来，教材提供了空气体积变化的示意图，引导学生学习从微粒的角度推测水的体积变化情况，帮助学生从微观层面解释现象；研讨板块的三个问题是在所有探究活动结束后提出的，前两个问题引导学生在探究中获取充分的证据，对之前的现象做出更合理的解释。第三个问题引导学生从微粒的角度对生活中的现象进行解释；拓展板块通过小游戏的方式，对本课研究结论进行应用，巩固“空气可以被压缩，经过压缩的空气会积聚‘力量 ’，使其恢复原来的状态（间隙） ”这一认识。 【学生分析】 四年级学生对空气已有感性认知，通过前两课已经知道空气能占据空间。大部分学生玩过篮球、气球，有“按压球体 ”的经验，但较少从科学角度思考“空气可以被压缩 ”。对于微观粒子解释尚属启蒙阶段，需要借助具象实验与画图表征。本课通过对比实验、动手操作和交流研讨，帮助学生从“空气被压扁 ”的日 常经验转向“空气微粒间隙减小导致体积缩小 ”的科学概念，发展学生的逻辑推理能力与证据意识。 【教学目标】 科学观念目标 通过比较空气和水，认识到空气能占据空间，但占据的空间在外力作用下会被压缩。 科学思维目标 通过对比、分析各种现象，认识到空气占据的空间容易被压缩。 探究实践目标 合理假设，使用对比实验的方法进行观察，运用图画等形式记录并分析实验结果，作出合理解释。 态度责任目标 在科学事实的基础上进行预测和解释，体会到多次实验能提高实验结果的可信度。体会空气对人类生活的重要性。 【教学重难点】 重点：通过感受和测量，知道空气可以被压缩。 难点：用空气可以被压缩的原理解释“竖直压入水中的瓶子中会进入少量的水 ”。 【教学准备】 学生：两个塑料瓶（一个装满水，一个装满空气）、水、两个带刻度的注射器、橙子皮。 教师：班级记录单、水槽、塑料瓶。 【教学过程】 一、聚焦：为什么还有少量水进入瓶子 1.导入：（课件出示实验小视频）上节课我们通过实验知道空气可以占据空间。观察这个实验现象，既然空气占满了瓶子的空间，为什么还是有少量的水可以进入瓶子呢？ 2.学生全班交流猜测，教师把学生的想法记录在黑板上。 3.提问：水进入瓶子，空气占据的空间发生变化了吗？（预设：变小了）今天我们就一起来研究：空气占据的空间会改变吗？（板书） 设计意图：借助实验小视频带领 ... ...
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