16 《它们占据空间吗》教学设计

《它们占据空间吗》教学设计
【教学内容】
粤教版小学《科学》三年级上册第三单元第五课时《它们占据空间吗》。
【教材分析】
本课是粤教科技版三年级上册第三单元《固体、液体和气体》的第五课，是在学生认识了解物质的三种状态：固态、液态和气态特征的基础上，继续研究学习。
根据新课标倡导的“素材要密切联系学生的现实生活，运用学生关注和感兴趣的实例作为认识的背景”。本课首先通过《乌鸦喝水》的短视频激发学生的学习本课的兴趣，引导学生观察把小石头加入半瓶水中水位变化情况，从而发现固体和液体都能占据空间。接着通过两个活动来探究“空气也能占据空间”：活动一“水底的乒乓球”将乒乓球放在水面上，倒扣玻璃杯猜测观察乒乓球的位置，发现球竟在水底，而杯中水位没上升，利用更加直观的现象，激发孩子们思考：乒乓球为什么会在水底？是什么阻止水进入杯中？从而猜想“空气能占据空间”，活动二“吹不大的气球”，两个活动进一步引发学生的思考，更有力地证实空气能占据空间。活动一是教师演示后，学生再进行操作，第两个活动是由教师引导，学生自主探究完成，让学生在观察、实验、讨论和分析中，验证猜想，提高观察、实验和分析的能力。
【学情分析】
新课标倡导“素材要密切联系学生的现实生活，运用学生关注和感兴趣的实例作为认识的背景”。三年级的学生充满了对周围世界的好奇心和求知欲，具备了一些浅显的科学知识，大部分学生已经具备了初步的探究能力，能够进行自主观察、收集资料，但动手操作实验能力仍有不足。
对学生而言，空气看不见、摸不着，理解空气占据空间有一定的难度，因此本课将经历两个活动的探究，通过直观现象，让学生认识到固体、液体和空气都能占据空间。
【教学目标】
1.知识与技能：固体、液体和空气占据一定的空间
2.过程与方法：用对比实验方法证实空气确实占据空间；在科学事实的基础上进行预测和解释。
3.情感态度与价值观：培养与他人合作的良好习惯，形成尊重事实、实事求是的科学态度。
【教学重点】
通过实验探究空气占据空间。
【教学难点】
理解空气占据空间的多少是可以变化的。
【教学流程】
【教学准备】
小组成员分配：材料的收发（1人），实验操作（2人），观察（2人），记录员（1人）
小组实验材料：乒乓球、玻璃水槽、烧杯、气球、空的矿泉水瓶2个（有孔和无孔）、学习单
演示实验材料：乒乓球、玻璃水槽、烧杯、气球、空的矿泉水瓶。
【教学过程】
一、故事引入，激发兴趣
师：同学们，你们都听过《乌鸦喝水》的故事吗？我们再来看一看这个故事。（播放视频）
师：谁能说说故事中聪明的乌鸦是用什么方法喝到水的？
大胆猜测，操作探究
探究一：固体、液体能占据空间吗
【出示课件图2】
师：瓶子里的水为什么会上升？
师：现在瓶子里面有什么？
追问：石头占的位置在哪里？水呢？【出示课件图3】
师：看来像水、石头这些物体都能占据一定的位置，我们把这些物体占的位置或地方叫“空间”。
追问：在生活中，你还见到过哪些是物体占据空间的例子？（板书例子）
3、师：水、饮料、茶……这些都是液体，石头、铅笔、书……这些都是固体（板书液体和固体），看来固体和液体都能占据空间。
4、师：瓶子上面的空间什么也看不到，真的什么也没有吗？
追问：固体和液体都能占据空间。那么看不见、摸不着的空气会占据空间吗？
【设计意图：通过视频导入，让学生瞬间回忆起“乌鸦喝水”的方法，激发学生的探究兴趣，不仅直观地观察到，而且容易理解固体和液体都能占据空间。看不见、摸不着的气体与直观可见的固体、液体不同，学生更难以理解，因此本节课重点研究空气能否占据空间。】
探究二：空气能占据空间吗
（一）大胆猜想，体验操作
1、提出问题：空气会占据空间吗？
大胆猜测
师：科学得通过实践去验证，接下来我们就一起来验证空气到底能不能占据空间吧。
3、实验验证
活动一：探究乒乓球的位置
（1）猜乒乓球的位置
师：老师这里有1个乒乓球和瓶子，请大家猜一猜，如果老师把乒乓球放在水面上，然后用瓶烧杯竖直地轻轻倒扣入水中，大家猜乒乓球会在哪个位置？（PPT出示位置图4）。
【设计意图：通过活动的设计让学生更直观的感受到空气占据空间，猜乒乓球的位置引起学生的探究兴趣。】
师：请大家根据实验要求进行操作。
（2）学生操作
学生按课前的分工，合作完成实验，仔细观察并记录实验结果（教师巡查指导。）
（3）汇报
①师：大家的乒乓球在哪个位置？
②师：为什么会在水底呢？是什么阻止水进入瓶子？
追问：真的是这样吗？那有办法让乒乓球到水中的位置吗？
（4）学生尝试操作
追问1：你是怎么做到的？出现这种结果的原因是什么？（请学生演示并解释）
追问2：如果乒乓球要到瓶底的位置，可以怎么做？
（5）师：所以乒乓球的位置在水底、水中、瓶底的原因是什么呢？
乒乓球的位置 原因
乒乓球在水底 瓶子里充满空气，水进不去
乒乓球在水中 瓶子里的空气少了，水就进去了
乒乓球在瓶底 瓶子里的空气更少了，水就更多了
【设计意图：学生按要求操作，亲身经历探究过程，空气无法直接观察，通过瓶子不同程度地倾斜扣入，导致乒乓球在不同位置，间接反映瓶子里空气的含量不同，对比试验更是刺激学生的思维，思考其中原因。】
（6）小结：
当瓶子竖直压下去时，杯子里的空气是最多的，这时乒乓球在最底下；当杯子倾斜时，杯子里空气减少了，水就多了，乒乓球的位置就越高了。
4.得出结论
师：通过刚才的实验，你们发现了什么？
师：所以固体、液体和气体都能占据空间。
【设计意图：最后总结记录实验过程和现象，让孩子们思路更清晰，可以大胆猜想空气能占据空间。】
活动二：“吹不大的气球”
1.师：大家都会吹气球，那如果我把它套在瓶子里来吹，能让气球在瓶子里变大吗？现在请拿材料来，在吹的过程中要仔细观察，看看能不能发现其中的奥秘，请开始吧。
【出示材料】
【设计意图：这个活动是上一个实验的延伸，让学生进一步研究了解空气占据空间，加深认识以及利用空气占据空间尝试对实验现象进行解释。】
追问：为什么有孔的瓶子气球可以吹大，而没孔的瓶子气球吹不大呢？
师：原来当我们将气球的吹气口套在瓶口时形成了一个封闭空间，原来的空气占据了空间，外面的空气进不去，再怎么用力吹都不能使瓶中的气球再胀起来。但当瓶子上有了小孔，吹气时原来的空气就会被排出来了。（PPT演示空气微粒的运动图6）
师：因为空气占据了空间，所以在瓶子上打个孔，就能让这些气球吹大。那现在老师如果放开吹气口，气球会变小吗？（会）如果我先用胶带把这个孔封住，再放开吹气口，你们猜气球会不会变小？
师：先用手堵住小孔，气球竟然不会变小，真神奇！其实是因为堵住小孔后，气球内外的气压始终保持一样，也就是气球里面和外面的空气对气球的压力是一样的，所以气球不会变小。
【设计意图：不同的材料导致出现不同的结果，让“吹不大”的原因更加突出。引导学生应用知识概念来解释实验现象，培养其科学思维能力。最后用胶带封住小孔是对学生知识应用的拓展，让孩子体会到科学的奇妙。】
三、看书质疑
请大家打开课本，看一看书上的内容，把48页的解释写一写。
四、学以致用，联系生活
师：科学让我们的生活越来越便捷。大家生活中在哪些方面可以应用“空气占据空间”这一科学原理来为我们服务的呢？（举例子，出示图片）
【设计意图：科学服务于生活，将学习到的知识概念、科学理论与日常生活联系起来，让学生们更加感受到科学与我们的距离之近，给我们生活带来的便利和改变。】
五、归纳总结，情感升华
师：科学真是奇妙啊！今天我们研究了什么问题？是怎么研究的呢？（提出问题--猜想--验证--得出结论）其实我们的科学家也是通过这样的步骤来研究科学的，希望同学们能像科学家那样追求真理，实事求是，大胆创新。
【设计意图：课堂小结，梳理探究过程，可以让学生对知识理解得系统，全面，起到画龙点睛的效果。】
【板书设计】
【设计理念】
《它们占据空间吗》一课是义务教育课程标准实验教科书科学三年级上册第三单元《固体、液体和气体》的第5课。在本节课前学生已经了解认识了物质的三种一般状态：固态、液态和气态，通过比较的方法研究认识到物体在不同状态下出现的不同特征。由于特征不同，前两者对于空间的占据学生能够直接观察感受到，因此在这部分内容的教学时，只通过播放“乌鸦喝水”的视频让学生体会固体和液体能占据空间。但对于没有确定形状和体积的空气，学生理解较困难，因此本课通过设计两个活动让学生感受和“看见”空气，透过“探究乒乓球的位置”和“吹不大的气球”，进而感受到空气占据的空间。《科学课程标准》指出：“科学学习要以探究为核心”。“探究”既是科学学习的目的，又是科学学习的方式。为了让学生乐于探索，善于发现，积累活动经验，本节课的探究过程设置为：故事导入，激发兴趣——大胆猜测，操作探究——学以致用，联系生活——归纳总结，情感升华。每个探究活动相互呼应，逐步引导学生自主探究，充分调动了学生思考的积极性，激发求知的欲望和探索热情。通过对比实验得到同一个结论，让学生的知识概念更为巩固，在亲历探究活动的过程中体验、感悟和内化，感受学习科学的乐趣，增长了获取科学知识和进行科学探究的能力，培养尊重事实和善于质疑的科学态度，发展创新思维。