空气占据空间实验1

样例：第1课《空气占据空间吗》实验解析（一）【实验名称】空气占据一定的空间【实验目的】在动手实验和观察现象中，发现空气像粉笔、水一样占据一定的空间。

【实验类型】分组实验【实验器材】实验一：漏斗、烧杯、水、橡皮泥、塑料瓶；实验二：水槽、水、玻璃杯、纸巾；实验三：气球、塑料瓶。

【实验步骤】1.实验一：水会漏下去吗？将漏斗插入小口瓶，用橡皮泥封住瓶口，然后快速向漏斗里倒水，观察现象。

2.实验二：纸团会不会湿将一团纸紧塞在杯底，再把杯子倒扣在水中，观察现象。

3.实验三：气球吹得大吗？将气球放入瓶中，并用气球嘴套住瓶口，用力吹气球，观察现象。

4.整理器材、收拾桌面。

【实验结论】空气占据一定的空间。

【注意事项】1.这组实验所需器材多，需要进行充分准备。

2.实验一橡皮泥密封后需要细致检查，确保密封的效果；实验二纸巾要确保塞进杯底且不掉下来，杯子入水时要竖直插入；实验三观察的重点是气球能不能持续吹大。

3.教师要引导学生分析和寻找现象背后的本质。

4.认识空气占据空间的性质后，可让学生思考如何让水流下去？如何让纸巾变湿？如何将气球吹大？（二）【实验名称】压缩空气具有弹性【实验目的】在动手实验和观察现象中，发现压缩空气具有弹性。

【实验类型】分组实验【实验器材】注射器、橡皮、染红的泡沫粒【实验步骤】1.在注射器内放入染红的泡沫粒，把注射器的活塞往后拉一段距离，记下活塞的位置。

将针筒口顶住橡皮。

2.推动活塞，记下活塞的位置，松手，观察活塞有什么变化；然后用大一点的力推动活塞，再松手，观察活塞又有什么变化。

3.整理器材、收拾桌面。

【实验结论】压缩空气具有弹性。

【注意事项】1.实验时要重点观察活塞的变化，体会手的感觉。

2.可以用注射器吸水，再推拉活塞，进行比较。

“空气是否占据空间”实验创新报告摘要】本实验灵感来源于教科版小学科学三年级上册《水和空气》单元第六课《空气占据空间吗》，教科书上安排了两个活动来证明空气是否占据空间。

本人设计了该创新实验，将两个活动合成一个实验，并且除了可以反复证明空气可以占据空间外还能更为直观的观察到空气跑出的现象。

【关键词】小学科学；空气占据空间；实验创新一、创新实验背景（一）实验说明本实验灵感来源于教科版小学科学三年级上册《水和空气》单元第六课《空气占据空间吗》，教科书上安排了两个活动来证明空气是否占据空间。

（二）实验分析1.活动一：参考乌鸦喝水的方法，看看空气能否像石头一样把瓶子中的水挤出来，如图1-1。

理论上在挤压瓶子时瓶内的水会通过吸管被挤出来。

但在实践教学中发现，由于橡皮泥与吸管或瓶口之间存在缝隙等问题导致实验现象不明显。

2.活动二：利用覆杯实验证明空气占据空气占据空间，如图1-2。

理论上，当杯子倒扣入水中时，由于杯子内有空气存在，纸巾不会湿。

但在实践教学过程中发现，由于纸巾的摆放、杯子是否竖直倒扣等问题，实验后可能会看到纸巾湿的情况。

另外该实验在实际操作时，三年级的小学生会不小心弄湿纸巾，造成资源浪费。

正确操作本实验，虽能说明空气是占据空间的，但后续实验的开展，即水跑进杯子，把空气挤出去这一实验现象不够明显且不直观，以小学三年级学生的认知发展水平来说，理解起来，存在一定的难度。

二、实验首次创新（一）创新过程为了解决以上两个活动存在的问题并且避免由于活动过多造成的时间浪费，本人设计了该创新实验，将两个活动合成一个实验，并且除了可以反复证明空气可以占据空间外还能更为直观的观察到空气跑出的现象。

实验装置实物图，如图2-2所示。

图2-21.实验材料：水槽、铁架台、去底透明塑料瓶、黄色乒乓球、玻璃管两节、橡皮塞、乳胶管、止水夹、红色塑料袋、电胶布。

2.实验步骤及原理说明：（1）以去底的透明塑料瓶代替玻璃杯，以乒乓球代替纸巾。

《空气占据空间》创新实验设计方案二、教科书上的原型实验：把纸团紧塞在杯底，将杯子倒立竖直压入水中，再竖直拿出来，根据杯中的纸团不会潮湿，证明空气占据空间。

三、需要改进创新的地方：结合我们农村学校以及学生特点，我认为书上的原型实验有以下几个值得改进与创新的地方：1、学生在实验操作时不易把握，导致有的学生由于方法不当，把杯子压入和拿出水中时没有完全竖直，水进入杯中；2、做这个实验时，总有几个同学不小心把纸团落在水中，从而影响实验结论的产生。

并且实验桌上散落着一个个潮湿的纸团，既浪费了材料，又不够环保卫生；3、学生如果用湿手触摸纸团，感知纸团的干湿比较模糊。

4、如果水槽里的水量过少，导致玻璃杯不能完全压入水中。

5、此实验要让学生通过观察纸团没潮湿的现象，理解空气占据空间，比较抽象，三年级的学生以形象思维为主，学生比较难理解。

四、创新实验设计方案：实验原理：空气要占据一定的空间。

实验器材：一个空饮料瓶，一个气球，一个黄色的乒乓球，一个装满水的水槽。

实验装置：将空饮料瓶的底部剪去，再将瓶盖拧去罩上气球，并用细棉线将气球颈部扎紧（便于观察空气的流动）。

实验操作步骤：1、将乒乓球放入水槽中，用手将气球里的空气尽量排出，并压住饮料瓶的颈口处，将透明空饮料瓶罩着乒乓球，竖直压入水中，观察乒乓球停留的位置。

2、把手轻轻松开，观察饮料瓶里的乒乓球的位置变化以及气球的变化。

3、比较发现：开始乒乓球停留在水槽底部，说明空气占据着饮料瓶的空间，水进不去；当把压住瓶口的手松开时，瓶中的空气就可以到气球中，水就进去占据原来那部分空气占据的空间，乒乓球随水面而上升。

4、得出结论：空气要占据空间。

五、创新实验的效果：1、改进后的实验所需材料既简易，又绿色环保，而且比较安全。

原实验使用玻璃杯易摔碎，不安全，纸团乱扔影响环境卫生。

而此实验选用的器材为生活中的废弃用品，既减少了生活中的垃圾，又为学习所利用。

2、实验操作既简单，又可重复实验，便于推广。

实验1 研究空气的性质（一）实验名称：研究空气的性质实验目的：探究空气占据空间实验器材：水槽、红颜色的水、玻璃杯、干燥的餐巾纸实验过程：1、将餐巾纸团成一团，塞入玻璃杯底部、将玻璃杯口朝下放入红色水中，直至水没入杯底，预测一下纸团会湿吗2、将玻璃杯从水中竖直提出来，用纸巾擦掉杯口的水，将纸从杯中取出，观察纸团没有湿，这是因为杯中的空间被空气占据着，空气跑不出来，水进不去，所以纸团不会湿。

3、再将纸团塞入玻璃杯底部，将玻璃杯竖直放入水中，在水中慢慢倾斜，直到红色水慢慢进入杯子，观察有气泡从杯口跑出，这就是杯子里的空气跑出来了，将杯子提出水面，用纸巾擦掉杯口的水，取出纸团，观察纸团湿了，因为杯子里的空气跑出来了，空气占据着的空间放出来了，水就进入了杯子，纸团就被红色水浸湿了。

实验结论：空气占据空间实验设计与记录：实验结论：（）（二）实验名称：空气有质量吗？实验目的：探究空气有质量的性质实验器材：杠杆尺及支架、气球、细线、铁架台实验步骤：1、将杠杆尺及支架固定在铁架台上，并调整使其平衡，将两只没有充气的气球挂在杠杆尺的两端，调节使其平衡，2、取下其中一端的气球，吹足气挂在原来的位置，观察现象，杠杆尺两端不平衡，实验结论：空气也有质量注意事项：（1）要在无风的环境下进行（2）注意防止气球炸开，保护眼睛。

实验2 气球充其量与飞行距离的关系实验名称：气球充其量与飞行距离的关系实验目的：使学生知道气球充其量越大，飞行的越远实验器材：长形气球、打气筒、钓鱼线、钩码、剪刀、米尺、塑料管、透明胶带、铁架台、实验步骤：1、将钓鱼线展开，一端从塑料管中穿过。

2、将钓鱼线从铁架台铁环中穿过。

3、钓鱼线两端挂钩码后自由下垂。

4、剪下两段透明胶带贴在桌边备用5、用打气筒给气球打气，旋转喷口，捏紧。

6、用透明胶带将气球固定在塑料管上。

7、松开手用米尺测量气球的飞行距离。

记录数据8、改变打气次数，重复第4至7步，记录数据。

气球充气量与飞行距离的关系实验记录数据分析：从实验数据看出，第一次打气次数多，气球飞行的远。

《空气占据空间》实验方案实验在教材中所处的地位与作用《空气占据空间吗？》这一实验课，选自小学科学三年级上册第四单元水和空气的第六课，它是在学生学习了解水的有关知识的基础上，进而探究空气的体积问题，为下个课题空气的重量打下基础，在整个单元中起到了承上启下的作用，课题探究中的排水法也为初中化学的学习打下基础。

实验原型和及不足之处实验原型：教材中通过四个实验来探究空气占据空间：A：往瓶中吹入空气，将瓶中水挤出来；B：把一团纸巾放在一个杯子的底部，然后将杯子竖直倒扣入水中，取出观察纸巾是否打湿；C：用两只同样大小注射器，分别抽取同样多的水和空气，然后用手指堵住管口，用同样大小的力向下压活塞，观察；D：向瓶中加入小石子，使水位上升。

实验的不足之处：实验内容多，较分散，不便于准备实验：观察内容多，对三年级学生而言，容易分散注意力，且不易得出正确结论。

第一个实验：用嘴向瓶内吹空气，学生在操作时不卫生，易出现吸气情况；第二个实验：将纸巾放在杯底，竖直扣入水中，易出现纸巾掉入水中，倒扣时如果不竖直而有点倾斜时，容易导致实验失败；第三个实验，学生如果用力不均等，效果不明显，而且不便于操作；第四个实验：存在一定的安全隐患。

实验创新与改进之处化零为整，将四个实验归整为一个实验，实验时一气呵成，便于实验准备和观察。

实验中利用控制彩色乒乓球停留在水中不同位置，通过水槽上的刻度条，观察空气占据空间的情况，增强了实验的有趣性、科学性和可操作性，易于培养学生的观察能力和动手能力，充分体现了愉快教学的理念实验器材环保，日常生活中常见，也便于学习下来后学生继续进行探究性的实验。

实验器材玻璃水槽（贴有刻度条）、塑料瓶（两个）、塑料盖（2个，其中一个完好，一个打孔）、气枪、彩色气球。

实验过程将两只黄色乒乓球放于水中，先观察乒乓球位置，作好记录；用两只去底但盖有瓶盖的塑料瓶分别罩在两只乒乓球上向水中压下，观察乒乓球在水中位置，作好记录（此时发现乒乓球会停在不同位置，让学生思考并探究其原因，原来一个瓶盖完好，一个瓶盖上打了孔，空气从孔中跑掉，进而引导学生得出空气占据空间的结论）。

小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》的实验创新空气占据空间是小学科学创新实验设计方案（SCED）的一部分，研究空气对空间的占据程度。

它旨在帮助小学生了解和体会空气的存在，从而引发他们大脑发展的兴趣，培养他们的探究精神，为他们的科学教育打下基础。

研究方法
此实验研究包括实验设计、模拟实验和真实实验三个部分。

实验设计
空气占据空间的实验设计是将某些容器填充空气，观察它们的体积的变化。

容器的可变体积和固定体积在实验中均有体现，可变体积容器有气球、橡皮筋、塑料瓶等，固定体积容器有塑料瓶、玻璃瓶等。

模拟实验
模拟实验可以使学生根据现实生活中的经验和认识，以及在实验中获得的新知识，模拟和演示空气占据空间的现象。

在模拟实验中，学生可以使用空气压缩机、空气泵和其他实验室用品，进行模拟性体积实验，测量不同体积的空气对容器的变化程度，从而加深对实验现象的理解。

真实实验
真实实验则可以让学生自行进行测量，然后进行总结分析，使学生从实际操作中体会实验现象，加深在课堂上学习到的知识，同时也可以培养学生的观察力、推理能力和分析能力。

结果展示
空气的体积可变，当空气压入容器中，体积变大，而抽出空气时，体积变小。

实验表明，空气可以填充容器中的空间，并且空气的压力也会随容器的容积变化而发生变化。

结论
空气占据空间实验可以使小学生明白空气的占据空间，进而了解空气的存在，有助于他们提高对空气的认识，培养探究精神，提高对科学教育的认识，为他们将来的学习发展打下基础。