2025 小学四年级科学下册气球充气空气压力感受实验课件

一、实验背景与设计逻辑：为什么选择气球？演讲人CONTENTS实验背景与设计逻辑：为什么选择气球？教学目标：三维目标的具象化落实实验准备与实施：从材料到过程的精细化设计阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知总结与拓展：从“实验”到“思维”的升华目录2025小学四年级科学下册气球充气空气压力感受实验课件作为一名深耕小学科学教育十余年的一线教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子用双手触摸知识，用感官感受原理。今天要和大家分享的“气球充气空气压力感受实验”，正是基于四年级学生的认知特点设计的探究式实验课。这节课不仅能帮助学生直观理解“空气有压力”这一抽象概念，更能通过动手操作、观察记录、合作交流，培养他们的科学思维与探究能力。接下来，我将从实验背景、教学目标、准备与实施、总结拓展四个部分展开详细说明。01实验背景与设计逻辑：为什么选择气球？实验背景与设计逻辑：为什么选择气球？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“看不见摸不着”的空气往往存在认知困难。教材中“空气的压力”章节是物质科学领域的重要内容，但传统讲授法易让学生停留在“知道”层面，难以真正“理解”。而气球作为学生熟悉的日常物品，具有以下优势：直观性：充气前后的形态变化肉眼可见，便于观察；操作性：充气、挤压、放气等动作简单安全，符合学生动手能力；探究性：通过控制充气量、改变气球材质等变量，可展开多维度实验；生活关联：气球与打气筒、轮胎、喷泉等生活现象紧密相关，能自然迁移知识。基于此，我将实验设计为“观察-感受-探究-应用”四步递进，从现象感知到原理理解，最终实现知识内化。02教学目标：三维目标的具象化落实知识目标1能描述充气前后气球的状态变化，理解空气占据空间、有质量的特点；3初步建立“空气压力是气体分子碰撞产生的作用力”的微观认知（基于直观现象的通俗解释）。2通过实验感受空气压力的存在，知道空气压力与充气量、气球弹性等因素有关；能力目标掌握“对比实验”的基本方法，能设计简单实验探究“充气量与压力的关系”；学会使用电子秤、软尺等工具记录数据，用文字或图示描述实验现象；提升小组合作能力，能在交流中清晰表达观点、倾听他人意见。030102情感态度与价值观目标激发对“看不见的物质”的探究兴趣，体会科学与生活的紧密联系；01培养尊重事实、严谨认真的科学态度，在失败中尝试改进实验方法；02感受“动手做科学”的乐趣，增强参与科学探究的自信心。0303实验准备与实施：从材料到过程的精细化设计实验材料与安全预案|类别|具体物品|备注||------------|--------------------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------||核心材料|标准气球（直径20cm）、迷你气球（直径10cm）、透明塑料瓶（带孔瓶盖）|气球需无破损，塑料瓶用于“瓶中吹气球”对比实验||测量工具|电子秤（精度0.1g）、软尺（测量气球周长）、弹簧测力计（测量挤压力度）|电子秤提前校准，弹簧测力计选择量程5N以内（适合学生手部力量）|实验材料与安全预案|辅助材料|打气筒（手动）、记号笔、实验记录单、护目镜|护目镜备用，防止气球意外爆破；实验记录单含“现象描述”“数据记录”“我的发现”三部分|安全提示：提前强调“不将气球对准他人面部”“充气时慢慢打气，避免爆炸”“尖锐物品远离气球”，实验中教师全程巡视指导。04阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知上课伊始，我拿起一个未充气的气球晃了晃：“同学们，现在的气球是什么样的？”学生们七嘴八舌：“扁扁的”“软软的”“能折起来”。接着，我请一位学生用打气筒充气，随着“噗噗”的打气声，气球逐渐膨胀成球形。“现在它有什么变化？”“变大了！”“变硬了！”“摸起来有弹性！”为了引导深度观察，我分发实验记录单，要求小组完成三项任务：测重量：用电子秤分别称量未充气气球（约2g）和充气后气球（约2.3g），记录差值（约0.3g）；量周长：用软尺测量充气前后气球最宽处的周长（未充气约15cm，充气后约50cm）；阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知摸触感：用手掌轻轻挤压，对比“没气”和“有气”时的阻力（未充气一捏就扁，充气后需要用力）。通过数据对比，学生直观发现：空气虽然看不见，但能占据空间、增加重量，充气后的气球内部“填满了空气”。这时我追问：“这些空气安静地待在气球里吗？”自然过渡到下一阶段。阶段二：感受空气压力的存在——从“触摸”到“感知”“请大家把充气后的气球放在手掌中，用力挤压，有什么感觉？”学生们立刻行动，有的皱着眉头说：“手被顶回来！”有的兴奋地喊：“气球在推我的手！”我趁机解释：“这种‘被推开’的力，就是空气的压力。空气像无数个小颗粒（分子），不断碰撞气球内壁和我们的手掌，就产生了压力。”阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知为了让学生感受压力的方向，我设计了两个小活动：气球喷气：将充气后的气球捏住口部，突然松手，气球“嗖”地向前飞。学生观察到：“气球朝哪个方向喷气，就朝反方向飞！”这说明空气压力是向各个方向的，喷气时某一方向的压力减小，反方向的压力推动气球运动。瓶中吹气球：将气球放入带孔塑料瓶中，用嘴吹——气球只能鼓一点；若将瓶盖上的孔堵住再吹，气球完全鼓不起来。学生疑惑：“瓶子里的空气不让气球变大！”我引导总结：瓶内原有的空气占据空间，产生压力，阻碍气球膨胀；有孔时瓶内空气被挤出，压力减小，气球才能鼓起。这一阶段，学生通过触觉、视觉直接感知空气压力的存在与方向，抽象概念变得“可触摸”。阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知阶段三：探究压力大小的影响因素——从“现象”到“变量”的思维进阶“为什么有的气球捏起来更硬？空气压力的大小可能和什么有关？”学生提出猜想：“可能和充的气多少有关”“可能和气球大小有关”“可能和气球材质有关”。我选择“充气量”作为核心变量，指导学生设计对比实验。实验步骤：选择同一种气球（直径20cm），用打气筒分别充入5次、10次、15次气体（每次打气量尽量均匀）；用软尺测量每次充气后的周长（5次约30cm，10次约45cm，15次约55cm），标记为“少、中、多”三组；阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知每组气球用弹簧测力计测量“挤压至变形2cm所需的力”（少：约1.2N，中：约2.5N，多：约4.1N）；记录数据并绘制柱状图，观察充气量与压力的关系。实验中，学生发现：充气量越多，气球周长越大，挤压时需要的力也越大。有个小组的气球在充15次时爆了，我抓住机会引导：“这说明空气压力不能无限增大，超过气球的承受能力就会破裂，就像轮胎打气太满会爆胎一样。”接着，我们用不同材质的气球（普通气球vs厚橡胶气球）做对比，发现厚气球充同样气量时更难挤压——气球的弹性（材质）也会影响压力感受。通过控制变量的探究，学生初步掌握科学实验的思维方法。阶段四：联系生活——从“实验室”到“生活场”的迁移阶段一：观察充气前后的变化——从“无”到“有”的感知“生活中还有哪些现象和空气压力有关？”学生积极举例：“打气筒打气时，活塞推空气进入轮胎”“吸管喝饮料，是大气压把饮料压进嘴里”“喷泉的水往上喷，可能是水管里的空气压力？”我补充了“拔火罐”“吸盘挂钩”等例子，并播放一段“给自行车打气”的视频，引导学生观察：“打气筒向下压时，活塞压缩空气，空气压力增大，就被压进轮胎里了。”最后，我布置“家庭小实验”：用塑料瓶、吸管、气球制作一个“简易喷泉”（在瓶中装半瓶水，气球套在瓶口，吸管插入水中，挤压气球观察水的喷出）。学生通过动手实践，进一步验证“空气压力能推动液体流动”的原理。05总结与拓展：从“实验”到“思维”的升华课堂总结：知识与方法的双回顾“今天我们通过气球实验，和空气来了场‘亲密接触’。谁能说说你学到了什么？”学生争先恐后：“空气有压力，充气越多压力越大”“压力是向各个方向的”“可以用对比实验探究影响因素”……我用板书梳理核心知识：空气压力→存在（挤压感、气球飞行）→方向（各个方向）→大小（与充气量、材质有关）→应用（打气筒、喷泉等）。拓展延伸：激发持续探究的兴趣为了让科学课从课堂延伸到生活，我提出两个开放性问题：01“如果在高原地区做这个实验，气球充气后的压力会变化吗？为什么？”（引导思考大气压的影响）02“用气球还能设计哪些有趣的科学实验？比如‘气球吸杯子’‘气球火箭’。”（鼓励自主探究）03情感升华：科学精神的种子最后，我分享自己的感受：“老师第一次做这个实验时，也和你们一样兴奋。科学不是课本上的字，而是藏在生活里的‘小秘密’。希望你们保持这份好奇，用双手去探索，用眼睛去发现，未来的科学家可能就在你们中间！