4.6空气占据空间吗 教案（含实验记录单）

《空气占据空间吗》教学设计及说明

教学课题：
教科版小学《科学》三年级上册第四单元第六课时《空气占据空间吗》
一、教学分析：
《空气占据空间吗》是教科版小学三年级上册《水和空气》单元的第6课，基于“做中学”理念，使学生在观察中发现和提出问题，并对问题做出合理猜测和假设，在合作中设计实验验证假设，在讨论中依据事实做出合乎实际的推论，并应用结论解决生活中的问题。新课程强调：亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。所以本课将学生定位于科学探究活动的实施者、观察者和探究者，教师定位于引领者、合作者。通过一系列的探究活动，逐步培养学生形成科学地看问题、想问题、解决问题的习惯和能力。通过引导学生亲身经历科学探究的过程，激发对科学的兴趣，培养学生的科学探究能力。
二、教学目标：
知识目标：① 使学生知道空气占据空间。
② 空气占据空间的多少（体积）可以改变。
③ 压缩空气有弹性，会产生弹力。
能力目标：① 用实验方法证实空气像其他物体一样确实占据空间。
② 用对比实验控制条件的方法，进行观察。
③ 在科学事实的基础上进行预测和解释。
情感目标：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。
三、教学重点：
通过观察与实验活动，认识空气占据空间。空气占据空间的多少是可以改变的，。
四、教学难点：
通过对空气确实占据空间现象的分析、设计与想象，能够进行归纳、概括和综合。
五、教学准备：
1、教师准备：课件、水槽、塑料杯、蜡烛、玻璃杯，餐纸等。
2、学生准备：水槽、一个乒乓球、一个去底塑料瓶（一个是完整的盖和一个盖上有孔的盖）、可粘贴的刻度尺、塑料瓶、气球、吸管、注射器、红墨水、记号笔、记录单。
课前齐读儿歌：细心观察 认真分析
大胆假设 仔细验证
合作分工 遵守纪律
爱护器材 科学操作
【设计意图】：通过朗读儿歌，潜移默化的引导学生规范、自律自己的行为。
六、教学过程：
一、魔术激趣
1．引导:(出示道具蜡烛)提问：这是什么？（蜡烛）
我把蜡烛点燃放在水面，它会浮还是会沉？（浮）蜡烛，没点完之前它会熄灭吗？（不会）
2．预测：如果我用杯子把它压入水中，你们认为它还会继续燃烧吗？（不会，会熄灭）哦，真的吗？你们确信？今天，我一定会给你们带来惊喜的，请仔细观察！
3．演示实验：提问：灭了吗？（真没灭）
4．质疑：对于刚才的现象你们有什么疑问吗？____________________
（蜡烛为什么会沉下去？它为什么能继续燃烧？……）
5.想不想揭穿这个魔术？（想）今天我们就一起探究并揭开谜底吧！有信心吗？（有）
【设计意图】通过创设现实情境，引发学生的认知冲突，有了这种认知冲突，学生才会产生自身真实的问题，并把问题聚焦到蜡烛在水底为什么能燃烧上，激发了学生学习的内在动机，并为学以致用环节埋下伏笔。
二、占据空间概念的认识。（观察感知，合情类推)
1.（出示课件),师：首先帮老师解决个问题，请看大屏幕（图片的卡车装的什么？沙子.想运其他东西怎么办？卸掉沙子说明什么？这有一满盒粉笔，再放一些进去，还能放进去吗？固体占据空间板书）
2.（杯子里装的什么？可乐.想喝雪碧不换杯子怎么办？喝掉可乐。为什么这样做？可乐占据了杯子的空间。说明什么？液体占据空间）
3.（乌鸦喝水的故事你听过吧？乌鸦喝水的科学原理你能解释一下吗？ ）
4.师：看老师手中的平底烧瓶，里面有物质吗？你怎么知道是空气？空气具有什么样的性质？无色、无味、透明的气体。既然固体、液体都能占据一定的空间，那看不见、摸不着的空气是否也占据空间？怎么证明呢？，今天让我们一起探究：空气占据空间吗（板书）。
【设计意图】通过借助形象具体的、贴近学生生活实际的物体认识空间概念，产生疑问，提出课题，激发探究欲。观察是获得科学事实的主要途径，类推是获得更多科学发展的载体，语言是思维表达的外壳。三者不仅契合了学生的原认知，也为下面进一步证明与体验空气提供了思维与操作的“脚手架”.
三、探究空气占据空间
第一阶段：过度演示实验一 塑料袋、吹气球
（出示塑料袋）你能想办法把空气装进去吗？现在谁占据了塑料袋里面的空间？
我们再玩个吹气球的比赛，谁愿意来？这样很容易就把气球吹大了，如果把气球放入塑料瓶中，还能把气球吹大吗？为什么？
学生猜测：生1：能吹大。师：为什么？生2：不能吹大。师：为什么？
请每组的1号2号同学来操作。
3.讨论：为什么有的同学不能吹大，而有的同学能吹大?为什么他们的气球吹大了呢？为什么有洞的就能被吹大呢?什么没有洞的就吹不大呢？
4.学生体验，教师巡视。
学生交流汇报，得出结论：空气占据空间。
[设计意图]发现教材上的探究活动学生操作起来不方便且难度较大，改用在瓶中吹气球（一个瓶子没有打孔、一个瓶子打了孔）进行对比，使学生发现，相同的瓶子相同的气球，为什么一个能够吹起来，而一个吹不起来呢，进而进行思考、寻找产生不同效果的原因。通过比较、讨论知道：原来没孔的瓶子是空气占据了瓶子的空间，我们就不能把气吹进气球，有孔的瓶子当我们把气吹进气球时，瓶子里的空气就会从孔中出去，让出空间给气球，气球就吹大了，由此得出空气是占据空间的。　　
(2)演示实验二：杯子倒扣入水中纸不湿
师：将纸放进玻璃杯的底部，准备将水杯倒着插进水槽中，问同学们纸会不会湿？生：不会。师：为什么？生：空气占据着，水进不去。是这样吗？老师来试试？纸湿了吗？为什么没湿？ 做这个实验的过程中应该注意些什么？
①纸要塞紧，不要掉下来。②玻璃杯要垂直倒扣在水中。③取出时也要垂直
（3）学生动手实验一：会移动的乒乓球
1.过度语：把纸团换成乒乓球，把玻璃杯换成去底的塑料瓶，来做个实验，如果用去底的塑料瓶罩在乒乓球的上方，然后竖直的压入水底，猜测乒乓球会在水的什么位置？（预设：顶部、底部、中部）（分别出示板图3张）
乒乓球为什么在塑料瓶底部？水在杯中位置？（有空气水进不去）
乒乓球为什么在塑料瓶上部？水在杯中什么位置？（水进去了。）
乒乓球为什么在塑料瓶中部？水在杯中什么位置？（水进去一半。）
2．到底哪个猜测符合事实呢。我们用实验来检验吧。做这个实验要注意什么？竖直扣入水中，同学们认真观察，由3号来操作。好，实验开始。
3.请组长把材料放好，比比哪个组长最快。开始兵乓球在什么位置呢？有不同现象吗？后来乒乓球在什么位置？有不同现象吗？为什么会出现这样现象？你能让乒乓球听你的话，让他们分别在底部、中部、顶部吗？
4.小组讨论，谁能把你的方法说一下．
5.是不是这样的呀！杯子里充满了空气宝宝。打开盖子后。（出示幻灯片）
6.想不想在做一次？请4号来操作。其他同学注意观察。学生实验，教师巡回指导
7.前后照应，活学现用：现在你能利用今天所学的科学原理，解释水中燃烧的蜡烛其中的原因吗？
[设计意图] .：书上原型实验通过吸管,将密封瓶中的半瓶水挤出来：实验材料橡皮泥有毒，操作中容易出现橡皮泥堵塞吸管的失误，从而导致实验失败；一次性吸管学生反复试吹不够卫生，丢弃易造成资源浪费和环境污染。学生气息不足或操作不当时，不易将水顺利吹出来，导致现象不明显。操作时容易桌子地下都是水，不卫生，我把这个实验改为 “会移动的乒乓球” 。将乒乓球放在装水的水槽中，分别用带完整带盖的去底塑料瓶和盖上钻了小孔的去底塑料瓶套在乒乓球上：瓶盖完整的，先将塑料瓶竖直的压入水底，乒乓球在水底；再松开瓶盖随即盖紧，乒乓球在水中；然后完全打开瓶盖，乒乓球浮出水面；瓶盖有孔的先用手捂住孔，将塑料瓶竖直的压入水底，空气占据空间，乒乓球在水底；再松开捂住的小孔随即捂紧，乒乓球在水中；然后完全松开，乒乓球浮出水面。由于空气占据空间的原理，实验中的乒乓球会处于不同位置，很轻松就找到了这里面的秘密就是：空气占据空间，让学生更有乐趣，能直观的感受空气的存在,感受空气占据空间。体验科学知识的有趣性，并能运用科学原理解释生活中的现象
三、探究空气占据空间的变化
活动一：空气占据空间的变化
过度：既然水和空气都能占据空间，但空气和水比较，占据空间的情况有没有什么不同呢?
1．今天老师还带来以为新朋友给大家认识：针筒，简单的认识针筒：
圆筒形，筒表面有刻度，有活塞，可以推拉运动
2、意识到空气占据的空间的可变
抽入一部分空气，堵住管口，问：现在空气占据了哪里的空间？大约占据针筒多大的空间？
往里推活塞，问：现在空气大约占据针筒多大的空间？
往外拉活塞，问：现在空气大约占据针筒多大的空间？
到底空气占据针筒多大的空间？针筒里的空气多少有没有变？外面的空气有没有进去，里面的空气有没有出来？原来空气占据的空间还可以这样啊！那水占据的空间是不是也可以这样呢？你们想不想研究一下？
控制变量对比实验我们该怎么做呢————学生讨论
重点：根据课件依次指导实验方法并提出注意事项
分组实验，分组集体反馈
刚才实验中我们有什么发现？小结：空气占据的空间可以改变
老师解释：为什么空气能被压缩和拉伸，而水却不能呢？
当空气被压缩和拉伸时，空气占据注射器里的空间大小发生了变化，但里面空气的多少变了没有？是的，空气既没有跑出来也没有钻进去，如果原来注射器里面有6个空气宝宝，当它被压缩和拉伸时里面还是6个空气宝宝，空气宝宝的数量和大小没有发生变化，想像一下是什么发生了变化？
请小组同学讨论一下，试着做出你们的解释。
教师小结：空气是由许多微粒组成的，当我们用力压活塞时，微粒间的距离就会变小，空气占据针筒的空间就小了；当我们向上拉活塞时，微粒间的距离就会变大，空气占据针筒的空间也就变大了。
?[设计意图]：解释空气占据空间的多少是可以变化的是本课的难点。这次解释对学生来说是一次较大的挑战，因为需要学生作出合理推理。引导学生从空气粒子的角度来思考，尝试从微观的角度来认识事物，这是物质概念的一次升华，我们知道空气是由很多的微粒组成的，当空气被压缩时微粒之间的距离变小了，占据的空间就少了；当空气被拉长扩张时微粒之间的距离变大了，占据的空间就多了。这对学生来说是困难的，比较抽象。让学生们在做中学，直观的课件演示使本课教学轻松的突破难点。
活动二：压缩空气有弹性——运用举例
教师：刚才同学们发现：压缩空气有弹性，会产生弹力，其实这在生活中有广泛的应用。学生举例
教师出示瑜伽球、喷壶、课件等，演示压缩空气有弹性
四、结课：我们这节课知道了空气有什么本领呀？
五、拓展应用
你知道在我们生活中哪些地方用到了空气占据空间，生活中还有哪些地方运用了空气可以被压缩的性质？请记下来，与同学分享。作业：做一个空气枪（材料：筷子、吸管、纸团）
[设计意图]：科学与生活相联系，把兴趣和研究延伸到课外。我们既要让学生带着问题走进课堂，也要让学生带着问题走出课堂，推动学生进行进一步课外科学研究。

附板书设计：
6.空气占据空间吗
纸巾不湿 纸巾湿了
杯子内空气被空气沾满了 水占据了原来空气占领的空间
水不能进入杯子
空气占据空间
三上科学 “空气和水”占据空间情况对比实验记录单

第（ ）小组 记录员：（ ） 2017年 月 日
占据
空间
比较
共
同
点
实 验
之 前
读 数
(毫升)
推
之 后
读 数
(毫升)
拉
之 后
读 数
(毫升)
是否
发生
变化
不 同 点
（填”不变“、“压缩”或“扩张”）
空气
都 能
占 据
空 间
10
推——空间（ ）
拉——空间（ ）
水
10
推——空间（ ）
拉——空间（ ）