空气占据空间的实验创新

小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》的实验创新小学科学实验设计是教学研究的一个重要方面，尤其在小学课堂上，更重要的是加强学生的创新能力和科学素养。

随着科学技术的不断发展，教师和学生可以通过实施科学实验来深化对日常生活中物质面上的事物和现象的科学认识。

针对当前学生科学素养的培养问题，本文结合实际，采用《小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》的实验创新》的标准化方案，以提高学生的创新能力为目的，进行了实验设计。

第一部分验背景本次实验创新的探究课题是：空气占据空间。

空气是一种无色无味无实质的物质，但其实它又占据了大量的空间，并且形成了一个容器中的空气层。

探究这个现象，有助于加深学生的相关科学知识的认识，可以帮助学生更好的了解空气占据空间的原理，并且培养学生的创新能力。

第二部分实验内容及步骤1.准备实验设备：实验台、密封容器、空气泵，以及温度湿度测试仪。

2.安排学生进行实验，先用温度湿度测试仪测量一个密封容器内部的温度和湿度。

3.使用空气泵，将空气压入容器内，观察空气在容器内的分布，并记录容器内部温度和湿度变化情况。

4.通过计量，比较空气压入和不压入容器前后的温度湿度和体积变化情况，总结空气是如何占据空间的。

第三部分验结果通过上述实验，发现在空气的压入之后，容器内部的温度和湿度都有所升高，而且体积也明显变大了。

从实验结果来看，当空气被压入容器中，空气的压力会使容器的体积变大，这说明空气在容器内占有一定的空间。

从实验结果中可以得出结论：空气能占据空间，充满容器。

第四部分论本次实验归纳总结如下：1.在空气压入容器时，容器内部的温度和湿度都有所升高，而且体积也明显变大。

2.空气的压力会导致容器的体积变大，说明空气在容器内占有一定的空间。

3.从实验结果中可以得出结论：空气能占据空间，充满容器。

总结本文通过《小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》的实验创新》标准化设计，针对探究课题“空气占据空间”，进行了实验，实验结果表明：空气能占据空间，充满容器。

科学思维的形成和动手实践能力的培养是小学科学学科核心素养落实的重要途径。

对于小学生而言，如果教材中实验操作难度较大，相对就会增加理解难度，限制学生思维的形成，动手能力也会大打折扣。

教科版三年级上册《水和空气》单元第六课《空气占据空间吗》，利用取材简便、实验过程动态有趣的两个创新实验证明空气占据空间，学生在边学边玩中了解了空气占据空间的抽象概念，由于有趣且利于理解，学生就有主动探索欲望，可为学生的终身学习和发展打下坚实基础。

小学科学教材中有很多实验设置较为抽象，以形象思维为主的小学生很难从实验现象看到实验本质，这不仅增加了学生的理解难度，还会使学生失去学习科学的兴趣。

为解决这两大问题，笔者经常会对教材中一些实验进行创新与改进。

“空气占据空间吗”实验就是一例，下面是对本实验的一些解析。

教材中实验的不足及分析实验一：（如图１）用两根吸管和一块橡皮泥，在不倾斜瓶子的情况下，利用空气把水挤出瓶外。

在教学中发现实验本身存在的一些不足，容易导致学生在操作过程中出现失误：首先，材料的选择不严谨，用橡皮泥作为密封瓶口的材料，易出现吸管、瓶子和橡皮泥的接口处密封不紧密的情况；在放置吸管时，有的同学为了方便快捷，会选择从橡皮泥的上方直接穿过，极易出现吸管的一头被橡皮泥堵塞的情况，密封不好或是堵塞，都会导致实验失败。

其次，利用向一个吸管吹气，另一吸管有水流出的实验现象得出空气占据空间的结论，对三年级学生来说有一定的理解难度。

实验二：（如图２）把一团纸放在一个透明杯子的杯底，再将杯子竖直倒扣入水中。

通过预测纸巾会不会被水浸湿来判断空气是否占据空间。

此实验的不足有：首先，学生在操作过程中杯底的纸巾容易掉落，操作不当纸巾会被浸湿；其次，通过纸巾不被浸湿的实验现象得出空气占据空间的结论，三年级学生无法通过自己的思考，推理出“纸巾不湿是因为空气占据了下方的空间”的结论，无法从实验现象感知实验本质。

实验的改进与创新为了让学生更加容易理解空气占据空间，笔者对教材中实验一、二都进行了创新与改进。

小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》的实验创新空气是我们生活中最无形的组成部分，但它在大部分环境中却占据重要的空间位置。

本实验旨在通过探究气体的特性、它的影响以及如何控制它来证明它确有其存在的价值和意义。

而且，本实验也旨在教育小学生，发现空气这一无形的存在，强调它的实质和环境作用。

实验目的与意义
本实验旨在通过探究空气占据空间的特性，以证明空气在环境中确实存在，起着重要作用。

然后，教育小学生以通过了解空气对环境的影响，来培养他们的环保意识，为他们提供更好的科学素养。

实验方案
实验步骤1：在每个班级中，由老师指导学生们使用测量设备（如温度计、湿度计和可伸缩的网格），观察空气的变化，比较空气密度在不同空间的差异，特别是在温度和气压变化的条件下。

实验步骤2：学生们可以使用压力瓶，观察不同空气压力下，空气在不同空间内占据的空间，可以实验不同空气压力下空气的变化，以懂得空气压力的变化是如何影响空气状态的。

实验步骤3：学生们可以通过实验，了解空气的存在是如何影响环境的，例如如何影响大气压力，如何影响气候等等。

实验期间的管理
1、为了保证实验的准确性，老师需要细心观察每一步的变化情况，并及时纠正学生的错误操作；
2、为了维护安全，需要老师仔细检查实验仪器，以免发生意外；
3、教师需要结合学生的学习情况，对其实验进行必要的辅导和指导，以实现最好的实验效果。

实验总结
经过本次实验，学生们可以学习到空气占据空间的特性，更加深入了解空气对环境的影响，并培养起环保意识，从而更加关注环境的变化，为自身的科学素养打下坚实的基础。

小学科学创新实验设计方案《空气占据空间》的实验创新小学科学创新实验设计方案“空气占据空间”旨在让学生们更好地了解空气的性质和特点。

空气被认为是最容易被忽略的物质，因为它不能被看到，即使可以触摸到它也是不可见的，但它仍然在整个宇宙中扮演着重要的角色占据空间。

在实验前，学生应该充分理解空气的性质，以及空气在整个宇宙中所发挥的作用。

学生们也应该了解空气是由什么组成的，它的组成成分如何影响空气的密度，以及空气密度如何影响空气的占据空间的大小。

学生也应该实际用儿童友好的实验方案来检验空气，了解它可以抵抗重力和被其他物体占据空间的能力。

此外，为了让学生们在实验中更好地熟悉空气，实验还需准备以下物品：一支水管，一支抽气管，一瓶空气，一块实验板，一副称重秤，几枚探针。

实验过程本实验的目的是让学生更加了解空气的占据空间的能力。

首先，学生要准备一块实验板，把一条水管放在实验板上，并注入一瓶空气。

接着，把抽气管放到水管的一端，并用探针封住另一端，以防止空气流出。

通过一支抽气管向水管内灌入空气，空气会随着水管向外移动，占据实验板上的空间。

当空气反复这样进行时，学生们亲眼观察空气占据实验板上的空间的大小，并用称重秤测量此时空气的重量。

实验结果实验结束之后，学生们发现空气被抽入水管后会随着水管向外扩散，逐渐占据实验板上的空间，从而达到了设计实验的目的，也印证了空气占据空间的能力。

使用称重秤测量空气的重量，发现空气的重量是实验板上物体重量的3倍以上。

实验结论本次实验可以清楚地解释空气的性质，它是一种可以占据空间的物质，并且它的重量比同种物质的实体重量多，从而说明空气在支持宇宙的运行中发挥了重要的作用。

今后，可以通过不同的实验让学生们更加深入地了解空气的性质，探索空气的各种特性，并为今后的科学研究奠定基础。

“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》创新实验方案（金江网）
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）。

在瓶盖上扣上一只气球（瓶盖上打孔），再次将塑料瓶倒扣入水中，观察乒乓球和气球情况（随着乒乓球在水中的上升，气球体积增大，原来瓶中的空气被水挤入了气球中，因为空气占据空间，所以气球鼓了起来）。

用气球往塑料瓶中注入体积多少不等的空气，控制乒乓球停留在水中不同位置，进一步感知空气能占据空间。

实验效果
化散为整，材料环保，简单易得，便于观察，易于操作，学生积极性高，实验效果好。

实验评价
通过对实验器材和过程的改进，实验操作一气呵成，使得学生学习兴趣得以极大的提升，体现了愉快学习的新课程理念。

通过化零为整，使得整个实验操作过程简单而且易于操作，现象明显，效果好。

科学是一门知识全面的学科，实验操作对教师的要求高，改进实验后，能起到示范引领的作用，这对于学生动手水平的培养和思维的拓展有着积极的作用。

小学科学创新实验设计方案《空气占据空间吗》的创新实验饶阳县饶阳镇东草芦中心小学张翠显一．实验设计意图：1.《空气占据空间》是冀教版小学科学三年级上册《认识空气》中的教学活动。

通过实验，变看不见的空气为看的见，变摸不着的空气为摸得着，让学生在探究过程中认识到、感受到空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间。

并为后面学习《空气的质量》打下基础。

2.通过尝试设计与完成实验过程，培养学生的科学探究精神，发展学生的科学素养。

二、教学重点：通过实验探究空气能占据空间。

三．创新实验所需器材：玻璃水槽、去底矿泉水瓶和完整矿泉水瓶各一个、玻璃管、橡胶管、带孔橡胶塞、乒乓球、注射器（或打气筒）、红墨水、纸团等。

四、实验过程：活动一：纸的“奇遇”把一团纸放在杯子的底部，然后将杯子垂直倒扣在水中.预测一下，纸团会湿吗？为什么？活动二：“听话”的乒乓球。

1.往装有水的水槽里放入乒乓球，让学生猜一猜“用去底的矿泉水瓶对准水中的乒乓球，竖直用力向下压，乒乓球会在水的什么位置？”（学生可能会得出三种答案：水面上、水中、水底。

）（设计意图：此环节是为了了解学生以往的知识储备，可让学生自己动手实验，找出答案。

设疑“怎样才能让乒乓球浮到水面上来呢？”说着，慢慢拧开瓶盖，让学生思考原因。

感受瓶中空气的存在。

）2.再次设疑“怎样让乒乓球反复听我们的话，让它到哪里，它就到哪里呢？3.连接装置，推动活塞，观察现象。

（设计意图：轻推打气筒活塞，学生看到乒乓球再次沉入水底这一现象，进一步感受到空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间这一实验结论。

）活动三：自制小喷泉。

1.连接装置。

2.推动活塞，观察现象。

（设计意图：首先，轻轻推打气筒，水中有气泡产生，让学生意识到有空气存在。

然后，用力推打气筒，水上升，形成小喷泉，让学生进一步认识到是空气占据了水的空间，才形成了水柱。

）五．板书设计：空气占据空间？小石子占了瓶子里面的地方空气占据空间六、实验效果及自我评价：这节课是在课上和课后反思中逐步成型的，对教法和实验方法进行了创新，围绕课题《认识空气》，改进实验器材，其目的就是要达到寓教于乐，激发学生的创新意识，让学生大胆想象。

第1篇一、实验背景空气是自然界中的一种重要气体，它是无色、无味、无形的，但它在我们的生活中无处不在。

本实验旨在探究空气是否占据空间，以及空气占据空间的特点。

二、实验目的1. 了解空气的物理特性。

2. 探究空气是否占据空间。

3. 研究空气占据空间的特点。

三、实验材料1. 实验器材：透明塑料杯、水、打气筒、球针、塑料泡沫、橡皮泥、乒乓球、注射器、玻璃瓶、金属管、夹子、橡胶管、水槽、量筒。

2. 实验材料：水、空气、球针、塑料泡沫、橡皮泥、乒乓球、注射器、玻璃瓶、金属管、夹子、橡胶管、水槽、量筒。

四、实验步骤1. 实验一：空气占据空间（1）将透明塑料杯内底部贴一小块双面胶，将纸揉成一个纸团，紧塞在杯底，用双面胶把纸团粘牢。

（2）在水槽里装入水，在水面上撒一些漂浮物（如泡沫塑料），可以方便观察水位变化。

（3）把杯子慢慢竖直倒扣在水里，要压到水槽内的水淹没杯底为止，再竖直提起杯子，观察纸团是否被浸湿。

（4）在杯底扎一个小孔，再把杯子竖直压入水中，观察杯子中有什么变化。

（5）用打气筒连着球针，把球针插入杯底的小孔，从杯底的小孔向杯中注入一些空气，观察杯中的现象。

2. 实验二：空气压缩性（1）用一个注射器抽进10毫升的空气，记下初始的刻度，然后用手指堵住注射器管口。

（2）慢慢用力向下压活塞，直到活塞压不动为止，观察活塞的位置是否发生变化，然后松手。

（3）用相同的方法向上拉活塞，直到活塞拉不动为止，观察活塞的位置是否发生变化。

3. 实验三：空气密度测定（1）选择实验器材：玻璃瓶、金属管、夹子、橡胶管、水槽、量筒、打气筒。

（2）将玻璃瓶装满水，用金属管将水倒入量筒，记录水的体积。

（3）将玻璃瓶倒置，用打气筒向瓶中注入空气，待瓶中空气充满后，用金属管将空气导入量筒，记录空气的体积。

（4）根据水的体积和空气的体积，计算空气的密度。

五、实验现象1. 实验一：将空气占据着杯子的空间，水无法进入杯子，纸团不会湿。

将杯底扎个小孔，杯中的空气从小孔中流出，水进入杯中，占据杯中的空间。

《空气占据空间》创新试验设计方案一、产生背景：《小学科学课程标准》明确指出：“小学科学课程是培养学生科学素养启蒙教育”，小学科学试验教学正是培养学生科学素养和进行探究学习关键方法。

我长久从事小学科学教学和试验室管理工作，在平时工作中我尤其重视科学试验教学，善于依据教学需要对教材试验进行改善和创新。

今天我所展示创新试验方案《空气占据空间》就是其中一个。

我在以前教学中，采取书上原型试验，学生了解困难，操作成功率低。

萌生了我对此试验进行改善和创新想法，结合平时在教学中经验我对此试验提出了以下改善和创新方案。

二、教科书上原型试验：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，依据杯中纸团不会潮湿，证实空气占据空间。

三、需要改善创新地方：结合我们农村学校和学生特点，我认为书上原型试验有以下多个值得改善和创新地方：1、学生在试验操作时不易把握，造成有学生因为方法不妥，把杯子压入和拿出水中时没有完全竖直，水进入杯中；2、做这个试验时，总有多个同学不小心把纸团落在水中，从而影响试验结论产生。

而且试验桌上散落着一个个潮湿纸团，既浪费了材料，又不够环境保护卫生；3、学生假如用湿手触摸纸团，感知纸团干湿比较模糊。

4、假如水槽里水量过少，造成玻璃杯不能完全压入水中。

5、此试验要让学生经过观察纸团没潮湿现象，了解空气占据空间，比较抽象，三年级学生以形象思维为主，学生比较难了解。

四、创新试验设计方案：试验原理：空气要占据一定空间。

试验器材：一个空饮料瓶，一个气球，一个黄色乒乓球，一个装满水水槽。

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

试验操作步骤：1、将乒乓球放入水槽中，用手将气球里空气尽可能排出，并压住饮料瓶颈口处，将透明空饮料瓶罩着乒乓球，竖直压入水中，观察乒乓球停留位置。

2、把手轻轻松开，观察饮料瓶里乒乓球位置改变和气球改变。

3、比较发觉：开始乒乓球停留在水槽底部，说明空气占据着饮料瓶空间，水进不去；当把压住瓶口手松开时，瓶中空气就能够到气球中，水就进去占据原来那部分空气占据空间，乒乓球随水面而上升。

空气占据空间的实验创新高佳一、实验在教材中的地位与作用1、“空气占据空间”是科教版小学科学三年级上册P78中的教学活动。

让学生在探究的过程中认识空气确实存在，空气和其他物质一样，能够占据空间。

为后面《空气占据空间的变化》《空气的重量》的学习奠定基础。

2、通过尝试设计与完成实验过程，培养学生的观察能力、探究创新能力，对发展学生科学素养，培养探究精神具有重要的作用。

二、实验原型及不足之处（一）1、实验材料橡皮泥有毒；操作中容易出现橡皮泥堵塞吸管的失误，从而导致实验失败。

2、一次性吸管学生反复试吹不够卫生，丢弃易造成资源浪费和环境污染。

3、学生气息不足，很难将水顺利吹出来，现象不明显。

实验原型及不足之处（二）1、如果杯子接触水面时没有垂直，很难达到理想的效果。

2、三年级的学生在操作时容易把纸团掉在水中,采用纸张，不利环保。

三、创新实验的器材玻璃水槽、去底矿泉水瓶（缠绕铁丝）、玻璃管、橡胶管、带孔橡皮塞、乒乓球、注射器、红墨水等。

四、实验创新与改进之处创新实验1①用胶塞替代有毒的橡皮泥更安全环保②用玻璃管代替塑料吸管，消除浪费，减少了污染。

③用推注射器活塞代替用嘴吹气实验安全可靠更加卫生。

创新实验2用乒乓球代替纸团能节约用纸，保护森林，实验更加绿色环保。

创新实验3①在矿泉水瓶壁粘贴刻度尺，在水面放一乒乓球可以非常直观地观察到瓶内水位的升降。

②用推拉注射器的活塞来控制瓶内空气的流动，操作方便，现象明显五、实验过程自制小喷泉1、连接装置2、推动活塞，观察现象。

“霸道”的空瓶1、用去底矿泉水瓶对着水中的乒乓球用力下压，2、观察现象。

“听话”的乒乓球１、连接装置2、推拉活塞，观察现象。

六、实验效果及自我评价1、用可以重复使用不会造成浪费的乒乓球代替纸团，节约纸张保护森林，实验无污染，充分体现了绿色环保的科学理念。

同时提高了实验器材的使用率。

2、用推拉注射器活塞代替用嘴去吹吸管，实验安全卫生。

３、实验现象明显，趣味性浓，符合三年级学生的心理特点及审美需求，能有效的激发学生学习兴趣。