教科版三上科學(xué)2.2《空氣能占據(jù)空間嗎》教學(xué)設(shè)計（新課標版）

2.《空氣能占據(jù)空間嗎》教學(xué)設(shè)計【教材簡析】《空氣能占據(jù)空間嗎》這一課是教科版三年級上冊“空氣”單元第二課，通過對第一課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)感受到空氣的存在，本課通過一系列活動，在學(xué)生認識了空氣確實存在的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生認同空氣和其他物質(zhì)一樣，能夠占據(jù)空間。本課分為四部分。第一部分是讓學(xué)生預(yù)測“把紙團粘在杯子底部，然后將杯子豎直倒扣到水里，里面的紙團會濕嗎？”并說出理由，引出研究空氣能否占據(jù)空間的問題。第二部分是探索空氣是否占據(jù)空間的實驗活動，包括壓杯入水、打孔觀察和打氣觀察三個主要活動。第三部分是對實驗現(xiàn)象進行論證交流和解釋。壓杯入水實驗中紙團為什么不會濕？打孔觀察實驗中紙團為什么完全浸濕了。打氣觀察實驗中水為什么被擠出去了？第四部分小挑戰(zhàn)活動，主要是讓學(xué)生利用空氣把瓶中的水?dāng)D出來，這個活動可以課堂上演示，也可以布置學(xué)生回家做。本課的重點是通過實驗探究認識到空氣能占據(jù)空間，難點是對空氣占據(jù)空間這一事實作出科學(xué)的解釋，需要教師引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行深入的充分的論證交流?！緦W(xué)情分析】空氣是否也和其他物質(zhì)一樣，占據(jù)空間呢？這個問題對于三年級的學(xué)生來說，會存在一些爭議，雖然學(xué)生在一年級下冊曾經(jīng)用“占據(jù)空間”這個觀念去理解物體的不同形狀，體驗過在一個固定的盒子放入不同的螺母、木塊、乒乓球等，理解這些看得見摸得著的物體會占據(jù)空間是容易的，但對于空氣這種物質(zhì)也會占據(jù)空間，是存在一定難度的?！窘虒W(xué)目標】1.科學(xué)觀念：通過探究活動，知道空氣能占據(jù)一定的空間。2.科學(xué)思維：通過描述、分析壓杯入水、打孔觀察、打氣觀察三個實驗的實驗現(xiàn)象，能理解并解釋“空氣占據(jù)空間”這一事實。3.探究實踐：能用紙團、塑料杯等材料分步操作，研究空氣是否占據(jù)空間；能運用空氣占據(jù)空間這一知識，使用材料設(shè)計小實驗。4.態(tài)度責(zé)任：能對空氣能否占據(jù)空間表現(xiàn)出研究的興趣；能尊重事實，對實驗現(xiàn)象和結(jié)果如實進行記錄和描述；了解“空氣占據(jù)空間”在生活中的應(yīng)用?！窘虒W(xué)重難點】重點：通過實驗探究認識到空氣能占據(jù)空間。難點：能對空氣占據(jù)空間這一事實做出科學(xué)的解釋?！窘虒W(xué)準備】教師：1.教學(xué)課件；2.學(xué)生實驗材料一套，塑料瓶一個，氣球。學(xué)生：1.每組提供水槽、透明膠帶、剪刀、透明塑料杯、球針、紙巾、水、打氣筒、毛巾；2.學(xué)生活動學(xué)習(xí)單?！窘虒W(xué)過程】一、激發(fā)興趣，提出問題（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準備：課件，紙巾，塑料杯，水槽，水1.出示一張紙巾和塑料杯提問：如果把紙團粘在杯子底部，將杯子豎直倒扣入水中，水要淹沒杯底（PPT出示圖片），里面的紙團會濕嗎？2.追問理由：你這樣預(yù)測的理由是什么？教師根據(jù)學(xué)生回答板書觀點。3.引出疑問：杯底的紙團會不會濕呢？我們怎么來證明？【設(shè)計意圖】通過預(yù)測紙巾是否會濕并說明理由，了解學(xué)生對空氣是否占據(jù)空間的前認知，激發(fā)學(xué)生探究空氣是否占據(jù)空間的積極性。二、探究空氣是否占據(jù)空間（預(yù)設(shè)20分鐘）（一）壓杯入水材料準備：課件，紙巾，塑料杯，水槽1.實驗操作指導(dǎo)：通過實驗來研究杯底的紙團會不會濕，把實驗中觀察到的現(xiàn)象記錄下來（PPT圖文出示實驗提示）。（1）揉成紙團，粘在杯底（2）豎直倒扣，沒過杯底（3）杯中水面，畫線記錄（4）拿起杯子，擦干觀察（5）大家一起，思考記錄“空氣能占據(jù)空間嗎”學(xué)習(xí)單第組圖1圖1圖2▲我會觀察：①當(dāng)把塑料杯壓到水槽底部時，杯子里的水面有變化嗎？請你在圖1和圖2的杯子中用線畫出水面的位置。②杯底的紙團有沒有濕？▲我會思考：想一想，你觀察到的這些現(xiàn)象說明了什么？2.學(xué)生領(lǐng)取材料，開始實驗，教師巡視指導(dǎo)。3.小組匯報交流。（1）當(dāng)把塑料杯壓到水槽底部時，杯子內(nèi)的水面有沒有發(fā)生變化？（2）杯子底部的紙團怎么樣了呢？（3）紙團沒有濕，杯中水面沒有變，說明水槽里的水有沒有進到杯子里？（4）水為什么進不去呢？（預(yù)設(shè)：杯子里有空氣，空氣占據(jù)了杯中的空間，水就進不去了）（5）小結(jié)：這種現(xiàn)象說明空氣可以占據(jù)一定的空間。（6）分析紙團濕了的原因：有沒有小組杯底的紙團是濕的？為什么你們的紙團會濕呢？（預(yù)設(shè)：杯子壓下去傾斜了，空氣泄露了，水進到杯子里，紙團就濕了）（二）扎孔觀察材料準備：課件，紙巾，塑料杯，水槽1.引出扎孔：空氣占據(jù)了杯子的空間，所以水進不去，你有辦法讓水進到杯子里嗎？（預(yù)設(shè)：杯子底部扎一個小孔）2.為了大家的安全，杯底的小孔已經(jīng)扎好了，你們只要撕開杯底的膠帶紙就可以根據(jù)要求進行實驗。（1）按住小孔，壓杯入水（3）松開手指，觀察變化“空氣能占據(jù)空間嗎”學(xué)習(xí)單（二）扎孔觀察圖圖3圖4▲觀察與思考：①當(dāng)松開手指后杯子中的水面發(fā)生了什么變化？請你在圖3和圖4的杯子中用線畫出水面的位置。②還有哪些情況發(fā)生了變化？3.學(xué)生小組探究，教師巡視指導(dǎo)。4.簡單交流：（1）杯子底部扎了小孔以后，杯子中哪些情況發(fā)生了變化？（2）水面怎么會變高了呢？（3）水是什么時候跑到被子里面去的？（4）水跑到杯子里后，空氣去哪里了？（5）空氣被水?dāng)D出了杯子，就是說剛才被空氣占據(jù)的空間現(xiàn)在被誰占據(jù)了？（6）水占據(jù)了杯子的空間，那么杯底的紙團怎么樣了？過渡：請組長把濕了的紙團把它從杯子里拿出來放在盤子里。打氣觀察材料準備：課件，塑料杯，球針，打氣筒，水槽1.提問：水的本領(lǐng)還真大，把空氣擠出了杯子，你能想辦法讓空氣再回到杯子中去嗎？2.出示氣筒：老師這里有更先進的工具，我們就用它把杯子里的水趕出去。3.PPT出示打氣觀察提醒：（1）按住杯子，球針入孔（2）慢慢打氣，觀察變化“空氣能占據(jù)空間嗎”學(xué)習(xí)單（三）打氣觀察▲觀察與思考：當(dāng)慢慢向杯子打氣的時候，杯子里面有什么變化？4.小組反饋：（1）當(dāng)慢慢向杯子打氣時，杯子里發(fā)生了什么變化？（2）這說明了什么？【設(shè)計意圖】細致指導(dǎo)幫助學(xué)生順利完成壓杯入水、打孔觀察、打氣觀察三個活動，讓學(xué)生間接感受空氣占據(jù)空間，能初步理解空氣占據(jù)空間。三、研討交流（預(yù)設(shè)10分鐘）1.提問思考（投影展示學(xué)習(xí)單）（1）在剛才的三次實驗中，你們分別看到了哪些現(xiàn)象？（2）這些現(xiàn)象告訴我們什么？提問小結(jié)：這就是我們今天所探究的內(nèi)容（出示課題），現(xiàn)在誰能告訴大家空氣能占據(jù)空間嗎？（預(yù)設(shè)：能）劃去“嗎”字【設(shè)計意圖】引領(lǐng)學(xué)生通過論證交流將前面三個活動中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象與空氣占據(jù)空間的事實之間建立起一個邏輯聯(lián)系，也就是做出基于事實的科學(xué)的解釋。應(yīng)用挑戰(zhàn)（預(yù)設(shè)5分鐘）1.出示半瓶水、一塊橡皮泥和兩根吸管。提問：在不傾斜瓶身的情況下，你能利用提供的這些材料把水從瓶中擠出來嗎？誰來挑戰(zhàn)一下？2.請學(xué)生上來挑戰(zhàn)如果成功了，大家分析交流是怎樣利用空氣把水從瓶子里擠出來的；如果沒有成功，分析怎么樣的情況下才能利用空氣把水從瓶子里擠出來，再找出原因加以改進再實驗。3.生活中的空氣占據(jù)空間現(xiàn)象：生活中，很多地方用到了空氣占據(jù)空間這一原理（PPT出示氣墊等圖片），課后同學(xué)們可以去生活中研究一下這些物品?！景鍟O(shè)計】2.空氣能占據(jù)空間會濕水進入杯子不濕杯內(nèi)有空氣【疑難解答】學(xué)生在把杯子豎直、慢慢往下壓的過程中，發(fā)現(xiàn)杯子里也進了一小部分的水，并提出這個發(fā)現(xiàn)，教師怎么處理？教師首先要對學(xué)生在實驗中的發(fā)現(xiàn)予以肯定，表揚孩子們細心觀察的科學(xué)態(tài)度，其次可以把這個發(fā)現(xiàn)作為一個問題記錄在班級記錄表，留待下一節(jié)課解決，同時要把學(xué)生的觀察重點轉(zhuǎn)移到紙團有沒有濕并對結(jié)果做出自己的解釋。3.壓縮空氣【教材簡析】通過前面兩節(jié)課的研究，學(xué)生已經(jīng)認識到空氣和石塊、水等一般的物體一樣，能占據(jù)空間。在此認知基礎(chǔ)上，本課以及此后的學(xué)習(xí)內(nèi)容要對空氣的物質(zhì)屬性進行更深入地研究和理解。學(xué)生經(jīng)歷前面課程的學(xué)習(xí)或根據(jù)平時經(jīng)驗可能對空氣可以被壓縮有一定的認識，但無法說出有力的證據(jù)證明空氣可以被壓縮。因此本課通過推拉注射器活動，比較得出空氣可以被壓縮和拉伸，而水不能，并且發(fā)現(xiàn)壓縮的空氣有彈性這一特征。在科學(xué)的大概念里，宇宙中所有的物質(zhì)都是由很小的微粒構(gòu)成的，空氣當(dāng)然也不例外。本課重點就是借助注射器讓學(xué)生分別對空氣和水向下壓和向上拉進行對比觀察，尋找空氣是否容易被壓縮、壓縮的空氣具有彈性的證據(jù)。再嘗試用微粒來解釋有關(guān)空氣壓縮和擴張的現(xiàn)象，利于學(xué)生構(gòu)建物質(zhì)微粒的概念，提升學(xué)生的思辨能力。最后再通過制作空氣槍，解釋其中原理，讓學(xué)生從玩中思，將知識遷移到生活中?！緦W(xué)情分析】學(xué)生在前面感受空氣一課中，通過抱一抱裝有空氣的塑料袋或壓一壓氣球，可能已初步感受到空氣可以被壓縮。但對于“空氣占據(jù)空間是否有變化”，學(xué)生較難解釋清楚。因此本課借助有刻度、不易變形的硬質(zhì)材料——注射器，幫助學(xué)生尋找空氣可以被壓縮的證據(jù)。三年級學(xué)生對于對比實驗的認識還比較模糊，如何公平的進行實驗？哪些條件需要相同？這是學(xué)生需要思考的，因此在教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生對實驗操作進行公平性的設(shè)計，讓其認識到嚴謹?shù)膶嶒灢啪哂姓f服力。最后，本課是學(xué)生第一次嘗試用微粒解釋現(xiàn)象，教師要做好引導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生所畫圓圈，哪一種更合理，激發(fā)學(xué)生之間的矛盾，引起他們思考和辯證。【教學(xué)目標】科學(xué)觀念：通過注射器壓縮空氣活動，知道空氣占據(jù)的空間可被壓縮或擴張，認識到壓縮的空氣是有彈性的?？茖W(xué)思維：用比較的方法，區(qū)分空氣和水相同條件下被壓縮時的不同特點。探究實踐：通過探究壓縮空氣和水的活動，能用圖畫來記錄壓縮的現(xiàn)象，簡述空氣很容易被壓縮的原理。態(tài)度責(zé)任：通過體驗空氣被壓縮，認識到壓縮的空氣可以制成救援的氣墊、玩具氣槍等，感悟科技發(fā)展對生活的影響?！窘虒W(xué)重難點】重點：通過對比實驗感受空氣是可以被壓縮或擴張的，并且壓縮的空氣是有彈性的。難點：解釋空氣為什么可以被壓縮或擴張?！窘虒W(xué)準備】教師：1.教學(xué)課件。學(xué)生：1.每組提供注射器、燒杯、水；2.觀察記錄單。【教學(xué)過程】溫故知新，揭示課題（預(yù)設(shè)2分鐘）材料準備：課件1.出示氣泡圖提問：通過前兩節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了空氣是一種怎樣的氣體？（它是看不見、無色、無氣味、會流動、可以被壓縮）2.講述：空氣和水、石塊一樣，都能占據(jù)空間?？諝夂退啾龋钟惺裁床煌?？今天我們將繼續(xù)來研究空氣的其他特征。揭示課題：壓縮空氣（板書）?！驹O(shè)計意圖】用氣泡圖形式幫助學(xué)生梳理之前的知識，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多空氣的秘密，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究空氣的興趣?？諝饽芊癖粔嚎s（預(yù)設(shè)20分鐘）材料準備：注射器、記錄單1.出示注射器。提問：你認識它嗎？用手握住的地方叫什么？針筒上面還有什么？這個可以動的部分叫什么？2.提問：注射器可以怎么玩？學(xué)生體驗使用注射器，提問：借助注射器，你發(fā)現(xiàn)空氣有哪些特征？（預(yù)設(shè)：會流動，可以被壓縮等。）3.提問：如何公平地比較水和空氣是否可以被壓縮？引導(dǎo)：水和空氣的量要相同（10ml）；要用相同的力；堵住注射器，避免水和空氣泄漏。4.提問：現(xiàn)在老師如果把活塞往里推，手不放開，你覺得推得動嗎？（預(yù)設(shè)：推得動或者推不動）如果能推得動，能推倒哪里？出示記錄單，學(xué)生進行預(yù)測，指導(dǎo)學(xué)習(xí)如何記錄，提示用力不能太大。5.學(xué)生實驗：記下初始刻度，堵住管口，慢慢用力向下壓活塞，手不放開，記錄水和空氣占據(jù)空間的變化情況，然后松開手，觀察有什么變化。慢慢用力向上拉活塞，手不放開，再次記錄水和空間占據(jù)空間的變化情況，然后松開手，觀察又有什么變化。6.匯報交流，問題指向：能不能壓縮？壓縮的程度怎么樣？擴張的程度是多少？【設(shè)計意圖】從玩注射器引入，通過體驗壓和拉的動作，將學(xué)生的注意力集中到注射器內(nèi)物體空間的變化。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生經(jīng)歷對比實驗的設(shè)計過程，意識到對比實驗需要控制其他條件相同才能更有效地進行比較。交流發(fā)現(xiàn)以及解釋原因（預(yù)設(shè)15分鐘）1.學(xué)生交流反饋：通過剛才對空氣往里推和往外拉的活動，活塞所指的刻度有什么變化？說明空氣有什么特征？小結(jié)：水不可以被壓縮，空氣可以被壓縮，壓縮的空氣有彈性。2.提問：為什么空氣容易被壓縮呢？3.教師解釋：空氣是由微粒組成的，我們可以用一個個小○表示空氣微粒。思考：當(dāng)空間變小時，微粒會怎么變化？當(dāng)空間變大時。微粒又會怎么樣？（學(xué)生畫出自己的猜想）4.交流觀點，發(fā)現(xiàn)問題。（預(yù)設(shè)：數(shù)量不同，分布不同，大小變化）5.模擬空氣微粒的運動，解釋原因。6.學(xué)生修正觀點?！驹O(shè)計意圖】將學(xué)生預(yù)測和實測結(jié)果暴露在黑板中，讓學(xué)生比較發(fā)現(xiàn)預(yù)測和實測的不同，讓學(xué)生能夠在有力的證據(jù)面前，可以修正自己的觀點。四、拓展：知識應(yīng)用（預(yù)設(shè)3分鐘）1.學(xué)習(xí)了今天的知識，補充單元氣泡圖2.空氣壓縮在生活中的應(yīng)用。3.小游戲：空氣壓縮槍。【板書設(shè)計