压缩空气（教学设计）-三年级科学上册同步课堂（教科版）

2.3压缩空气（教学设计）-三年级科学上册同步精品课堂（教科

版）

课题：

科目：班级：课时：计划L课时

教师：单位，

一、设计意图

本节课旨在通过探究压缩空气的性质和特点，帮助学生理解空气可以被压缩并能储存能

量，从而培养学生对科学现象的观察、思考和分析能力。结合三年级学生的认知水平，

课程设计以教科版三年级科学上册教材内容为基础，通过生动的实验和实例，让学生在

实际操作中感受空气的压缩和释放过程，增强学生的动手实践能力和科学探究兴趣。

二、核心素养目标

发展学生的科学探究能力，通过观察和实验理解空气的物理特性，培养动手操作和问题解

决的能力：激发学生对科学现象的好奇心，培养科学态度和科学思维，学会从生活中发现

科学，用科学知识解释生活现象。

三、教学难点与重点

1.教学重点

■空气的压缩与释放：通过实验演示，让学生理解空气可以被压缩，并在释放时产生能

量。例如，通过将气球吹大并放开，观察气球的运动，强调空气被压缩和释放的过程。

-压缩空气的应用：讲解压缩空气在生活中的应用，如气枪、气垫船等，让学生认识到

科学知识在比际生活中的运用。

2.教学难点

空气压缩的原理：学生可能难以理解空气分子间的距离变化和压缩过程中的能量转

化。可以通过简单的物理模型，如弹簧的压缩与释放，帮助学生形象地理解空气压缩的

原理。

-压缩空气的实验操作：学生在进行压缩空气实验时，可能会遇到操作困难，如气球吹

得太满导致破裂，或无法准确地观察到压缩空气的效果。教师需要提供详细的操作步骤

和注意事项，并在实验过程中给予个别指导，帮助学生顺利完成实验，突破操作难点。

四、教学方法与策略

1.采用讲授与实验相结合的方法，首先通过讲解压缩空气的基本概念和原理，为学生

提供理论基础。

2.设计小组实验，让学生亲自操作气球、注射器等工具，体验空气的压缩和释放过

程，增强实践体验。

3.运用多媒体教学，播放相关视频，如压缩空气的动画演示，帮助学生形象理解抽象

概念。

4.进行课堂讨论，鼓励学生分享实验观察到的现象，提出疑诃，促进思维碰撞和深度

学习。

五、教学实施过程一

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过班级微信群发布预习资料，包括关于压缩空气的科普文章和实验

操作视频，要求学生了解空气压缩的基本原理。

设计预习问题：提出“空气为什么可以被压缩？”和“压缩空气在生活中有哪些应

用？”等问题，引导学生思考。

监控预习进度：通过在找问卷收集学生的预习反馈,确保学生完成预习任务。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生根据要求阅读资料，初步理解空气压缩的概念。

-思考预习问题：针对提出的问题，学生.记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生在微信小程序中提交预习笔记和问题。

教学方法/手段/资源：自主学习法、信息技术手段。

作用与目的：培养学生自主学习能力，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示压缩空气的实验现象，引发学生对空气压缩的兴趣。

讲解知识点：详细讲解空气压缩的原理，结合生活中的实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组实验，让学生使用气球和注射器体验空气的压缩和释放。

解答疑问：针对学生在实验中遇到的问题进行解答。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，思考空气压缩的原理。

参与课堂活动：学生分组进行实验，观察并记录实验结果。

-提问与讨论：学生在实验过程中提出问题，与同学和老师讨论。

教学方法/手段/资源：讲授法、实践活动法、合作学习法。

作用与目的：通过实验活动，帮助学生掌握空气压缩的技能，培养团队合作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置与压缩空气相关的作业，如设计一个利用压缩空气的简单装置。

-提供拓展资源：提供相关的科普书籍和在线资源链接，英励学生进一步探索。

-反馈作业情况：批改作业并提供反馈，帮助学生改进。

学生活动：

-完成作业：学生根据要求设计装置，并撰写实验报告。

-拓展学习：学生利用提供的资源进行深入学习。

-反思总结：学生反思学习过程，总结所学知识和技能。

教学方法/手段/资源：自主学习法、反思总结法。

作用与目的：巩固课堂学习，拓展知识视野，促进自我提升V

六、教学资源拓展一

1.拓展资源

-物理现象：介绍空气压缩在其他物理现象中的应用，如气动工具、潜水呼吸器、气垫船

等。

-科学实验：提供一系列简单的空气压缩实验，如使用注射器压缩空气实验、气球爆炸实

验等，让学生在课后也能进行科学探索。

应用案例：介绍压缩空气在工业、医疗、交通运输等领域的应用实例，帮助学生理解其

重要性。

-相关科学家：介绍对空气压缩研究有重要贡献的科学家，如波义耳、马略特等，了解他

们的科学成就。

历史发展：回顾压缩空气在历史上的应用，如蒸汽机的发明对工业革命的影响，以及现

代压缩空气技术的发展。

2.拓展建议

观察与记录：鼓励学生在家庭或生活中观察压缩空气的应用，记录下来并分享给同学,

增强实践与理论知识的联系。

制作小项目：指导学生利用家中材料制作简单的气动装置，如气动小车、气动升降台

等，培养学生的动手能力和创新思维。

-科学阅读：推荐学生阅读相关的科普书籍和文章，如《空气的力量》、《物理的奇妙世

界》等，拓宽知识面。

参与科学活动：鼓励学生参与学校或社区的科普活动，如科学讲座、实验竞赛等，提高

学生的科学素养。

家庭作业：布置与压缩空气相关的探索性作业，如调查家中使用压缩空气的设备，分析

其工作原理和效率。

-科学讨论：组织学生进行科学主题讨论，如探讨压缩空气的环保性、节能性等，培养学

生的批判性思维和表运能力。

实地考察：如果条件允许，组织学生参观工厂或实验室，实地观察压缩空气的应用，增

强学生的直观体验。

名厂教学加港反馈

1.课堂表现：

-观察学生在课堂上的参与度，包括提问、回答问题、参与实验等，评价学生的枳极性和

兴趣水平。

记录学生在课堂活动中的合作情况，如小组讨论、角色扮演等，评估学生的团队合作能

力和沟通技巧。

2.小组讨论成果展示：

在小组讨论环节结束后，要求每个小组展示他们的讨论成果，包括实验观察、问题解

答、思考心得等。

评价标准包括内容的完整性、逻辑性、创造性和小组内的协作程度，对每组的表现给予

反馈和评分。

3.随堂测试：

设计简短的随堂测试，测试学生对压缩空气基本概念和实验操作的理解程度。

测试题目应涵盖本节课的觅点和难点，如空气压缩的原理、实验步骤、应用实例等。

4.作业完成情况：

收集并评估学生的课后作叱，检查学生对课堂内容的掌握程度和运用能力。

重点关注学生对空气压缩原理的应用和实验报告的撰写质量，提供具体改进建议。

5.教师评价与反馈：

-针对每个学生的课堂表现、小组讨论成果、随堂测试和作业完成情况，提供个性化的评

价和反馈。

-对于表现优秀的学生，给予表扬和鼓励，对于需要改进的学生，提出具体的改进建议和

下一步学习计划。

-在课后，通过微信、邮件等方式与学生和家长沟通，分享学生的学习进展，讨论学生的

成长和发展。

6.学生自我评价：

-鼓励学生进行自我评价，反思自己在课堂上的表现和作业完成情况，培养学生的自我监

控和自我提升能力。

提供自我评价表格或问卷，让学生根据自己的表现打分，并写下自我反思和改进计划。

7.家长反馈：

-通过家长会或家长通讯渠道，收集家长对教学内容、教学方法和学生学习情况的反馈。

根据家长的意见和建议，调整教学策略，以更好地满足学生的学习需求。

8.教学反思：

教师在课后进行教学反思，分析本节课的优点和不足，为下一节课的教学提供改进方

向。

-教学反思应包括对学生理解程度的评估、教学方法的适用性、教学资源的利用效果等方

面。

八、典型例题讲解

例题1：

一个气球体积为2升，当气球内的空气被压缩到1升时，气球的压强增加了多少倍？(假

设气球内空气的温度保持不变)

解答：

根据波义耳定律(P1V1=p2V2),在温度不变的情况下，气好的压强与体积成反比。因

此，当体积从2升减少到1升时，压强将增加到原来的2倍。

答案：气球的压强增加了2倍。

例题2：

一个注射器的活塞面积为1平方厘米，当活塞移动1厘米时：注射器内空气的压强增加

了多少帕斯卡？(假设空气的密度为1.29千克/立方米)

解答：

首先计算活塞移动产生的体积变化：体积变化=活塞面积X活塞移动距离=1cm2

X1cm=1cm3=1X10"-6mJ。

然后使用理想气体状态方程PV=nRT,其中n和R为常数，T为温度,P为压强，V为体

积。在此问题中，温度和气体量不变，因此PV为常数。

乐强变化4P=AV/体积初始值=(1X10^-6n?)/(初始体积)。

假设初始体积为V0，则AP=(1X10*-6m3)/V0。

由于题目未给出初始体积，我们无法直接计算AP的数值，但可以表达为AP=(1X

10^-6)/V0帕斯卡。

答案：压强增加了(1X1G--6)/V0帕斯卡。

例题3：

一个气球在标准大气压卜体枳为2升，当气球被放入一个压力为1.5倍标准大气压的环

境中时，气球的体积变为多少升？

解答：

使用波义耳定律P1V1=P2V2,其中P1和VI为初始压强和体枳，P2和V2为最终压强和

体积。

Pl=1atm(标准大气压)，VI=2L,P2=1.5atm。

将己知值代入公式得到：1almX2L=1.5atmXV2O

解方程得到V2=(1atmX2L)/L5atm=4/3L。

答案：气球的体积变为4/3升。

例题4：

一个气缸内的空气在初始压强为2个大气压下体枳为5升，如果保持温度不变，要将空

气压缩到1升，需要施加多大的力在活塞上？(假设活塞面积为0.1平方米)

解答：

使用理想气体状态方程PV=nRT,其中n和R为常数，T为温度，P为压强，V为体积。

由于温度不变，我们可以使用波义耳定律P1V1=P2V2O

Pl=2atm,VI=5L,P2=Pl,V2=1L。

根据波义耳定律，2atmX5L=P2XIL。

解方程得到P2=10atm。