教科版三上科學(xué)2.4《空氣有質(zhì)量嗎》教學(xué)設(shè)計（新課標(biāo)版）

4.空氣有質(zhì)量嗎【教材簡析】本課是在感知過空氣，認識到空氣能占據(jù)空間，空氣可以被壓縮之后對空氣是否有質(zhì)量進行探索和求證的一課。要讓學(xué)生用“質(zhì)量”一詞替換學(xué)生常說的“重量”一詞，但不需要向?qū)W生解釋什么是質(zhì)量?？諝饩驮谖覀冎車?，但學(xué)生很少能直接感受到空氣的質(zhì)量。相反，學(xué)生根據(jù)飄浮在空中的氣球，或者可以上升的氫氣球，會認為空氣沒有質(zhì)量或者無法判斷。質(zhì)量作為物質(zhì)的重要屬性之一，如果要學(xué)生認同空氣是一種物質(zhì)，那么，對空氣是否有質(zhì)量這個問題進行研究就勢在必行了。【學(xué)情分析】學(xué)生在一年級下冊研究過《認識一袋空氣》，但是這堂課更多的是對空氣基本特征的觀察，而對于空氣是不是像木塊、水那樣有質(zhì)量呢？學(xué)生還是有很大疑惑的，有的孩子說很輕，另外一些孩子直接反駁，那不是空氣的質(zhì)量，感受到的是裝空氣的袋子的質(zhì)量（重量），所以，對于研究空氣的質(zhì)量，他們是非常感興趣的。在一年級下冊《誰輕誰重》一課中，學(xué)生對天平這種測量工具已經(jīng)有一個初步的認識，知道天平的傾斜可以反映出輕重，這是本課主要實驗的基礎(chǔ)，基于輕重的判斷學(xué)生才能論證空氣究竟有沒有質(zhì)量?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.科學(xué)觀念：通過稱量皮球以及稱量前后的質(zhì)量變化，知道空氣是有質(zhì)量的，而且空氣的質(zhì)量是可以被稱量的。2.科學(xué)思維：在測量空氣質(zhì)量的活動中，通過比較皮球前后兩次的質(zhì)量變化，理解空氣是有質(zhì)量的。3.科學(xué)實踐：將稱量空氣的質(zhì)量活動貫穿在預(yù)測、實驗、論證的一系列活動中，掌握用稱量的方式來測量空氣的質(zhì)量，建構(gòu)空氣有質(zhì)量的概念。4.態(tài)度責(zé)任：通過“空氣有質(zhì)量嗎”，發(fā)展進一步研究物體的興趣和愿望；意識到應(yīng)該尊重事實、實事求是的態(tài)度?！窘虒W(xué)重難點】重點：學(xué)生思考提出判斷空氣是否有質(zhì)量的方法。難點：學(xué)生通過去判斷后加入的空氣是否有質(zhì)量去得出空氣有質(zhì)量的結(jié)論?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師：1.教學(xué)課件；2.《空氣》氣泡圖；3.學(xué)生實驗材料一套。學(xué)生：1.實驗材料一套；2.實驗記錄單；【教學(xué)過程】一、聚焦任務(wù)（預(yù)設(shè)5分鐘)材料準(zhǔn)備：課件、學(xué)生實驗套裝、《空氣》氣泡圖、活動記錄單1.出示氣泡圖，引入對“空氣是否有質(zhì)量”學(xué)習(xí)活動；提問：你認為“空氣有質(zhì)量嗎”？你這么猜想的理由是什么呢？你會怎么證明自己的想法呢？【設(shè)計意圖】：出示氣泡圖，展示學(xué)生對空氣理解的前概念，幫助學(xué)生回憶當(dāng)時的想法，而在經(jīng)過前面三課的學(xué)習(xí)之后，現(xiàn)在的想法是什么樣的？引入交流，你會怎么去設(shè)計實驗?zāi)?？讓學(xué)生在交流中，完善自己的實驗設(shè)計。二、探究與研討（預(yù)設(shè)30分鐘)1.出示簡易天平，引入測量空質(zhì)量的學(xué)習(xí)活動；（1）說說簡易天平的使用方法；（2）說明：使用簡易天平測質(zhì)量的方法：①在簡易天平的兩端，分別放一個皮球和綠豆，出現(xiàn)以下情況，你可以得出什么結(jié)論呢？小結(jié)：天平平衡時，左邊皮球的重量=右邊綠豆的重量②如果在天平的右邊再放入幾顆綠豆，你預(yù)測會出現(xiàn)什么情況？你的理由？小結(jié)：天平不平衡時，重的一端會往下沉（2）測量：研究“空氣是否有質(zhì)量”的學(xué)習(xí)活動①如果往左邊皮球打入20筒空氣，簡易天平會怎么變化呢？在記錄單的對應(yīng)位置，記錄自己的猜測；（你覺得天平會出現(xiàn)哪種情況，就在對應(yīng)的框里打個“√”）②輕輕取下皮球，利用打氣筒往皮球里打入20筒空氣；③再輕輕地將皮球重新放到左邊的天平，觀察現(xiàn)象，記錄實驗結(jié)果；（3）平衡：怎么讓天平再次平衡？①小組內(nèi)再讓天平平衡的方法——增加綠豆或皮球放氣（學(xué)生提出）；②往右邊的右邊盤子里添加綠豆：一顆一顆加入綠豆，直到天平平衡③記錄你的實驗數(shù)據(jù)：添加的綠豆數(shù)量；（4）研討：交流“空氣是否有質(zhì)量”①組內(nèi)討論；我們小組認為“空氣有質(zhì)量”；②組間討論：統(tǒng)計并展示每個小組的實驗結(jié)果；展示每個小組的實驗結(jié)論；對以上的結(jié)論，你有什么看法？③小結(jié)：空氣有質(zhì)量【設(shè)計意圖】：將研究的步驟進行細化，更好地幫助學(xué)生去理解每一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的結(jié)果，可能代表什么意義，我們可以得到什么結(jié)論，大家的實驗結(jié)果是這樣的嗎？那我們又可以得到什么結(jié)論呢？不一樣的原因是什么呢？從預(yù)測到實驗，從推理到驗證，更好地解決“空氣有質(zhì)量”，而在對實驗結(jié)果的不完全一致性時，讓結(jié)論趨向于更加完善“空氣有質(zhì)量，可能是很輕的”，留待后面，繼續(xù)完成。三、拓展（預(yù)設(shè)5分鐘)1.思考：如果將皮球里的空氣放出一部分后，再把皮球放回左盤，天平會怎樣？并說說理由。（預(yù)設(shè)：放掉氣的皮球放上去后，左盤變輕了。這也能說明空氣有質(zhì)量。）2.教師演示。學(xué)生嘗試解釋現(xiàn)象。（有時間的話學(xué)生也可以馬上試一試。）3.小結(jié)：通過今天的實驗，我們知道了空氣是有質(zhì)量的，但是質(zhì)量很輕?！驹O(shè)計意圖】豐富和完善結(jié)論，采用逆向、倒推的方式，幫助學(xué)生更好地認識和建構(gòu)本節(jié)課的科學(xué)觀念。【板書設(shè)計】4.空氣有質(zhì)量嗎？空氣有質(zhì)量，但很輕副板書：【疑難問題】天平平衡后，再往皮球里注入空氣，皮球端并不是都比綠豆端重如何解決？在稱量空氣的實驗時，并不是每個小組都能達成了教材或者老師想要的實驗效果，沒有一個班級的所有小組，都剛好是左邊重。每個班級都有個別小組的實驗結(jié)果，和預(yù)期不一樣，這恰恰說明空氣有重量的同時，也說明了空氣的質(zhì)量是很小的，很輕的。解決的方法，可以增加注入空氣的量，從20筒到40筒，甚至更多。另外，測量用的“天平”靈敏度不夠也是造成實驗現(xiàn)象不夠明顯的重要因素。附：記錄單P2.4空氣有質(zhì)量嗎？班級：小組：實驗研究：空氣是否有重量的實驗研究簡易天平兩端平衡實驗：往左邊籃球打入20筒空氣，簡易天平會怎么變化呢？（對應(yīng)格子打“√”）打入20筒空氣后預(yù)測實驗實驗：如何讓天平再次變平衡。方法數(shù)量實驗結(jié)論我想研究（或感興趣）的新問題：5.一袋空氣的質(zhì)量是多少【教材簡析】本課內(nèi)容分為兩部分，第一部分是學(xué)生運用上節(jié)課的方法利用豆子、回形針、泡沫塊、醫(yī)用棉花球等足夠“輕”的物體測量20筒空氣的質(zhì)量，并類比、轉(zhuǎn)化出一袋（約100筒）空氣的質(zhì)量。第二部分是比較一袋空氣和同它質(zhì)量相當(dāng)物體，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量相同的物體可能體積不同，讓學(xué)生初步感受到物體密度的不同。本課需要學(xué)生應(yīng)用上節(jié)課的方法，來測量一袋空氣的質(zhì)量，感受一定量空氣究竟有多重，進一步確認空氣是有質(zhì)量的。同時，本課用多種物體作為參照物去測量20筒空氣的質(zhì)量，希望學(xué)生通過對比，觀察到相同質(zhì)量的物體有不同的體積，從而對物體密度有一個直觀的感知，為以后學(xué)習(xí)密度概念積累經(jīng)驗?！緦W(xué)情分析】不少學(xué)生通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)已經(jīng)知道了大概20筒空氣的質(zhì)量等于3-5顆綠豆的質(zhì)量（當(dāng)然打氣筒的大小以及綠豆的大小也會導(dǎo)致具體數(shù)據(jù)發(fā)生浮動），已經(jīng)感受到了空氣具有一定的質(zhì)量。用類比、轉(zhuǎn)化的方法測量一袋（約100筒）空氣的質(zhì)量可能還需要學(xué)生在語言上清楚地表達出來。同時，學(xué)生腦海中已架構(gòu)起的是空氣質(zhì)量與綠豆質(zhì)量之間的數(shù)量關(guān)系，用其他足夠“輕”的物體去衡量空氣的質(zhì)量，這也是這節(jié)課需要去體驗的?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)觀念：通過利用多種足夠“輕”的物體測量20筒空氣的質(zhì)量并類比、轉(zhuǎn)化出一袋（約100筒）空氣的質(zhì)量，知道一定量的空氣具有一定的質(zhì)量?？茖W(xué)思維：能使用類比、轉(zhuǎn)化的方法，推測出更大體積空氣的質(zhì)量。探究實踐：在使用簡單的儀器測量并記錄20筒空氣的質(zhì)量，通過類比、轉(zhuǎn)化的方式得出一袋空氣的質(zhì)量。通過對比一袋空氣和它同質(zhì)量的“標(biāo)準(zhǔn)物”，認識到質(zhì)量相同的物體可能體積不同。態(tài)度責(zé)任：在測量一袋空氣的質(zhì)量中，細致操作、仔細觀察實驗，發(fā)展進一步研究物體的興趣和愿望。【教學(xué)重難點】重點：能用不同的“標(biāo)準(zhǔn)物”測量20筒空氣的質(zhì)量并通過類比、轉(zhuǎn)化的方法測量一袋空氣的質(zhì)量。難點：在測量20筒空氣的質(zhì)量實驗中，細致操作、仔細觀察、準(zhǔn)確記錄?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師準(zhǔn)備：學(xué)生實驗材料一套、高精度電子天平、板貼、皮球、打氣筒。學(xué)生準(zhǔn)備：簡易天平、皮球、打氣筒、不漏氣的大袋子、綠豆、乒乓球、小泡沫球、回形針、學(xué)生活動手冊等?！窘虒W(xué)過程】聚焦任務(wù)（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：課件，一袋空氣、綠豆貼1.教師出示一袋空氣，談話：上節(jié)課我們已經(jīng)用綠豆來衡量20筒空氣的質(zhì)量，那今天你能來預(yù)測一下老師手中這一袋空氣的質(zhì)量相當(dāng)于多少顆綠豆嗎？2.學(xué)生預(yù)測結(jié)果，教師板貼綠豆，在后面記錄預(yù)測數(shù)字。3.繼續(xù)提問：如果是這些物品（乒乓球、回形針、小泡沫球）作為衡量物，結(jié)果又會是怎樣呢？教師讓學(xué)生把預(yù)測結(jié)果記錄下來?！驹O(shè)計意圖】談話導(dǎo)入，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)對探究一袋空氣的質(zhì)量的興趣。探索一袋空氣的質(zhì)量（預(yù)設(shè)25分鐘）材料準(zhǔn)備：簡易天平、皮球、打氣筒、不漏氣的大袋子、綠豆、乒乓球、小泡沫球、回形針、學(xué)生活動手冊1.探討探究方案：（1）提問：如何測量這一袋空氣的質(zhì)量？（2）追問：把一袋空氣全部打入皮球，合適嗎？（3）提示：這一袋空氣約100筒空氣，小組討論：有什么辦法能測量出這一袋空氣的質(zhì)量？（4）學(xué)生發(fā)言，并小結(jié)：先測量20筒空氣的質(zhì)量再換算出一袋空氣的質(zhì)量。實驗探究活動：如何測量20筒空氣的質(zhì)量？請學(xué)生大致描述實驗操作步驟。實驗操作步驟：①調(diào)節(jié)天平平衡。②左邊放一個沒有充足氣的癟皮球，慢慢往右盤中放綠豆，直至天平指針指向中央。③用打氣筒往皮球內(nèi)打入20筒空氣，注意盡量不要漏氣。④往右盤外慢慢地、一粒一粒地放綠豆，直至天平再次平衡。⑤記錄20筒空氣的質(zhì)量。⑥用乒乓球、小泡沫球、回形針等其他物體測量20筒空氣的質(zhì)量⑦換算出一袋空氣的質(zhì)量。⑧比較一袋空氣和它同質(zhì)量的物體，你有什么發(fā)現(xiàn)？（3）學(xué)生實驗，教師巡視，并把各組數(shù)據(jù)記錄在黑板上的大表格內(nèi)。【設(shè)計意圖】逐步引導(dǎo)學(xué)生使用類比、轉(zhuǎn)化的方法測量一袋空氣的質(zhì)量。即先指導(dǎo)學(xué)生利用多種足夠“輕”的物體通過實驗測量出20筒空氣的質(zhì)量，再通過類比、換算出一袋空氣的質(zhì)量，使學(xué)生充分體驗到一定的空氣具有一定的質(zhì)量。研討（預(yù)設(shè)8分鐘）1.在打入100筒空氣后，這袋空氣的質(zhì)量大約是多少？我們是如何知道這袋空氣的質(zhì)量的？①小組匯報，交流研討。②各組的數(shù)據(jù)是否相同，有什么想法？2.比較這袋空氣和同它質(zhì)量相當(dāng)?shù)奈锲?，你有什么發(fā)現(xiàn)？3.小結(jié)：一定量的空氣具有一定的質(zhì)量，質(zhì)量的多少可以用常用的物體作為衡量。質(zhì)量相同的物體可能體積不同?！驹O(shè)計意圖】讓學(xué)生在組內(nèi)、組間的研討交流中形成共識：一定量的空氣具有一定的質(zhì)量，質(zhì)量的多少可以用常用的物體作為衡量。質(zhì)量相同的物體可能體積不同。四、拓展——用電子秤稱空氣質(zhì)量（預(yù)設(shè)2分鐘）1.談話：同學(xué)們，隨著科技的發(fā)展，我們有好些精確的工具可以稱量出空氣的質(zhì)量了，我們一起來試一下吧。2.出示籃球、電子秤、打氣筒，稱量打氣