《空气占据空间》实验教案
案例分析:《空气占据空间》是科学三年级上册第二单元第8课。本课的实验教学研究创新案例中主要阐述了对本课要进行的三个创新实验,既有实验器材的创新也有实验装置、实验方法的创新。三个创新实验主要通过观察体验让学生感知空气的存在,通过实验探究让学生认识空气占据空间的性质,从而理解气体的体积。对学生来说,占据空间可以意味着排挤原来的物质,这其实就是对物质粒子不能同时占据同一空间的初步理解。
课标要求:
1.知道空气占有一定的空间,空气总是充满各处。
2.知道气体有确定的质量,但没有确定的形状和体积。
学情分析:学生已经对空气有了一些感性的认识,包括空气的存在、颜色、气味等。但是看不见、摸不着的空气是否占据空间,没有固定的形状和体积,没有思考过,也缺少具体的实证。因此,本课通过观察和实验,对促进学生进一步理解空气是一种物质,具有一定体积的特点,有很好的帮助。
教学目标:
1.知道空气是一种无色、无味、透明的气体,它存在于我们的周围。
2.通过观察、猜想、验证引导学生认识空气占据空间的性质。
3.激发学生科学探索的兴趣,增强热爱科学的情感,体会创新发现的快乐。
教学重点:知道空气占据一定的空间,没有固定的形状和体积。
教学难点:在科学观察的基础上,能对实验结果做出合理的解释。
教材中安排了三个探究实验:1.快速倒水。2.纸团会湿吗?3.推针管。
存在问题:
(一)“快速倒水”存在的问题:1.水难以流进瓶内,学生的猜想大多会出现漏斗管比较细的情况。2.要使谁很快得流进瓶里,拔出橡皮塞时难度较大。3.学生很难猜想出上述现象的科学原理,对于三年级的农村学生来说实验效果不直观。
(二)“纸团会湿吗”存在的问题:1.如果杯子接触水面时没有垂直,很难达到理想的效果。2.学生在实验操作时不易把握,导致有的学生方法不当,把纸团掉入水中,浪费纸张,不利于环保。3.学生如果用湿手触摸纸团,感知纸团的干湿较模糊。4.若水槽里的水量过少,导致玻璃杯不能完全压入水中。5.此实验让学生观察纸团潮湿的现象,理解空气占据空间较抽象,三年级的学生以形象思维为主,学生比较难理解。
实验创新与改进:
创新实验一:瓶a里的蓝墨水能全部倒入瓶b里吗?
创新实验装置的制作与实验方法:(1)材料、用具准备:两个矿泉水瓶(标瓶a、瓶b)、吸管、蓝墨水、胶枪、打孔器。(2)制作方法:把瓶a距离瓶口三分之二处割开,两个瓶盖钻孔后用吸管将两个瓶盖相连接,胶枪固定以免漏气。(3)实验方法:1.瓶a内盛满蓝墨水倒入瓶b,蓝墨水无法全部倒入。此时及时追问学生原因。2.拧开瓶b的盖子,空气流入,蓝墨水继续下漏。
创新实验二:自动鼓气的气球。
创新实验装置的制作与实验方法:(1)材料、用具准备:两个矿泉水瓶(标瓶a、瓶b)、吸管、气球、胶枪、打孔器。(2)制作方法:1.把瓶a距离瓶口三分之二处割开,两个瓶盖钻孔后用吸管将两个瓶盖相连接,胶枪固定以免漏气。2.瓶b距离瓶口处钻孔,插入吸管,吸管另一端连接气球,胶枪固定以免漏气。(3)实验方法:1.往瓶b内倒水,观察发现气球鼓起来了。(设计意图:瓶内的气球跑入气球。既说明空气占据空间,又显示空气没有固定的形态。)2.用手捏气球观察发现,瓶口处有气泡冒出,松开手后,水继续下漏,气球再次鼓气。(设计意图:反复实验证明瓶b内的有空气,空气占据空间,可以跑入气球,跑入无形的大气中。)
创新实验三:空气水泵演示。
创新实验装置的制作与实验方法:(1)材料、用具准备:1个矿泉水瓶、两根吸管、橡皮泥、水槽。(2)实验方法:瓶内装约三分之二的水,吸管(一长一短)放入瓶内,长吸管没入水里,用橡皮泥堵住瓶口并固定吸管。往长吸管里吹气,短吸管就会有水流出。(设计意图:往吸管吹气,气体占据瓶内空间就会把水挤出。)
创新实验的优点:1.实验材料容易准备、价格低廉、节约资源、循环利用。2.实验装置制作简单、实验操作简单易行。3.实验操作中蓝墨水实验效果明显,学生易于观察。4拧瓶盖操作简单,瓶b的空气跑出后蓝墨水继续流入形象直观的说明空气占据空间。5.自动鼓气的气球学生感兴趣,不但显示空气占据空间还能说明空气无固定形态。6.空气水泵演示实验,学生可自行操作,简单易行,实验效果明显。在验证空气占据空间的同时初步理解空气水泵的原理。
教学环节:
1. 创设情境,激情导入。
师用塑料袋收集空气,与学生谈话。引导学生说出已经掌握的空气的性质;,无色、无味、透明。
2. 演示实验,提出猜想。
师边演示创新实验一,边提问学生。引导学生提出猜想:空气可能占据空间。
3. 实验探究、验证猜想。
学生根据提示完成“自动鼓气的气球”实验,并填写实验报告单。得出结论:空气占据空间。
4. 师生互动,巩固提高。
让学生学以致用,利用所给材料,多种形式、小组合作,体会空气占据空间的性质。
5. 学以致用,拓展延伸。
师生总结,同学们利用空气的性质制作“空气炮”?请你课下查阅资料,自己动手制作一个吧!
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