2025 小学四年级科学下册吸管吹气球空气压力感受实验课件

一、教学背景与设计思路演讲人目录01.教学背景与设计思路02.教学目标与重难点03.实验准备与安全提示04.实验过程与现象观察（递进式探究）05.现象分析：从体验到概念的建构06.总结与拓展2025小学四年级科学下册吸管吹气球空气压力感受实验课件01教学背景与设计思路教学背景与设计思路作为小学科学教师，我始终相信“动手做”是打开科学之门的钥匙。四年级学生正处于具体运算阶段向形式运算阶段过渡的关键期，对直观、可操作的实验充满兴趣，但抽象思维能力尚在发展中。《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确提出“物质科学领域”需引导学生“观察并描述空气的某些特征，知道空气占据空间、有质量”，而“空气压力”作为空气特性的延伸，是学生理解“看不见的物质”的重要切入点。“吸管吹气球”实验看似简单，却蕴含丰富的科学逻辑：从“用嘴直接吹气球”到“用吸管吹气球”的对比中，学生能直观感受到“阻力”的存在；通过观察气球膨胀速度、口腔用力程度的变化，逐步建构“空气压力”的概念；再结合生活实例迁移应用，最终形成“看不见的空气具有力量”的科学认知。这一实验设计既符合“从现象到本质”的认知规律，又能通过动手操作激发学生的探究热情，是落实“做中学”理念的典型课例。02教学目标与重难点教学目标知识目标：通过实验观察，知道空气流动时存在压力差；能描述“用吸管吹气球更费力”的现象与空气压力的关系；初步理解“气体流动时，通道越窄阻力越大”的规律。01能力目标：能规范完成“直接吹气球”与“用吸管吹气球”的对比实验，准确记录实验现象；通过小组讨论，尝试用“压力”“阻力”等词汇解释现象；发展观察能力、对比分析能力和语言表达能力。02情感目标：在实验中体验科学探究的乐趣，形成“尊重事实、乐于合作”的科学态度；通过联系生活实例，感受科学与日常生活的紧密联系，激发“学科学、用科学”的兴趣。03教学重难点重点：通过对比实验，感知空气压力的存在；理解“吸管吹气球更费力”与空气压力的关系。难点：将“口腔用力程度”“气球膨胀速度”等直观现象与“空气压力差”这一抽象概念建立联系。03实验准备与安全提示实验材料清单（以4人小组为单位）|材料名称|数量|具体要求||----------------|------|--------------------------------------------------------------------------||气球|2个|规格统一（建议直径20cm的圆形气球，未使用过的新气球，避免弹性差异影响结果）||吸管|2根|1根普通细吸管（直径约5mm），1根粗吸管（直径约8mm，可用奶茶吸管替代）||记录表|1张|包含“实验方法”“用力感受”“气球膨胀速度”“其他发现”四列|实验材料清单（以4人小组为单位）|秒表|1个|用于测量气球吹至标准大小（如直径15cm）所需时间||标记笔|1支|用于在气球上标记膨胀刻度|安全注意事项吹气球时不要过度用力，避免头晕或气球突然破裂损伤耳膜；02气球吹胀后需缓慢放气，避免快速收缩导致手部拉伤；04作为教师，我始终将安全放在首位。实验前需强调：01吸管使用时禁止对准他人眼睛或鼻孔，防止误戳；03实验结束后，气球、吸管需分类投放至可回收垃圾桶，培养环保意识。0504实验过程与现象观察（递进式探究）问题引入：从生活经验到科学问题上课伊始，我举起一个气球问道：“同学们平时吹气球时，是直接用嘴吹还是用工具？如果给你一根吸管，你能更快吹大气球吗？”学生们立刻七嘴八舌：“直接吹更快！”“吸管可能漏气”“吸管会让气跑掉”……我顺势抛出核心问题：“用吸管吹气球和直接用嘴吹，感觉有什么不同？这种不同可能和什么有关？”这一环节的设计意图是：从学生的生活经验出发，激活已有认知，同时制造认知冲突——“看似简单的操作，可能隐藏着我们忽略的科学原理”，为后续实验探究埋下伏笔。实验1：直接用嘴吹气球（基准实验）操作步骤：吹气球时的面部表情（是否鼓腮、用力程度）；气球从瘪到膨胀的速度（用秒表记录吹至直径15cm的时间）；停止吹气后气球的状态（是否快速收缩）。请体验者分享感受：“刚开始吹的时候容易吗？气球越吹越大，是不是越来越费力？”现象记录（师生共同总结）：初始阶段：轻轻用力即可让气球膨胀；中期阶段：气球体积增大，需要逐渐加大口腔力度；停止吹气后：气球缓慢收缩，说明内部空气有一定“支撑力”。请1名学生代表上台，用嘴直接吹气球，其他学生观察：实验1：直接用嘴吹气球（基准实验）教师引导思考：“为什么气球越吹越大，我们需要用更大的力？”学生可能回答“气球皮越来越紧”“里面的空气太多了”，我顺势总结：“气球内部的空气被压缩，会向外挤压气球皮，形成‘内部压力’；我们的口腔需要产生比内部压力更大的‘外部压力’，才能继续吹大气球。”实验2：用吸管吹气球（对比实验）操作步骤：小组合作实验：每组领取1根细吸管、1个新气球，轮流尝试用吸管吹气球，记录：用力感受（与直接吹相比，更轻松/更费力）；气球膨胀速度（用秒表记录吹至直径15cm的时间）；吹的过程中是否有“漏气”或“气流不畅”的感觉。教师巡回指导，提醒学生：“吹的时候保持吸管末端完全插入气球口，避免漏气；尽量用相同的力度吹，保证实验公平。”现象记录（选取3组典型数据展示）：|小组|直接吹时间（秒）|吸管吹时间（秒）|用力感受描述|实验2：用吸管吹气球（对比实验）|------|------------------|------------------|----------------------------------||1组|8|15|“腮帮子更酸，像有东西堵住了”||2组|7|13|“气要憋住，不然从吸管漏出去”||3组|9|16|“吹一下停一下，气球胀得慢”|学生讨论：“为什么用吸管吹更费力？”有的说“吸管太细，气过不去”，有的说“气在吸管里跑的时候被挡住了”，还有的补充：“直接吹时，嘴和气球口贴得紧，气不容易漏；用吸管的话，中间有段空管子，气要跑更远。”实验3：粗吸管与细吸管的对比（变量控制实验）为进一步探究“吸管粗细”对实验的影响，我引导学生设计变量控制实验：“如果换一根更粗的吸管，结果会怎样？”操作步骤：每组更换粗吸管（直径8mm），重复实验2的操作，记录时间和用力感受；对比粗、细吸管的实验数据，分析差异。现象记录（仍以3组为例）：|小组|细吸管时间（秒）|粗吸管时间（秒）|用力感受对比||------|------------------|------------------|----------------------------------|实验3：粗吸管与细吸管的对比（变量控制实验）|1组|15|10|“粗吸管更顺，不用憋那么久”||2组|13|9|“气跑得更快，像水管变粗水流大”||3组|16|11|“和直接吹差不多，就是嘴要含吸管”|教师总结：“通过三组实验，我们发现：用吸管吹气球比直接吹更费力，且吸管越细越费力。这是因为空气在流动时会受到阻力——吸管的内壁会‘摩擦’流过的空气，细吸管的内壁面积相对更大，阻力也更大；同时，空气从口腔到气球需要经过吸管这段‘通道’，通道越窄，空气流动的压力损失越大，我们就需要用更大的力去克服阻力。”05现象分析：从体验到概念的建构空气压力的直观感知通过三次实验，学生已积累了丰富的感性经验：直接吹气球时，能明显感受到“气球越胀，需要的力越大”，这是因为气球内部的空气被压缩，产生了向外的压力（内部压力）；用吸管吹时，除了要克服内部压力，还要克服吸管对空气流动的阻力（管道阻力），因此需要更大的口腔压力（外部压力）。生活中的空气压力现象迁移为帮助学生将实验结论与生活建立联系，我展示了以下实例：吸管喝饮料：用吸管喝果汁时，我们的口腔吸气，降低吸管内的空气压力，外部大气压将果汁压入吸管（对比：如果吸管有小孔，空气进入，内外压力平衡，果汁就吸不上来）；打气筒打气：打气筒的活塞压缩空气，使空气压力增大，从而进入轮胎（对比：老式打气筒比电动打气筒费力，因为手动压缩空气需要克服更大的阻力）；吸尘器工作：吸尘器内部的电机高速旋转，排出空气，使内部压力降低，外部空气携带灰尘被“压”入吸尘器（对比：吸尘器吸管堵塞时，吸力会变弱，因为阻力增大）。学生们纷纷举手分享自己的发现：“我吹口哨时，嘴唇抿得越紧（相当于缩小通道），声音越尖，可能也是空气阻力变大？”“妈妈用漏斗倒酱油，有时候会‘咕噜咕噜’冒气泡，因为漏斗口太细，空气跑不出去，酱油下不去。”这些互动表明，学生已能将“空气压力与阻力”的概念迁移到生活场景中。06总结与拓展核心知识总结通过本节课的实验探究，我们得出以下结论：1空气流动时存在压力，气球内部的空气被压缩会产生向外的压力；2用吸管吹气球时，空气需要经过吸管通道，通道越窄，空气流动的阻力越大，因此需要更大的口腔压力；3空气压力现象广泛存在于生活中，如吸管喝饮料、打气筒打气等，科学就在我们身边。4课后拓展任务为进一步深化理解，布置分层任务：基础任务：用不同材质的吸管（塑料吸管、纸质吸管、金属吸管）吹气球，记录用力感受和时间，思考“材质是否会影响阻力”；挑战任务：观察生活中“利用空气压力”的工具（如针筒、喷雾器），用简