【核心素养目标】第5课：《一袋空气的质量是多少》教学设计

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5.一袋空气的质量是多少
【核心素养目标】
科学观念：通过利用多种足够“轻”的物体测量20筒空气的质量并类比、转化出一袋（约100筒）空气的质量，知道一定量的空气具有一定的质量。
科学思维：能使用类比、转化的方法，推测出更大体积空气的质量。
探究实践：在使用简单的仪器测量并记录20筒空气的质量，通过类比、转化的方式得出一袋空气的质量。通过对比一袋空气和它同质量的“标准物”，认识到质量相同的物体可能体积不同。
态度责任：在测量一袋空气的质量中，细致操作、仔细观察实验，发展进一步研究物体的兴趣和愿望。
【教学重难点】
重点：能用不同的“标准物”测量20筒空气的质量并通过类比、转化的方法测量一袋空气的质量。
难点：在测量20筒空气的质量实验中，细致操作、仔细观察、准确记录。
【教学准备】
教师准备：学生实验材料一套、高精度电子天平、板贴、皮球、打气筒。
学生准备：简易天平、皮球、打气筒、不漏气的大袋子、绿豆、乒乓球、小泡沫球、回形针、学生活动手册等。
【教学过程】
聚焦任务（预设5分钟）
材料准备：课件，一袋空气、绿豆贴
1.教师出示一袋空气，谈话：上节课我们已经用绿豆来衡量20筒空气的质量，那今天你能来预测一下老师手中这一袋空气的质量相当于多少颗绿豆吗？
2.学生预测结果，教师板贴绿豆，在后面记录预测数字。
3.继续提问：如果是这些物品（乒乓球、回形针、小泡沫球）作为衡量物，结果又会是怎样呢？教师让学生把预测结果记录下来。
【设计意图】谈话导入，明确学习任务，激发对探究一袋空气的质量的兴趣。
探索一袋空气的质量（预设25分钟）
材料准备：简易天平、皮球、打气筒、不漏气的大袋子、绿豆、乒乓球、小泡沫球、回形针、学生活动手册
1.探讨探究方案：
（1）提问：如何测量这一袋空气的质量？
（2）追问：把一袋空气全部打入皮球，合适吗？
（3）提示：这一袋空气约100筒空气，小组讨论：有什么办法能测量出这一袋空气的质量？
（4）学生发言，并小结：先测量20筒空气的质量再换算出一袋空气的质量。
实验探究活动：
如何测量20筒空气的质量？请学生大致描述实验操作步骤。
实验操作步骤：
①调节天平平衡。
②左边放一个没有充足气的瘪皮球，慢慢往右盘中放绿豆，直至天平指针指向中央。
③用打气筒往皮球内打入20筒空气，注意尽量不要漏气。
④往右盘外慢慢地、一粒一粒地放绿豆，直至天平再次平衡。
⑤记录20筒空气的质量。
⑥用乒乓球、小泡沫球、回形针等其他物体测量20筒空气的质量
⑦换算出一袋空气的质量。
⑧比较一袋空气和它同质量的物体，你有什么发现？
（3）学生实验，教师巡视，并把各组数据记录在黑板上的大表格内。
【设计意图】逐步引导学生使用类比、转化的方法测量一袋空气的质量。即先指导学生利用多种足够“轻”的物体通过实验测量出20筒空气的质量，再通过类比、换算出一袋空气的质量，使学生充分体验到一定的空气具有一定的质量。
研讨（预设8分钟）
1.在打入100筒空气后，这袋空气的质量大约是多少？我们是如何知道这袋空气的质量的？
①小组汇报，交流研讨。
②各组的数据是否相同，有什么想法？
2.比较这袋空气和同它质量相当的物品，你有什么发现？
3.小结：一定量的空气具有一定的质量，质量的多少可以用常用的物体作为衡量。质量相同的物体可能体积不同。
【设计意图】让学生在组内、组间的研讨交流中形成共识：一定量的空气具有一定的质量，质量的多少可以用常用的物体作为衡量。质量相同的物体可能体积不同。
四、拓展——用电子秤称空气质量（预设2分钟）
1.谈话：同学们，随着科技的发展，我们有好些精确的工具可以称量出空气的质量了，我们一起来试一下吧。
2.出示篮球、电子秤、打气筒，称量打气前后示数的变化。
【设计意图】测量工具上的数据，对学生来说有更好的指代意义，方便学生更好地理解空气的实际质量。
【板书设计】
【疑难解答】
各组实验测得的20筒空气的质量有所不同，推算出的一袋空气的质量与“标准物”有所差距，如何处理？
可以让学生观察这些绿豆的大小是否完全相同，引导学生发现这些“标准物”并不是完全标准的，意识到正是这些细小的差别造成了我们测量和推算上的误差。并告诉学生这节课我们只是粗略的测量并推算了一袋空气的质量，想要测量得更准确可以使用更加精确的仪器设备。