4.1 空气占据空间 教案

【新教材】大象版小学科学三年级上册：4.1 空气占据空间 教案

第四单元

流动的空气

1 空气占据空间

【教学分析】

本课属于物质科学领域部分，具体是

主要概念3.空气是一种常见而重要的混合物质。

3.1空气具有质量并占有一定的空间，形状随容器而变，没有固定的体积。

3.4知道空气具有质量并占有一定的空间，空气总会充满各处。

《空气占据空间》一课是大象版科学三年级上学期第四单元《流动的空气》第1课。通过一年级《空气》单元找空气、观察空气的活动，学生已经认识了我们周围有空气，空气存在于很多物体中，知道了空气的基本性质，在此基础上再来认识空气是占据空间的，既是以前空气知识的扩展和延伸，又是对空气性质的新的认识，本课内容还会成为空气的用途、空气的流动等教学内容的学习基础。

在知识上，学生认识了空气存在于我们周围，能用各种办法找到空气，认识了空气的基本性质，这些都是学生建立“空气占据空间”概念的学习基础。但由于空气是看不见的物体，这种看不见的物体使学生无法觉察空气的变化，只能借助其他物体的帮助，通过实验现象的分析来认识，这给学生理解空气占据空间的科学概念带来一定困难。因此，本课，教师要在学生原有知识的基础上，通过对有结构材料的观察、实验，通过对实验现象的分析、讨论、相互启发和交流，促进学生对空气占据空间概念的理解。

学习本课时，学生已经有了两年多的科学课学习经历，观察、实验能力，表达交流能力等都已具有一些基础。因此，一方面教师要通过实验材料的操作、实验现象的观察，继续激发学生对科学课的学习兴趣；另一方面，教师要鼓励学生积极思考，发展学生科学思维能力，逐步引导学生养成认真观察、主动思考的学习习惯。

三年级的学生处于认知阶段的具体运算阶段，以具体形象思维为主。因此，教师要从学生的原有认识出发，提供有结构的材料，挑起学生的矛盾认知，再通过典型事实的观察和分析，最终使学生建立空气占据空间的科学概念。

【教学目标】

1.通过本课的探究活动，认识空气占据空间这一科学概念。

2.通过空气占据空间内容的研究，学生初步学会做空气占据空间的实验，初步具有根据事实进行猜想的科学能力，初步养成认真细致、独立思考的科学学习习惯。

3.通过空气占据空间的科学概念的学习过程，激发学生的科学探究兴趣，体验科学探究的过程，体验合作研究的快乐。

【教学准备】

（1）材料准备：

气球、空塑料瓶、锥子、水槽、水、纸团、透明玻璃杯、去底且盖子扎孔的空塑料瓶、乒乓球。

（2）活动场地：教室

【教学过程】

本课按照科学探究的主要要素进行组织：提出问题——猜想假设——搜集证据——得出结论——拓展活动。

一、提出问题

教师演示：科学小魔术——瓶子里的气球怎么吹不大？老师却吹得大？

生：我们还小，力气小，所以吹不大。

生：老师力气大。

生：瓶子里空间小。

二、猜想假设

教师引领学生观察瓶子底部的小孔，并思考。

师：怎么瓶子底部有小孔，瓶子里的气球就可以吹大了呢？

生：瓶子里有空气。

生：瓶子里空气能从小孔跑出来。

生：我吹气球的时候，您一定把小孔悄悄堵住了，瓶子里空气出不来，我就吹不大气球了。

生：肯定是这样，我也同意。

教师揭秘。

三、搜集证据

（一）小组实验1：空气占据瓶子里的一部分空间。

师：瓶子底部侧壁钻一个孔，再吹气球能吹大，思考原因，再将瓶子放入水中吹瓶子里的气球，观察发现随着瓶子里气球的变大，瓶子底部的小孔有气泡冒出，解释这是怎么回事？

小组实验操作，把观察到的现象就在学生活动手册13页上。

师：这个实验中为什么发生这样的事情？

生：我们看到，吹气球时，瓶子的小孔会有气泡冒出。

生：我觉得气泡就是瓶子里的空气跑出来了。

（二）小组实验2：不会湿的纸团。

师：同学们认为瓶子里有空气，占着地儿，所以气球吹不大，瓶子扎孔后，空气可以从小孔跑出来了，瓶子里的空气就被气球挤了出来，在小孔处我们还看到了气泡。空气是没有颜色、没有气味和味道、透明的气体，到底是不是这样的?还不好说，需要我们通过实验进一步证明。

师：这是什么?（一张纸），是干的还是湿的?（干的）如果老师把这张纸放进水里会怎样?（会湿）你有办法让纸放进水里也不湿吗?

生：把纸表明涂蜡。

生：把纸装入塑料袋中。

生：把纸放进杯子里，再将杯子倒扣到水中。

师：你是怎么想的？

生：杯子里和瓶子里一样，也有空气，如果我们不让杯子里的空气跑出来就可以了。这个实验我做过。

师帮助这名学生板前把实验做了一遍。

师：用这种方法，纸确实没湿。你想不想试一试?你认为在做这个实验的过程中应该注意什么问题?纸要紧紧塞在杯子的底部；杯子竖直插入水中；杯子在水中静置10秒钟；再竖直着拿出杯子；擦净杯子边缘的水，看一看纸湿没湿。

学生分组实验（教师给各组学生提供的杯子是不同的，有的组的杯子底部有洞、有的组的杯子底部没洞，学生实验后，发现有的组的纸湿了，有的组的纸没湿。） 师：有的组纸湿了，纸为什么会湿?有的组纸没湿，纸怎么就不湿呢?

生：我们组的杯子有个小洞，空气从洞里出来了，水就进去了，纸就湿了。

生：我们组杯子没有洞，空气就呆在杯子里，占着杯子的空间，水进不去，所以纸没湿。

四、得出结论：

师：在我们的身边，还有哪些空间也被空气占有者？

生：文具盒里的空间除了有文具外，还有空气。

师：是不是可以这样描述：文具盒里的空间除了被文具占有外，还被空气占有者。

生：书包里的空间除了被书本占有外，还被空气占有者。

生：教室里的空间除了被我们、桌椅等占有者，还被空气占有者。

生：……

师小结：空气占有者一定的空间，并且充满各处。

五、拓展活动：科学小魔术——听话的小球。

教师出示乒乓球和去底的塑料瓶。

师：你们看，老师还给大家带来了乒乓球，把乒乓球放人水中，乒乓球会怎样?（浮在水面上）如果老师用去底带盖的瓶子扣在乒乓球上，竖直压入水中，根据我们今天所做的实验和所学的知识，你认为乒乓球会在水中的什么位置？说说你的理由。

生：小球会在瓶子的顶部，因为乒乓球很轻，会在水中飘起来；

生：小球会在瓶子的中间位置，因为水会进入瓶子，直到瓶子中的水位与瓶子外面的水位一样高，小球要浮在水面上，因此，小球会处在瓶子的中间位置；

生：小球会在瓶子的底部，因为瓶子里有空气，空气占着瓶子里的空间，水进不去，小球就会落在水底。

师：想不想试一试？注意：实验时请你把瓶子对着小球竖直压入水底，不能上下移动瓶子。

师：你看到什么实验现象?

生：小球沉在水底里。

师：为什么小球会沉在水底?

生：是空气占满了瓶子的空间，使小球沉在了水底。

师：空气占满了瓶子的空间，就能使小球沉在水底，空气占满了杯子的空间，就能让纸不湿，那你能不能根据以上实验现象进一步猜想：怎样让你的小球从水底跑到水的中间，或者跑到水面上来?并说说你的理由。

生：倾斜瓶子，把瓶子扎洞，松一松瓶子盖；

生：用一根管子吸出瓶子里的空气

……

师：一定要放出瓶子里面的一部分空气，让出一部分空间，水才能进去，小球才能上升；空气不让出空间，水就进不到瓶子里，小球就不会上升。

实验验证。

【教学反思】

本课教学，由于实验较多，所以一方面学生表现出浓厚的学习兴趣，另一方面也使得课堂秩序有些混乱，这也是实验课的一个教学组织方面的难点，需要有经验老师和专家的指点。再有，即使是准备了丰富的实验，学生还是难以提出空间一词，最后还是由教师直接讲解完成的。看来空间概念的抽象性对于三年级学生来讲难度较大。

【总结点评】

1.精心设计有结构的实验材料

本课中，教师选取了三组典型的实验材料，第一组实验材料：空塑料瓶、气球、锥子、水槽、水。第二组实验材料：两个塑料杯，一个底部有洞，另一个底部没有洞，将杯子竖直压入水中以后，有的组纸湿了，有的组纸没有湿，这个意外的结果激发了学生探究的欲望，创设了一个引起疑问、聚焦问题的契机。在认识到空气占据空间概念基础上，教师为学生提供了第三组材料：用去底的塑料瓶扣在浮于水面的乒乓球上，通过对现象的预测、实验与分析，引导学生进一步认识空气是占据空间的，然后，教师又提出要求：想办法使小球浮在水中，浮到水面上来，学生既可以斜一斜杯子让空气跑出来，又可以拧开杯盖让空气跑出来，还可以用手压住瓶口放一部分空气出来………这样做的目的都是为了放出一些空气，腾出一些空间，水才能进去。从正反两个方面使学生很好地理解空气“占据空间的含义，可见，实验材料的结构性，为学生科学概念的建立发挥了积极作用。

2.注重学生科学思维能力的训练

本课，在学生建立科学概念的过程中，始终有一条思维主线贯穿于整个教学活动之中：课堂一开始瓶子里气球吹不大的原因的讨论，到纸湿没湿的实验现象的争论，再到瓶子和小球的实验现象的猜想与验证，最后到设计让小球到中间、到水面上来的方法………一环扣一环，环环紧扣，这样层层深入的引导过程，很好的训练了学生思维的严谨性和连续性，有效地发展了学生的科学思维能力。

【新教材】大象版小学科学三年级上册：4.2 会上升的热空气 教案

2 会上升的热空气

【教学分析】

本课属于物质科学领域部分，具体是

主要概念3.空气是一种常见而重要的混合物质。

3.3空气的流动是风形成的原因。

3.4通过观察，描述热空气上升的现象。

《会上升的热空气》是大象版科学三年级上学期第四单元《流动的空气》第2。通过一年级《空气》单元找空气、观察空气的活动，学生已经认识了我们周围有空气，空气存在于很多物体中，知道了空气的基本性质，在此基础上本单元第1课学生认识了空气是占据空间的，本课学生将对热空气进行专门的观察，经过提出问题、作出假设，最终在实证的基础上认识到热空气具有可以上升的事实性知识。

知识上学生认识了空气存在于我们周围，能用各种办法找到空气，认识了空气的基本性质，学生已经认可空气占据空间的事实。但关于热空气的上升运动，还需要一定的证据的支撑。

能力上学习本课时，学生已经有了两年多的科学课学习经历，观察、实验能力，表达交流能力等都已具有一些基础。

【教学目标】

（1）使学生知道热空气会上升的事实性知识，开始从运动的视角关注空气的流动。

（2）发展学生基于已有的经验和知识对现象提出猜想假设的能力，并通过设计实验验证假设发展学生制订计划搜集证据的能力。

（3）培养学生动手实践能力，形成证据意识，发展学生合作意识与能力，以及积累一些人类利用科学原理改善生活的事例。

（4）增强学生探索自然、学习自然科学的乐趣。

【教学准备】

（1）材料准备：

蜡烛、火柴、弃物盒、长夹子、薄塑料条、电吹风（或酒精棉球）、塑料袋等。

（2）活动场地：教室

【教学过程】

本课按照科学探究的主要要素进行组织：提出问题——猜想假设——事实证据——得出结论。

一、提出问题

师：家里一般都有一个排风扇，你观察过吗？它安装在什么位置？

生：它一般都安装在窗户的上面。

二、猜想假设

师：人们为什么会把排风口设在窗户的上部？提出自己的假设。并想一想怎样验证自己的假设。

生：是不是为了防止小动物爬进来呀。

生：热气向上走，好排风。

生：为了安全。

生：……