科学课程空气单元教学活动方案

一、教学背景与设计理念空气是自然界最常见却易被忽视的物质，小学科学“空气”单元教学旨在引导学生通过观察、实验、推理等科学探究方法，建构对空气“存在形式、基本性质、生态价值”的认知，培养“做中学”的探究能力与科学思维。本方案以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为指导，紧扣“物质的结构与性质”“相互作用与能量”等核心概念，将生活化情境与严谨实验相结合，让学生在体验中理解科学本质，树立“空气是宝贵资源”的环保意识。二、教学目标（一）知识与技能1.能通过实验感知空气的存在，描述空气“无色、无味、能占据空间、会流动”的基本性质；2.理解空气与生物生存（呼吸、光合作用）、生产生活（风的利用、空气污染防治）的密切关系。（二）过程与方法1.经历“提出问题—设计实验—观察记录—分析推理”的探究过程，提升实验操作与数据分析能力；2.学会用模型、图表等方式表达对空气性质的理解，发展科学论证能力。（三）情感态度与价值观1.激发对身边物质的探究兴趣，体会科学与生活的联系；2.树立保护空气、践行低碳生活的责任意识。三、教学准备（一）实验材料小组材料：透明塑料瓶（带盖）、气球、水槽（盛水）、烧杯、干纸巾、微型蜡烛、安全香、小风车、吸管、食品级塑料袋；教师演示：空气循环系统模型、空气污染对比视频、植物光合作用动态图。（二）环境布置将教室划分为“实验探究区”“小组讨论区”“成果展示区”，确保实验操作空间安全、光线充足。四、教学活动设计（3课时）第1课时：空气“藏”在哪里？——感知空气的存在与性质（一）情境导入：“捕捉空气的游戏”教师出示瘪塑料袋，提问：“袋子里现在有什么？能‘抓’到空气吗？”引导学生用塑料袋在教室不同位置（窗边、讲台旁）“捕捉”空气，观察袋子鼓起的现象。学生分享发现后，追问：“空气看不见、摸不着，怎么证明它存在？”引发认知冲突，开启探究。（二）探究活动1：空气的“秘密空间”（空气占据空间）实验设计：将干纸巾塞进烧杯底部，倒扣入盛满水的水槽（确保纸巾不接触水）。预测：纸巾会湿吗？操作：小组合作完成实验，观察纸巾状态。分析：为什么纸巾没湿？引导学生推理“空气占据了烧杯内部的空间，阻止水进入”。拓展实验：“气球挤瓶子”——在塑料瓶内套入气球（气球口反扣在瓶口），尝试吹大气球。学生发现“很难吹大”，结合前一实验分析：瓶内空气占据空间，限制了气球膨胀。通过对比“敞口瓶吹气球”的易与“闭口瓶吹气球”的难，深化对“空气占据空间”的理解。（三）总结与延伸引导学生用“空气占据空间”原理解释生活现象（如杯子倒扣入水中，杯底的水不会上升；注射器推压时的阻力），布置课后任务：“找一找家里哪些地方利用了空气占据空间的特点”（如气垫床、真空压缩袋）。第2课时：空气的“旅行”——探究空气的流动（风的形成）（一）问题驱动：“为什么风车会转？”教师演示：点燃安全香，将小风车置于烟流上方，风车转动。提问：“是什么让风车转起来？空气为什么会流动？”学生结合生活经验（风扇、自然风）猜想“空气流动形成风”，进而思考“空气流动的原因”。（二）探究活动2：空气流动的“推手”（温差与压力差）模拟实验：用两个烧杯，一个装热水（贴“热区”标签），一个装冷水（贴“冷区”标签），中间用玻璃管连接，管内放置轻小纸团。观察纸团的移动方向，分析“热空气上升、冷空气补充”的对流现象。生活关联：播放“海陆风形成”动画，解释自然中风的成因；引导学生设计“如何让房间空气更流通”的方案（如开窗、使用风扇），体会空气流动的实用价值。（三）实践拓展：“我的小风扇”小组合作，用吸管、硬纸板等材料制作简易风扇，测试不同扇叶角度、吹气力度对风速的影响，记录并分析“如何让风车转得更快”，深化对“空气流动速度与力的关系”的理解。第3课时：空气与生命的“约定”——空气的作用与保护（一）故事导入：“蜡烛的‘生命’”教师演示：点燃蜡烛，用烧杯罩住，观察火焰逐渐熄灭的过程。提问：“蜡烛为什么会熄灭？空气在燃烧中起什么作用？”结合“动物呼吸需要氧气、植物光合作用需要二氧化碳”的科普视频，构建“空气是生命共同体”的认知。（二）探究活动3：空气的“馈赠与危机”资料分析：展示“森林中清新空气”与“城市雾霾天”的对比图片，分组讨论“空气污染源”（工业废气、汽车尾气、扬尘等）。结合“PM2.5检测仪”的校园实测数据（如“良好”“轻度污染”），分析空气污染对健康的影响。行动设计：以“守护清新空气”为主题，小组设计环保方案（如“绿色出行倡议书”“校园植树计划”“旧物回收宣传海报”），并在班级展示交流，将科学认知转化为社会责任行动。（三）总结与升华回顾空气的性质与作用，引导学生反思：“我们能为保护空气做什么？”鼓励学生将方案落实到生活中（如记录一周绿色出行天数、参与社区植树），形成“科学认知—责任意识—实践行动”的闭环。五、教学评价与反思（一）过程性评价实验操作：观察学生在“不湿的纸巾”“气球挤瓶子”等实验中的操作规范性、问题解决能力；思维表达：通过小组汇报、实验记录（如“空气流动原因分析图”），评价学生的推理逻辑与科学语言运用；社会责任感：从环保方案的创新性、可行性，评价学生将科学知识转化为实践的意识。（二）教学反思1.实验安全性：需提前培训学生正确使用火源（如微型蜡烛）、香等材料，避免烫伤或火灾；2.个体差异：部分学生对“空气占据空间”的抽象理解较困难，可通过“水和空气的对比实验”（如注射器推水与推空气的阻力差异）辅助认知；3.拓展深度：可结合“大气分层”“氧气循环”等拓展内容，满足学有余力学生的探究需求。六、教学延伸（一）家庭实验1.“泡泡里的空气”：用吸管吹肥皂水，观察泡泡的形状、运动轨迹，思考“空气流动如何影响泡泡方向”；2.“豆芽的呼吸”：种植豆芽，分别置于“通风”与“密闭”环境，观察生长差异，记录并分析空气对生物的影响。（二）项目式学习组织“校园空气小卫士”活动，分组监测不同区域（操场、教室、校门口）的空气质量（通过观察、简易仪器或APP），撰写《校园空气质量报告》并提出改进建议，培养长期探究与社会参与能力。结语：空