教科版（2017秋）科学 三年级上册 2.2空气能占据空间吗 教案

《空气能占据空间吗》教学设计
【教学目标】
科学概念目标学生通过探究活动，知道空气能占据一定的空间。
科学探究目标
1.学生通过教师指导，用纸团、矿泉水瓶等材料和方法分步操作，进行观察，研究空气占据空间。
2.能运用空气占据空间这一知识，使用 2根吸管、矿泉水瓶、橡皮泥设计小实验，将水从矿泉水瓶里挤出去。
科学态度目标
1.能对空气能否占据空间表现出研究的兴趣。
2.能在教师指导下对空气是否占据空间进行合作探究，乐于交流与表达。
3.能如实讲述事实，不盲从，当发现事实与自己原有的想法不同时，能尊重事实，形成用事实说话的证据意识。
科学、技术、社会与环境目标
初步了解“空气能占据空间”知识在日常生活中的应用。
【教学重难点】
重点：通过实验探究认识到空气能占据空间。
难点：能对空气占据空间这一事实作出科学的解释。
【教学准备】
学生准备：烧杯、无孔矿泉水瓶、有孔的瓶盖、有橡胶管的瓶盖、纸巾、水、打气筒、橡胶管、学生实验学习单，毛巾、污水桶等。
教师准备：学生实验材料一套，塑料瓶一个、气球、橡皮泥、课件。
【教学过程】
一、 聚焦问题，引出课题
1.出示一张纸巾，然后揉成纸团，提问：如果把它扔到水里，会怎样？
（预设：会湿）
2.出示无孔的矿泉水瓶，如果把纸团紧紧塞在瓶盖处，将矿泉水瓶竖直压入入水中，水要没过瓶盖处（PPT出示图片），里面的纸团会湿吗？（预设：会或不会）教师根据学生回答板书观点。
3.追问理由：你这样预测的理由是什么？
（预设：不会湿，空气占据杯子的空间。）
4.引出疑问：瓶盖处的纸团会不会湿？我们怎么来证明？
（预设：通过实验）
【设计意图：这是一个十分重要的研讨环节。教师让学生有理有据地表达自己的意见，从中了解学生是否真正认同空气会占据空间，从而帮助学生完成对空气更全面的、更科学的认知建构。】
二、探索问题，解决矛盾
（一）压杯入水
1.实验操作指导：
师：那这个实验怎么做呢？有哪些注意事项呢？
师：播放微视频
2.学习记录单
3.学生领取材料，开始实验，教师指导。
4.小组汇报交流。
（1）当把矿泉水瓶压到水槽底部时，瓶内的水面有没有发生变化？
（预设：没变）
（2）瓶盖处的纸团怎么样了呢？
（预设：没湿）
（3）纸团没有湿，瓶中水面没有变，说明水槽里的水有没有进到瓶子里面？
（预设：没有）
（4）水为什么进不去呢？
（预设：瓶子里有空气，空气占据了瓶中的空间，水就进不去了）
（5）分析纸团湿了的原因：有没有小组杯底的纸团是湿的？为什么你们的纸团会湿呢？（预设：瓶子压下去倾斜了，空气泄露了，水进到瓶子里，纸团就湿了）
【设计意图：三年级学生年龄小，实验操作直观演示的话，部分学生容易注意力不集中，所以我采用微视频的方式，更能让学生明确实验步骤和实验具体注意事项。并且原有的塑料杯塞纸团需要先在杯底粘上双面胶，塞入后还容易掉落，我改进后用矿泉水瓶，上窄下宽，纸团不容易掉落，操作简便。】
（二）扎孔观察
1.引出扎孔：空气占据了瓶子的空间，所以水进不去，你有办法让水进到瓶子里吗？（预设：瓶盖处扎一个小孔）
2.为了大家的安全，老师给大家准备了一个有孔的瓶盖，待会只需要紧紧拧上就可以了，不过实验之前老师有几点要求，一起来看：
（1）按住小孔，压杯入水
（2）松开手指，观察变化
3.学习记录单
4.学生继续小组探究，教师指导。
5.简单交流：
（1）瓶盖处扎了小孔以后，瓶子中哪些情况发生了变化？
（预设：瓶子中水位变高了）
（2）水位怎么会变高了呢？
（预设：水跑到杯子里面了）
（3）水是什么时候跑到瓶子里面去的？（预设：松开手指以后）
（4）水跑到瓶子里后，空气去哪里了？（预设：空气被水挤出了小孔）
（5）空气被水挤出了瓶子，就是说刚才被空气占据的空间现在被谁占据了？（预设：水）
（6）水占据了瓶子的空间，那么瓶盖处的纸团怎么样了？
（预设：湿了）
（7）湿了的纸团把它从杯子里拿出来放在小桶里。
（三）打气观察
1.提问：水的本领还真大，把空气挤出了瓶子，你能想办法让空气再回到瓶子中去吗？（预设：向瓶子里吹气）
2.出示气筒：怎么吹？（预设：嘴巴）老师这里有更先进的工具，我们就用它把瓶子里的水赶出去。
3.PPT出示打气观察提醒：
（1）压下瓶子，观察水位，黑笔记录。
（2）按上打气筒，慢慢打气，观察水位，红笔记录。
4.学习记录单
5.小组反馈：
（1）当慢慢向瓶子打气时，瓶子里发生了什么变化？（预设：瓶子里的水慢慢变少，水位下降。）
（2）这说明了什么？（预设：说明瓶子里的水被空气挤出去了，空气又重新占据了杯子的空间）
【设计意图：实验过程中出现了多个现象——水的变化、空气的变化以及纸巾的变化，这些现象观察起来容易，记录下来也不难，难点在于学生能否将这些现象与空气占据空间的事实建立起一个逻辑联系，也就是基于事实的科学的解释。】
三、研讨交流，小结课堂
1.提问思考：在刚才的三次实验中，你们分别看到了哪些现象？
（预设：第一次水没有进瓶子，纸团没有湿；第二次水进入了杯子把空气挤出去了，纸团湿了，第三次往瓶子里打气时空气把水挤出杯子，空气又重新占据了杯子的空间）
2.课堂小结：这些现象告诉我们什么？（预设：空气能占据空间）
3.提问引题：这就是我们今天所探究的内容（出示课题），现在谁能告诉大家空气能占据空间吗？
（预设：能）
师：“划去“吗”字
四、拓展延伸，应用挑战
1.出示小挑战的材料。现有半瓶水、一块橡皮泥和两根吸管，在不倾斜瓶子的情况下，你能利用空气将水从瓶中挤出来吗
【设计意图：本活动让学生用透明的瓶子来做这个实验，就是为了将这一过程可视化。这里要引导学生积极思考橡皮泥的作用，可以让学生将橡皮泥从瓶口取出，然后向瓶中吹气，观察水还能不能被挤出。学生会明白，由于空气被密封在一个空间里，不能跑出瓶子，所以才能将水挤出。在实验结束后，要让学生解释水会被挤出的原因。这是一个让学生对概念加深理解的实验。】
五、课堂小结
通过今天的学习，我们认识到空气占有一定的空间，并且充满各处。空气还有哪些特征？我们将在以后慢慢学习。
【板书设计】空气能占据空间吗
班级汇总表
压杯入水：不湿水没有进入瓶子 没变
扎孔观察：湿了水进入瓶子 ↑
打气观察： 空气进入瓶子 ↓
空气能占据一定空间。
《空气能占据空间吗》评测练习
一、填空题
1、液体以及固体占据空间；空气和液体、固体一样，（ ）占据空间。（选填：能、不能）
2、第一次，矿泉瓶盖的纸团没湿，是因为（ ）占据了杯子内的空间，导致水无法进入杯内。
第二次，矿泉瓶盖处的纸团湿了 ,是因为（ ）从杯底的小孔泄漏出去，填补了原本被空气占据的空间。
第三次，打气筒把（ ）重新灌入矿泉水瓶，刚才被水占据的空间，又重新被（ ）占据。表明：（ ）占据一定空间。
3、薯片塑料包里面不仅装了薯片，还装了一种重要的气体（ ）。
二、选择题
1、下列关于空间的说法，错误的是（）。
A、液体、固体占据空间
B、空气我们看不见，所以，不占据空间
C、气体可以挤占液体的空间
2、关于实验注意事项，正确的是( )。
A、杯子取出时不需要用毛巾把杯口的水擦干
B、实验时要明确分工，尽量不要弄洒水
C、杯子必须倾斜倒扣放入水中，倾斜拿出来，不能竖直
《空气能占据空间吗》课后反思
空气是否也和其他物质一样，占据空间呢 这个问题对于三年级的学生来说，会存在一些争议。
首先，由于空气是一种看不见、摸不着的物质，所以学生对空气的研究就相对困难。
其次，占据一词，意为取得并挤占。所以占据空间其实就是挤占空间或防止空间被挤占。 本课引导学生理解“空气占据空间”这一科学概念，需要借助其他可见媒介，通过几个有递进关系的实验，让学生在动手实践，动脑思考中由浅入深地不断感知，才能让他们认识到空气能占据空间这一概念，初步理解物质不能同时占据同一空间。
一、始终让学生保持强烈的探究欲望 兴趣是最好的老师，热衷于探究是科学家基本性格的组成，也是孩子的天性。在整节课中，我变任务驱动为问题驱动，利用一个个递进的问题，启发学生带着问题思考、表达、实验、解释，激发学生的探究欲。
二、提供有结构的探究材料 有结构的材料是良好的课堂结构的基础，也是使学生认知不断深化的依托。本课我结合教材中实验，提供了带孔的矿泉水瓶盖和无孔的矿泉水瓶盖、去底的矿泉水瓶、卫生纸、打气筒和塑料软管，针对上述实验材料，我设计了三个层次的探究活动：层次一：压杯观察。向无孔矿泉瓶盖出塞纸团的杯子证明空气能占据空间--纸团不湿，是受到了杯内空气的“保护”，初步证明。层次二：扎孔观察。将无孔的矿泉水瓶盖拧下来换上有孔的矿泉水瓶盖，学生发现纸团湿了，空气从小孔“逃走”，水占据了杯内空间。层次三：打气观察。用打气筒和塑料管让空气重新回到杯内--空气把水挤走，重新占据了杯内的空间。 教材中实验二为打孔实验，在教学过程中我发现，太软的杯子容易捏扁，学生不容易施力，较硬的杯子打孔时杯子容易炸裂，而且，若把打孔环节交给学生的话，所费时间较长，孔与气针的大小匹配也成问题，所以本课我选用软硬适中农夫山泉的饮料瓶盖 2 个，一个没有孔，一个提前打上孔，做有孔的实验时，学生只需要将无孔的瓶盖取下来，换上有孔的瓶盖即可，减少了学生在实验过程中的难度。原本的实验器材是一个大的透明水槽，很难发现水位的变化情况，我改为一个 1500 毫升的烧杯，学生清晰的看出水位的变化。
三、深化科学概念的理解 怎样让学生真正掌握空气占据空间的概念 我们发现，让学生反复使用“占据空间”一词，去描述和使用，就会使学生更好理解占据空间的概念。 所以班级汇报交流的环节，我顺势引导学生分析 3 个层次的实验的原因，让学生尝试利用空气占据空间的原理解释水进不去的原因，同时让学生解释空气把水挤出瓶外的过程，增强学生的认识。