《空气占据空间吗》（教学设计）2023-2024学年三年级上册科学 青岛版

《空气占据空间吗》（教学设计）2023-2024学年三年级上册科学青岛版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容《空气占据空间吗》（教学设计）2023-2024学年三年级上册科学青岛版

本节课主要围绕空气占据空间这一主题展开，引导学生通过观察、实验等方式，了解空气的存在和特性。具体内容包括：空气的存在、空气的占据空间、空气的压缩性以及空气对物体的影响。通过这些内容的学习，帮助学生建立对空气的科学认识，培养他们的观察力和实验操作能力。二、核心素养目标本节课旨在培养学生的科学探究精神、科学思维能力和科学态度与责任。学生将通过实际操作和观察，学会提出问题、设计实验、收集数据和分析结果，从而提高科学探究能力。同时，通过探究空气的特性和作用，培养学生对科学现象的好奇心和求知欲，增强他们的科学思维和批判性思维能力。此外，通过实践活动，学生将学会合作交流，培养良好的科学态度和责任意识。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

三年级学生对空气的基本概念有一定了解，知道空气是看不见、摸不着的，但可能对空气占据空间这一特性理解不够深入。他们可能已经接触过一些简单的物理现象，如水的浮力等，这些知识将有助于他们对空气特性的理解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

三年级学生对周围的世界充满好奇，对科学现象尤其感兴趣。他们的学习兴趣较高，愿意通过动手实验来探索未知。在能力方面，学生的观察能力、动手操作能力和初步的实验设计能力正在形成中。学习风格上，他们倾向于通过直观的实验和操作来学习，同时也需要教师的引导和鼓励。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解空气占据空间这一概念时可能遇到困难，因为他们缺乏对微观世界的直观感知。此外，设计简单的实验来验证空气的存在和特性可能超出他们的操作能力。学生在实验过程中可能遇到实验操作不当、数据记录不准确等问题，需要教师提供适当的指导和帮助。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过生动的语言和形象的比喻，讲解空气的特性，激发学生的兴趣。

2.实验法：设计简单的实验，如吹气球、空气压缩实验等，让学生亲自动手，观察空气的占据空间现象。

3.讨论法：在实验后组织学生讨论，分享观察结果，引导学生思考和总结。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示空气的微观结构，帮助学生理解空气占据空间的抽象概念。

2.实验器材：准备各种实验器材，如气球、压力计等，便于学生进行实验操作。

3.教学软件：利用互动教学软件，设计趣味性实验，提高学生的参与度和学习效率。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：教师通过展示一些日常生活中空气的例子，如风吹树叶、气球膨胀等，引导学生思考空气的存在和作用。

-回顾旧知：教师简要回顾上节课学习的内容，如物体的浮沉条件，帮助学生建立新旧知识的联系。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：教师详细讲解空气占据空间的概念，解释为什么空气看不见、摸不着，但仍然占据空间。

-举例说明：通过展示图片或视频，展示空气在不同环境中的表现，如空气流动、空气压缩等。

-互动探究：教师提出问题，引导学生思考空气占据空间的原因，并鼓励学生提出自己的假设。

3.实验探究（约30分钟）

-实验准备：学生分组，每组准备一个透明塑料袋、气球、水等实验材料。

-实验操作：学生按照教师指导进行实验，如将气球吹大，观察空气占据空间的现象；将气球放入水中，观察空气的压缩情况。

-实验观察：学生记录实验现象，如气球体积变化、水被挤出等。

-实验讨论：学生分组讨论实验结果，分享观察到的现象，并尝试解释原因。

4.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：教师给出几个与空气占据空间相关的问题，让学生独立思考并回答。

-教师指导：教师针对学生的回答进行点评，纠正错误，并补充相关知识点。

5.总结与反思（约5分钟）

-教师总结：教师对本节课的主要内容进行总结，强调空气占据空间的重要性。

-学生反思：学生回顾本节课的学习内容，思考自己在学习过程中的收获和不足。

6.课后作业（约10分钟）

-教师布置作业：让学生回家后观察家中空气的存在，并记录至少两个观察到的现象。

-学生完成作业：学生根据作业要求，完成课后作业。

7.教学评价（约5分钟）

-教师评价：教师根据学生在课堂上的表现、实验操作和作业完成情况，进行评价。

-学生自评：学生对自己的学习过程进行自我评价，反思自己的学习效果。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-空气的组成：介绍空气的主要成分，如氮气、氧气、二氧化碳等，以及它们的比例和特性。

-空气的密度：讲解空气密度的概念，以及如何通过实验测量空气的密度。

-空气的流动：探讨空气流动的原理，如风的形成、空气的流动对天气的影响等。

-空气的应用：介绍空气在生活中的应用，如空调、风扇、气象预报等。

2.拓展建议：

-家庭实验：建议学生在家中尝试简单的空气实验，如用气球制作简易的风车，观察空气流动对风车叶片的影响。

-观察记录：鼓励学生观察日常生活中的空气现象，如日出日落时天空的颜色变化，记录在日记中，并尝试分析原因。

-课外阅读：推荐学生阅读有关气象和物理的科普书籍，如《空气的故事》、《气象奇观》等，以拓宽知识面。

-网络资源：引导学生利用网络资源，如教育网站、科普视频等，了解空气的更多知识，但需在教师的指导下进行。

-社区参与：建议学生参与社区组织的科学活动，如气象观测、环境保护等，将所学知识应用于实践。

-小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享各自对空气特性的理解和发现，促进知识的交流和深化。

-创意项目：鼓励学生设计一个与空气相关的创意项目，如制作一个空气净化器模型，展示对空气特性的应用和创新思维。

-实地考察：如果条件允许，组织学生参观气象站或科学实验室，实地了解空气的研究和应用。七、典型例题讲解1.例题：一个长方体箱子，长10cm，宽5cm，高3cm，箱子内充满了空气。如果箱子被压缩到原来的1/4体积，那么箱子内空气的体积压缩了多少？

解答：原箱子的体积V=长×宽×高=10cm×5cm×3cm=150cm³。

压缩后的体积V'=V/4=150cm³/4=37.5cm³。

空气的体积压缩了V-V'=150cm³-37.5cm³=112.5cm³。

2.例题：一个气球在标准大气压下体积为2升。如果气球被带到海拔3000米的高空，大气压降低到原来的70%，那么气球的体积变为多少升？

解答：标准大气压下气球的体积V=2升。

高空大气压P'=70%×标准大气压P。

根据波义耳定律（P1V1=P2V2），我们有V1=P2V2/P1。

代入数值，V2=V1×P1/P2=2升×1/0.7≈2.86升。

3.例题：一个密闭容器内装有空气，容器体积为500立方厘米。当容器被加热时，空气温度升高，体积膨胀到600立方厘米。如果容器内空气的质量保持不变，那么空气的密度变化了多少？

解答：原空气密度ρ=质量/体积。

假设空气质量为m，则ρ=m/500cm³。

膨胀后的空气密度ρ'=m/600cm³。

密度变化率=(ρ'-ρ)/ρ=(m/600cm³-m/500cm³)/(m/500cm³)=(1/600-1/500)/(1/500)=(500-600)/(600×500)=-1/180。

空气的密度减少了大约5.56%。

4.例题：一个气球在室内体积为2000立方厘米，当它被带到室外温度为-10℃的环境中时，气球的体积变为1800立方厘米。如果室内温度为25℃，那么在室内温度下气球的体积应该是多少？

解答：根据查理定律（V1/T1=V2/T2），我们有V2=V1×T2/T1。

代入数值，V2=2000cm³×(273+25)/(273-10)=2000cm³×298/263≈2225cm³。

5.例题：一个装有空气的密闭容器，体积为300立方厘米，在标准大气压下，容器内空气的质量为0.3克。如果将容器带到海拔2000米的高空，大气压降低到原来的60%，那么容器内空气的质量变化了多少？

解答：由于空气的质量不变，质量变化率=(新质量-原质量)/原质量。

在高空，空气的质量仍然是0.3克，因此质量变化率=(0.3克-0.3克)/0.3克=0%。

容器内空气的质量没有变化。八、板书设计①空气的特性

-空气是无色、无味的

-空气是看不见、摸不着的

-空气占据空间

②空气的占据空间

-空气可以压缩

-空气可以被压缩到很小的体积

-空气占据的空间与压力有关

③实验验证

-气球实验：观察气球体积变化

-压力计实验：测量空气被压缩后的体积变化

-密度变化实验：观察空气密度随温度变化的情况

④科学探究方法

-提出问题：空气占据空间吗？

-设计实验：如何验证空气占据空间？

-收集数据：记录实验现象

-分析结果：解释实验现象

⑤结论

-空气占据空间

-空气的压缩性与压力有关

-科学探究需要观察、实验和思考教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度：观察学生在课堂讨论、实验操作中的积极参与情况，评估他们的课堂表现。

-学生提问与回答问题：记录学生提出的问题质量和对问题的回答准确性，以此评估他们的思考能力和知识掌握程度。

-学生合作与交流：观察学生在小组讨论中的合作情况，包括倾听他人意见、表达自己观点的能力。

2.小组讨论成果展示：

-小组实验报告：评估每个小组对实验现象的观察、记录和分析，以及实验报告的完整性。

-小组讨论总结：检查小组讨论的总结是否准确，是否能够正确解释实验结果，并从中得出科学结论。

-小组展示技巧：评价学生在展示成果时的表达清晰度、逻辑性和吸引力。

3.随堂测试：

-知识点掌握：通过随堂测试评估学生对空气占据空间、空气压缩性等知识点的掌握情况。

-应用能力：测试学生能否将所学知识应用到新的情境中，如设计简单的实验来验证空气的压缩性。

-解答问题能力：评估学生解决与空气相关问题的能力，包括分析问题和提出解决方案。

4.课后作业反馈：

-作业完成情况：检查学生课后作业的完成质量，包括实验报告、观察记录等。

-作业错误分析：分析学生在作业中出现的错误，了解他们的知识盲点和理解上的困难。

-作业改进建议：根据学生的作业表现，给出具体的改进建议，帮助他们提高。

5.教师评价与反馈：

-针对课堂表现：教师对学生在课堂上的积极参与、提问和回答问题的情况给予正面反馈，同时对需要改进的地方提出具体建议。

-针对实验操作：教师对学生的实验操作技巧和实验结果进行分析，指出实验中的亮点和需要改进的地方。

-针对小组讨论：教师对学生在小组讨论中的表现进行评价，鼓励他们的合作精神和创新思维。

-针对作业反馈：教师对学生的课后作业进行详细的评价，帮助学生巩固知识点，提高解决问题的能力。

-针对随堂测试：教师根据测试结果，对学生的学习情况进行综合评价，并制定相应的教学策略，以帮助学生更好地掌握知识。教学反思与总结哎呀，这节课上完，我真是收获颇丰，也发现了一些可以改进的地方。

首先，我在导入环节设计了几个与空气相关的日常现象，像风吹树叶啦、气球膨胀啦，这些例子挺受孩子们欢迎的。他们的小眼睛都亮了，看来对这些现象挺感兴趣的。不过，我发现有些学生对于空气占据空间这个概念还是有点迷糊，我可能得想个更直观的方法来让他们理解。

新课呈现的时候，我用了PPT来展示空气的微观结构，这样学生们就能更直观地看到空气的分子。我发现，这个方法挺有效的，学生们通过图片和动画，对空气的特性和作用有了更深的理解。不过，我注意到在讲解空气压缩性的时候，有几个学生显得有些困倦，这可能是因为这部分内容对他们来说有点难懂。我得想办法让他们更积极地参与进来。

实验探究环节，我让学生们分组进行实验，他们积极性很高，动手能力也不错。但是，我发现有些小组在实验操作上有些混乱，可能是因为他们对实验步骤理解不够清楚。下次，我得花点时间，更详细地指导他们实验步骤，确保每个学生都明白该做什么。

巩固练习环节，我给了他们几个问题，让他们独立思考。大部分学生都能答得出来，这说明他们对本节课的知识掌握得还不错。不过，我也发现有个别学生对于一些问题的理解还是不够深入，这可能需要我在课后进行个别辅导。

这节课下来，我感觉学生们在知识、技能和情感态度方面都有所收获。他们在观察、实验和讨论中，不仅学会了如何验证空气占据空间，还锻炼了科学探究的能力。他们的好奇心得到了满足，对科学充满了兴趣，这让我挺高兴的。

当然，也存在一些不足。比如，有些学生对于新知识的接受速度较慢，我在