教科版（2017秋） 三年级上册2.4 空气有质量吗 教学设计-

《空气有质量吗》
一、教学目标
科学概念目标
学生能够理解空气具有质量这一科学概念。
认识到可以通过实验测量和比较来证明空气有质量。
了解质量是物体的基本属性之一，无论是固体、液体还是气体，都具有质量。
科学探究目标
能够设计并实施简单的实验来探究空气是否有质量。
学会使用天平或类似的测量工具进行测量和比较。
能够准确记录实验数据，并根据数据进行分析和推理。
培养学生提出问题、作出假设、设计实验、观察记录、分析结果等科学探究能力。
科学态度目标
培养学生对科学探究的兴趣和好奇心，乐于探索未知的科学问题。
培养学生严谨、细致、实事求是的科学态度，在实验中注重数据的准确性和可靠性。
培养学生合作学习的意识和能力，能够与小组同学共同完成实验和讨论。
科学、技术、社会与环境目标
了解空气质量的概念在日常生活和科学研究中的重要性。
意识到空气质量对人类健康和环境的影响，树立保护环境、关注空气质量的意识。
二、教学重难点
教学重点
设计并实施实验来证明空气有质量。
理解质量的概念，并能够通过测量和比较来确定空气的质量。
培养学生的科学探究思维和实验操作能力。
教学难点
如何让学生直观地感受到空气的质量，理解质量这一较为抽象的概念。
实验设计中的变量控制和误差分析，确保实验结果的准确性和可靠性。
引导学生从实验现象中进行推理和总结，得出空气有质量的结论。
三、教学方法
讲授法、实验法、讨论法、探究法
四、教学准备
学生分组实验材料：简易天平（或自制天平）、皮球、打气筒、小塑料桶、豆子、砝码、记录表等。
教师演示实验材料：大型天平、气球、电子秤、多媒体课件等。
五、教学过程
（一）创设情境，引发思考
教师播放一段关于太空探索的视频，展示宇航员在太空中的失重状态。
提问学生：“同学们，为什么宇航员在太空中会飘起来呢？而在地球上，我们却不会飘起来，这是为什么呢？”引导学生思考物体的重量和质量与所处环境的关系。
接着，教师展示一些日常生活中常见的物体，如书本、水果、水杯等，并提问：“这些物体都有质量，那我们每天呼吸的空气有没有质量呢？”从而引出本节课的主题——空气有质量吗。
提出问题，作出假设
教师提出问题：“同学们，对于空气是否有质量这个问题，你们有什么想法？请大胆地提出你们的假设。”
学生们根据自己的生活经验和已有的知识，纷纷提出自己的假设。有的学生可能认为空气有质量，因为感觉到风吹时能推动物体；有的学生可能认为空气没有质量，因为看不见也摸不着。
教师将学生的假设记录在黑板上，并引导学生思考如何通过实验来验证自己的假设。
设计实验，制定方案
教师将学生分成小组，每个小组讨论并设计一个实验方案来验证空气是否有质量。
教师巡视各小组，给予适当的指导和提示。例如，提示学生可以利用天平来比较装有空气的物体和没有装空气的物体的质量差异；或者使用打气筒给皮球打气，观察皮球在打气前后质量的变化。
各小组完成实验方案的设计后，选派代表向全班汇报。其他小组的同学认真倾听，并提出自己的意见和建议。
教师对各小组的方案进行点评和总结，帮助学生完善实验方案，明确实验步骤和注意事项。
（四）分组实验，观察记录
各小组根据完善后的实验方案，领取实验材料，开始进行实验。
实验一：使用简易天平比较装有空气的皮球和未装空气的皮球的质量。
步骤：将未充气的皮球放在天平的一端，另一端放上适量的豆子使天平平衡；然后用打气筒给皮球充足气，再将皮球放在天平的同一端，观察天平的变化，并记录下来。
实验二：通过给皮球多次打气，观察天平的变化，测量充入不同量空气后皮球的质量变化。
步骤：首先记录未打气时皮球和豆子使天平平衡的状态；然后给皮球打一次气，观察天平的倾斜情况，在另一端添加豆子使天平再次平衡，记录添加豆子的数量；重复打气和添加豆子的步骤，记录每次的数据。
教师在各小组间巡视，观察学生的实验操作是否规范，及时纠正错误操作，确保实验安全。同时，鼓励学生仔细观察实验现象，认真记录实验数据。
（五）汇报交流，分析数据
实验结束后，各小组整理实验数据，准备汇报。
每个小组依次汇报实验过程、观察到的现象和得出的结论。例如，有的小组可能会汇报说：“当给皮球充气后，天平向皮球一端倾斜，说明充入空气后的皮球质量增加了，证明空气有质量。”
其他小组的同学认真倾听，并对汇报小组的实验结果进行提问和讨论。
教师引导学生对各小组的实验数据进行综合分析，比较不同小组的数据是否存在差异，探讨可能的原因（如实验操作的误差、天平的精度等）。
（六）总结归纳，得出结论（5 分钟）
教师根据学生的汇报和讨论情况，进行总结归纳。
明确得出结论：空气是有质量的。并且，充入皮球的空气越多，皮球的质量就越大。
进一步解释质量的概念，强调空气虽然看不见、摸不着，但它确实具有质量这一物质属性。
（七）拓展延伸，应用拓展
教师提出问题：“既然我们知道了空气有质量，那么在日常生活中，有哪些现象或应用与空气的质量有关呢？”
学生思考并回答，教师可以适当补充和举例，如：气球的浮力、气垫船的工作原理、空气质量监测对环境保护的重要性等。
挑战任务：让学生思考如何利用空气有质量这一知识，设计一个简单的发明或改进现有的物品。
学生分组讨论，设计方案。
各小组展示自己的设计，其他小组进行评价和建议。
布置课后作业：让学生回家后，使用电子秤测量一个充满气的气球和一个未充气的气球的质量，验证课堂上的结论，并记录下来。
（八）课堂总结，评价反馈
教师引导学生回顾本节课的学习内容，包括提出的问题、作出的假设、设计的实验、得出的结论以及拓展应用等。
对学生在课堂上的表现进行评价，肯定学生的积极参与和努力探究，特别表扬那些在实验设计、数据分析和团队合作方面表现出色的小组和个人。同时，也指出存在的问题和不足之处，鼓励学生在今后的学习中不断改进。
鼓励学生在今后的生活中继续保持对科学的好奇心和探索精神，善于观察和思考身边的科学现象，用所学的科学知识去解决实际问题。
六、教学板书
空气有质量吗
实验一：未充气皮球与充气皮球的质量比较
实验二：充入不同量空气后皮球质量的变化
结论：空气有质量，充入空气量越多，质量越大
在本节课的教学中，通过创设情境、提出问题、设计实验、分组探究、汇报交流等一系列教学活动，引导学生逐步深入地探究空气是否有质量这一科学问题。学生在实验过程中表现出了较高的积极性和主动性，能够较好地完成实验操作和数据记录，但在实验设计和数据分析方面还存在一些不足，需要在今后的教学中进一步加强培养。同时，在教学过程中，还应更加注重引导学生思考实验中的误差来源和控制方法，提高学生的科学思维能力和实验探究能力。此外，在拓展延伸环节，可以提供更多的实际案例和应用场景，让学生更好地理解空气质量这一概念在生活和科技中的重要性。