2.4《空气有质量吗》教案
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第二单元 空气
·第4课时 空气有质量吗·
教案
班级： 课时： 课型：
学情分析
质量是物体的一项基本属性。由于空气质量很小，可能会导致学生对空气的认识产生一定的误区。本节课，教师将带学生利用天平测量空气的质量。学生将对天平——这一简单的测量工具建立初步的认知，并在使用过程中体会到测量工具在实验观察、测定中的重要性。小组合作测量空气质量也有助于提高学生团队合作的意识。
教学目标
了解空气具有一定的质量，并可以被测量；
知道空气的质量很轻。
三、重点难点
【教学重点】
通过使用测量工具来测量空气的质量。
【教学难点】
了解设计正确的实验方法的重要性，关注到某些因素可能产生测量误差。
四、教学过程
第一板块 【勤思善辨 关注聚焦】
师：一块木头和一杯水都有质量吗？
生：有。
师：木头是固体，可以怎样测量？
生：直接称量。
师：水是液体，可以怎样测量？
生：装在容器里称量。
师：一块木头和一杯水哪个更重？
课堂演示：教师用托盘天平称量木头和水。
师：空气没有颜色和形状，它有质量吗？（学生自由回答）
师：我们应该怎样证明自己的想法？
生：做实验。
师：怎样用实验来验证你们的猜想？（学生自由回答）
设计意图：该板块从木块和水比较质量这一问题展开讨论，通过教师的课堂演示，引出测量工具的运用。学生对“空气是否有质量”这一问题进行思考，当学生形成自己的猜测时，教师要引导学生逐渐养成做实验验证猜想的科学思维习惯，并鼓励学生思索实验方案的制定。
第二板块 【科学求真 探索新知】
第一部分：认识简易天平。
师（展示简易天平）：仔细观察，简易天平由哪些部分组成？（学生自由回答）
师：简易天平由支架、横梁和挂钩组成。
师：通过简易天平的平衡和倾斜，能够发现挂在横梁两端的物体的质量变化。
师：当天平向左边倾斜，说明哪边物体比较重？
生：左边。
师：当天平向右边倾斜，说明哪边物体比较重？
生：右边。
师：当天平保持平衡，说明什么？
生：两边物体一样重。
师：简易天平在使用前，需要调节平衡。可以通过加贴橡皮泥的方法来调节。
第二部分：实验 测量空气的质量。
实验材料：简易天平、塑料小桶、皮球、豆子、打气筒和球针。
实验步骤：
（1）在天平左右两端等距离位置分别挂上两只塑料小桶；
（2）调节天平平衡；
（3）一个小桶里面放一个皮球，另一个小桶放进若干豆子，使天平达到平衡；
取出皮球，用打气筒打入10筒空气；
（5）将皮球放回小桶中，观察发生的现象；
（6）若天平失去平衡，则放入豆子使天平恢复平衡，记录增加的豆子数量；
（7）继续给皮球打10筒空气，重复实验步骤5~6，并记录实验数据和现象。
学生根据步骤进行操作。
实验现象：
师：最开始天平保持平衡，说明什么？
生：皮球的质量与豆子的质量相等。
观看视频：测量空气的质量。
师：给皮球充入10筒空气后，天平发生了什么变化？
生：天平向皮球那端倾斜了。
设计意图：该板块首先带学生认识了实验中的一个重要的测量工具——简易天平。学生随后以小组为单位使用简易天平，检验空气是否有质量。在实验过程中，教师需向学生强调天平的调平方法，并要求学生在使用前对简易天平进行调平。因为，只有在公平的情况下得到的测量结果才具有意义，这一细节能够培养学生公平测量的意识，为今后的实验打下良好的行为基础。
第三板块 【原理深究 知识内化】
研讨一：
师：实验中发生了什么？
生：打入空气以后，天平向皮球那端倾斜了。需要在另一边增加豆子才能让天平恢复平衡。
师：和你们猜想的结果一样吗？（学生自由回答）
研讨二：
师：天平为什么会改变平衡？
生：因为皮球的质量产生了变化。
师：你们如何根据实验现象证实自己的猜想呢？
生：天平向皮球那边倾斜，说明打入空气以后的皮球变重了，这就说明空气有质量。
师：最初，天平平衡，说明皮球质量等于豆子的质量。
师：打入10筒空气后，天平向皮球那边倾斜，说明什么？
生：皮球比豆子的质量大。
师：皮球增加的质量是多少？
生：皮球增加了10筒空气的质量。
师：从空气微粒的变化来看，充气后与充气前相比，空气微粒明显增加，每个空气微粒都有质量，所以充气后的皮球质量增加了。
师：空气有质量吗？
生：空气有质量。
师（总结）：比较充气前和充气后，皮球内的空气增多，简易天平向皮球那端倾斜，这说明空气是有质量的。
师：从质量来看，木块、水和空气有什么相同？
生：木块、水和空气都有质量。
师：从质量来看，木块、水和空气有什么不同？
生：木块、水和空气的质量不一样。
师：木块是固体，可以直接称质量；水是液体，可以装在容器里称质量；空气是气体，可以通过皮球称质量。
设计意图：该板块以班级研讨的形式对实验现象进行总结与分析，有助于提高学生的观察能力和语言表达能力。课件中的实验现象以图形表达为主，鼓励学生认真观察，总结知识点，这一过程也是感性思维向理性思维转化的过程。反复将木块、水和空气从不同的方面进行对比，能够不断深化学生对不同形态物体的认知，提高学生的辩证思维能力。
第四板块 【新知巧用 思想开拓】
拓展实验：
实验材料：简易天平、塑料小桶、皮球、豆子和球针。
实验步骤：
（1）在天平左右两端等距离位置分别挂上两只塑料小桶；
（2）调节天平平衡；
（3）一只小桶里面放充好气的皮球，另一只小桶放进若干豆子，使天平达到平衡；
（4）取出皮球，用球针将皮球里的气放出一部分；
（5）将皮球放回小桶中，记录实验数据和现象。
实验现象：
师：抽出一部分空气的皮球的质量发生了什么变化？
生：皮球质量变小了。
师：你们是如何知道的？
生：天平向豆子那边倾斜了。
师：用球针放一部分气后，皮球内的空气微粒减少，所以皮球的质量变小了。
师（总结）：这个实验通过放出皮球的部分空气，反向验证了空气是有质量的。
师：增加空气，皮球质量会怎样？
生：变大。
师：减少空气，皮球质量会怎样？
生：变小。
设计意图：该板块提供了一个反向验证空气有质量的实验，能够帮助学生拓展思路，为学生今后从不同角度切入设计实验方案提供了可能性。
第五板块 【知识拓展 认知提升】
观看视频：空气有质量吗？
空气是由不同的气体组成的，主要包括：78%的氮气，21%的氧气，0.934%的稀有气体，0.04%的二氧化碳，还有0.002%的其他气体与杂质。
观看视频：了解空气。
设计意图：这一板块旨在拓宽学生的知识面，鼓励学生在生活中勤于观察、多多思考，提高学生科学研究的兴趣。
第六板块 【随堂练习 巩固新知】
判断题。
（1）空气没有颜色、没有形状、没有质量。（ ）
（2）充满气的皮球的质量就等于皮球本身的质量。 （ ）
（3）将豆子和充满气的皮球分别放在天平两端，如果天平平衡了，说明放上去的豆子的质量和皮球本身的质量是相等的。 （ ）
2. 选择题。
（1）下列哪一项不能说明空气是有质量的（ ）。
A.给充满气的皮球继续充气，平衡的天平向气球那边倾斜
B.在小桶里增加了几颗豆子，平衡的天平向豆子那边倾斜
C.给充满气的皮球放出部分空气，平衡的天平向豆子那边倾斜
（2）利用打气筒，能够将比轮胎体积大很多的空气打进自行车轮胎里面，这说明（ ）。
A.空气具有一定的质量
B.空气可以被扩张 C.空气可以被压缩
3.探究题
欣欣想用简易天平验证空气是否有质量，他准备了皮球、绿豆以及其他需要的材料。
（1）在开始称量之前，欣欣需要先调节 。
（2）欣欣向皮球内充入15筒空气，会出现以下哪种情况（ ）。
A. B. C.
（3）欣欣通过这个实验发现空气是有 的，增加空气，皮球质量 。
设计意图：该板块结合课堂重要知识点，检查学生的学习掌握情况，有助于巩固本课新学的知识，强化认识。
【答案】
1.×××
2.BC
3.（1）天平平衡 （2）A （3）质量；增加
第二单元 空气
·第4课时 空气有质量吗·
教案
班级： 课时： 课型：
学情分析
质量是物体的一项基本属性。由于空气质量很小，可能会导致学生对空气的认识产生一定的误区。本节课，教师将带学生利用天平测量空气的质量。学生将对天平——这一简单的测量工具建立初步的认知，并在使用过程中体会到测量工具在实验观察、测定中的重要性。小组合作测量空气质量也有助于提高学生团队合作的意识。
教学目标
了解空气具有一定的质量，并可以被测量；
知道空气的质量很轻。
三、重点难点
【教学重点】
通过使用测量工具来测量空气的质量。
【教学难点】
了解设计正确的实验方法的重要性，关注到某些因素可能产生测量误差。
四、教学过程
第一板块 【勤思善辨 关注聚焦】
师：一块木头和一杯水都有质量吗？
生：有。
师：木头是固体，可以怎样测量？
生：直接称量。
师：水是液体，可以怎样测量？
生：装在容器里称量。
师：一块木头和一杯水哪个更重？
课堂演示：教师用托盘天平称量木头和水。
师：空气没有颜色和形状，它有质量吗？（学生自由回答）
师：我们应该怎样证明自己的想法？
生：做实验。
师：怎样用实验来验证你们的猜想？（学生自由回答）
设计意图：该板块从木块和水比较质量这一问题展开讨论，通过教师的课堂演示，引出测量工具的运用。学生对“空气是否有质量”这一问题进行思考，当学生形成自己的猜测时，教师要引导学生逐渐养成做实验验证猜想的科学思维习惯，并鼓励学生思索实验方案的制定。
第二板块 【科学求真 探索新知】
第一部分：认识简易天平。
师（展示简易天平）：仔细观察，简易天平由哪些部分组成？（学生自由回答）
师：简易天平由支架、横梁和挂钩组成。
师：通过简易天平的平衡和倾斜，能够发现挂在横梁两端的物体的质量变化。
师：当天平向左边倾斜，说明哪边物体比较重？
生：左边。
师：当天平向右边倾斜，说明哪边物体比较重？
生：右边。
师：当天平保持平衡，说明什么？
生：两边物体一样重。
师：简易天平在使用前，需要调节平衡。可以通过加贴橡皮泥的方法来调节。
第二部分：实验 测量空气的质量。
实验材料：简易天平、塑料小桶、皮球、豆子、打气筒和球针。
实验步骤：
（1）在天平左右两端等距离位置分别挂上两只塑料小桶；
（2）调节天平平衡；
（3）一个小桶里面放一个皮球，另一个小桶放进若干豆子，使天平达到平衡；
取出皮球，用打气筒打入10筒空气；
（5）将皮球放回小桶中，观察发生的现象；
（6）若天平失去平衡，则放入豆子使天平恢复平衡，记录增加的豆子数量；
（7）继续给皮球打10筒空气，重复实验步骤5~6，并记录实验数据和现象。
学生根据步骤进行操作。
实验现象：
师：最开始天平保持平衡，说明什么？
生：皮球的质量与豆子的质量相等。
观看视频：测量空气的质量。
师：给皮球充入10筒空气后，天平发生了什么变化？
生：天平向皮球那端倾斜了。
设计意图：该板块首先带学生认识了实验中的一个重要的测量工具——简易天平。学生随后以小组为单位使用简易天平，检验空气是否有质量。在实验过程中，教师需向学生强调天平的调平方法，并要求学生在使用前对简易天平进行调平。因为，只有在公平的情况下得到的测量结果才具有意义，这一细节能够培养学生公平测量的意识，为今后的实验打下良好的行为基础。
第三板块 【原理深究 知识内化】
研讨一：
师：实验中发生了什么？
生：打入空气以后，天平向皮球那端倾斜了。需要在另一边增加豆子才能让天平恢复平衡。
师：和你们猜想的结果一样吗？（学生自由回答）
研讨二：
师：天平为什么会改变平衡？
生：因为皮球的质量产生了变化。
师：你们如何根据实验现象证实自己的猜想呢？
生：天平向皮球那边倾斜，说明打入空气以后的皮球变重了，这就说明空气有质量。
师：最初，天平平衡，说明皮球质量等于豆子的质量。
师：打入10筒空气后，天平向皮球那边倾斜，说明什么？
生：皮球比豆子的质量大。
师：皮球增加的质量是多少？
生：皮球增加了10筒空气的质量。
师：从空气微粒的变化来看，充气后与充气前相比，空气微粒明显增加，每个空气微粒都有质量，所以充气后的皮球质量增加了。
师：空气有质量吗？
生：空气有质量。
师（总结）：比较充气前和充气后，皮球内的空气增多，简易天平向皮球那端倾斜，这说明空气是有质量的。
师：从质量来看，木块、水和空气有什么相同？
生：木块、水和空气都有质量。
师：从质量来看，木块、水和空气有什么不同？
生：木块、水和空气的质量不一样。
师：木块是固体，可以直接称质量；水是液体，可以装在容器里称质量；空气是气体，可以通过皮球称质量。
设计意图：该板块以班级研讨的形式对实验现象进行总结与分析，有助于提高学生的观察能力和语言表达能力。课件中的实验现象以图形表达为主，鼓励学生认真观察，总结知识点，这一过程也是感性思维向理性思维转化的过程。反复将木块、水和空气从不同的方面进行对比，能够不断深化学生对不同形态物体的认知，提高学生的辩证思维能力。
第四板块 【新知巧用 思想开拓】
拓展实验：
实验材料：简易天平、塑料小桶、皮球、豆子和球针。
实验步骤：
（1）在天平左右两端等距离位置分别挂上两只塑料小桶；
（2）调节天平平衡；
（3）一只小桶里面放充好气的皮球，另一只小桶放进若干豆子，使天平达到平衡；
（4）取出皮球，用球针将皮球里的气放出一部分；
（5）将皮球放回小桶中，记录实验数据和现象。
实验现象：
师：抽出一部分空气的皮球的质量发生了什么变化？
生：皮球质量变小了。
师：你们是如何知道的？
生：天平向豆子那边倾斜了。
师：用球针放一部分气后，皮球内的空气微粒减少，所以皮球的质量变小了。
师（总结）：这个实验通过放出皮球的部分空气，反向验证了空气是有质量的。
师：增加空气，皮球质量会怎样？
生：变大。
师：减少空气，皮球质量会怎样？
生：变小。
设计意图：该板块提供了一个反向验证空气有质量的实验，能够帮助学生拓展思路，为学生今后从不同角度切入设计实验方案提供了可能性。
第五板块 【知识拓展 认知提升】
观看视频：空气有质量吗？
空气是由不同的气体组成的，主要包括：78%的氮气，21%的氧气，0.934%的稀有气体，0.04%的二氧化碳，还有0.002%的其他气体与杂质。
观看视频：了解空气。
设计意图：这一板块旨在拓宽学生的知识面，鼓励学生在生活中勤于观察、多多思考，提高学生科学研究的兴趣。
第六板块 【随堂练习 巩固新知】
判断题。
（1）空气没有颜色、没有形状、没有质量。（ ）
（2）充满气的皮球的质量就等于皮球本身的质量。 （ ）
（3）将豆子和充满气的皮球分别放在天平两端，如果天平平衡了，说明放上去的豆子的质量和皮球本身的质量是相等的。 （ ）
2. 选择题。
（1）下列哪一项不能说明空气是有质量的（ ）。
A.给充满气的皮球继续充气，平衡的天平向气球那边倾斜
B.在小桶里增加了几颗豆子，平衡的天平向豆子那边倾斜
C.给充满气的皮球放出部分空气，平衡的天平向豆子那边倾斜
（2）利用打气筒，能够将比轮胎体积大很多的空气打进自行车轮胎里面，这说明（ ）。
A.空气具有一定的质量
B.空气可以被扩张 C.空气可以被压缩
3.探究题
欣欣想用简易天平验证空气是否有质量，他准备了皮球、绿豆以及其他需要的材料。
（1）在开始称量之前，欣欣需要先调节 。
（2）欣欣向皮球内充入15筒空气，会出现以下哪种情况（ ）。
A. B. C.
（3）欣欣通过这个实验发现空气是有 的，增加空气，皮球质量 。
设计意图：该板块结合课堂重要知识点，检查学生的学习掌握情况，有助于巩固本课新学的知识，强化认识。
【答案】
1.×××
2.BC
3.（1）天平平衡 （2）A （3）质量；增加