小学科学一年级下册《空气在哪里》探究式教案

小学科学一年级下册《空气在哪里》探究式教案

一、教学设计的整体构想与哲学基础

本教案立足于当代儿童科学教育的先进理念，特别是建构主义学习理论和“科学、技术、工程、数学”教育理念启蒙思想。对于一年级学生而言，科学课的核心目标并非灌输大量事实性知识，而是呵护与生俱来的好奇心，引导他们像科学家一样去观察、提问、探索和思考。因此，本课设计以“空气”这一看不见、摸不着却又无处不在的物质为探究对象，旨在打破低龄儿童“眼见为实”的朴素认知壁垒，引领他们通过多感官参与和具身体验，建构起对“物质存在形式多样性”的初步理解。整个教学进程遵循“情境激疑—活动探究—表达交流—拓展应用”的螺旋式认知路径，将科学知识的学习内嵌于游戏化、生活化的探究活动之中，最终指向学生科学素养的萌芽——即实证意识的初步建立、科学语言的规范使用以及对身边世界的持续探究热情。

二、教学前端分析

（一）教材与课标分析

本课隶属于“物质科学”领域，是学生系统认识物质世界的起始单元之一。在湘科版一年级下册的编排体系中，它通常承接了对固体、液体等可见物质的初步感知，进而转向对气体的探索，这体现了教材由具体到抽象、由显性到隐性的认知逻辑。根据《义务教育小学科学课程标准》对1-2年级学段的要求，本课需达成以下目标：认识空气存在于我们周围；知道一些感知空气存在的方法；能用感官观察并描述空气的特征；在教师指导下，能围绕一个主题进行简单探究并陈述发现。本课的教学正是对这些标准要求的具体化与活动化落实。

（二）学情分析

一年级学生（约6-7岁）正处于前运算阶段向具体运算阶段过渡的时期。他们的思维特点是具体、形象、富于想象，但逻辑推理能力较弱。关于“空气”，学生已有模糊的生活经验（如吹风扇凉快、气球能鼓起来），但这些经验往往是零散、不系统甚至存在迷思概念的（例如，部分学生可能认为“空气”就是“风”，或者认为“空的”容器里就“什么都没有”）。他们擅长用感官直接感知世界，但对于如何通过间接证据推断不可直接感知事物的存在，缺乏经验和方法。因此，教学设计的挑战与突破口在于：设计一系列富有童趣且逻辑递进的体验活动，将空气的“无形”转化为可感知的“有形”证据，引导学生完成从“不知道”到“发现”、从“模糊感觉”到“清晰认知”的跨越。

（三）教学目标

基于以上分析，确立本课的三维教学目标如下：

1.科学观念

1.知道我们周围的空间里存在空气。

2.知道空气能占据空间。

3.认识到空气虽然看不见、摸不着，但可以通过其他感官和工具感知到它的存在。

2.科学探究

1.能利用多种感官（眼、耳、皮肤）和简单的工具（塑料袋、杯子、水槽）寻找空气存在的证据。

2.能在教师指导下，尝试用“我发现……这说明……”的句式，有依据地描述自己的观察发现。

3.经历“提出问题—猜测—实验观察—得出结论”的简化版科学探究过程。

3.科学态度

1.对寻找空气的活动产生浓厚的兴趣，并乐于与同伴合作、分享发现。

2.初步养成尊重证据、实事求是描述观察现象的习惯。

3.激发关注身边常见现象并乐于探究其中奥秘的意愿。

4.科学、技术、社会与环境

1.初步意识到空气是生命生存不可缺少的重要物质。

2.感知空气与日常生活的紧密联系。

（四）教学重难点

1.教学重点：通过多感官、多方法的探究活动，找到空气存在的证据。

2.教学难点：引导学生理解“看不见的东西也可能真实存在”，并能用语言或图画较为完整地表述自己的探究过程和发现。

（五）教学准备

1.教师材料：多媒体课件（包含相关图片、音视频）、大记录单、板贴卡片（“猜一猜”、“找一找”、“证一证”、“用一用”等）、神秘盒子（内有鼓起的和瘪的塑料袋各一）。

2.分组材料（4人一组）：

1.3.探究包1：保鲜袋（或普通小号塑料袋）若干。

2.4.探究包2：水槽（装半槽水）、透明塑料杯、纸巾、泡沫小球（或碎纸屑）。

3.5.探究包3：扇子、气球、注射器（去掉针头）、塑料管。

4.6.记录单：简易的图文结合记录单，包含“我到哪里找空气”、“我用什么方法”、“我发现的现象”、“我的结论”等图标提示。

7.场地布置：教室桌椅调整为便于小组合作探究的岛式布局。

三、教学实施过程

第一环节：情境导入，聚焦问题——唤醒“空气”意识

1.谜语激趣，引出主题

1.2.教师：“老师今天带来了一个谜语，请大家猜猜看：奇妙奇妙真奇妙，看不见来摸不着，无孔不入到处跑，动物植物都需要。打一物。”（学生猜测：空气、风……）

2.3.教师肯定学生的答案：“很多小朋友猜是‘空气’，真棒！空气啊，它好像很神秘，看不见也抓不住。那我们周围到底有没有空气呢？它到底藏在哪里呢？今天，我们就化身成‘小小侦探’，一起去寻找这位神秘的‘空气朋友’！”

4.挑战感知，引发认知冲突

1.5.教师出示一个“神秘盒子”，请一位学生上台，将手伸入侧面开洞的盒子内触摸（避免看到），触摸其中一个鼓起的塑料袋。

2.6.教师提问：“你摸到了什么？感觉怎么样？”（学生：鼓鼓的，里面有东西。）

3.7.教师再请学生触摸另一个完全瘪的、排尽空气的塑料袋。

4.8.教师提问：“这次摸到了什么？”（学生：扁扁的，好像没什么东西。）

5.9.教师出示两个塑料袋（一鼓一瘪）：“大家看，这两个袋子看起来一个胖一个瘦。这个‘胖’袋子里，到底装着什么呢？是我们眼睛没看见的‘东西’吗？”（引导学生猜测：是空气！）

6.10.设计意图：通过谜语和触摸游戏，迅速集中学生注意力，并制造认知冲突——“瘪袋子”感觉是“空”，“鼓袋子”感觉“有东西”，但这种东西肉眼看不见。这巧妙地打破了“空=什么都没有”的迷思，自然引出了本课的核心探究问题：看不见的“空气”是否存在？它在哪里？

第二环节：分层探究，建构证据——追踪“空气”足迹

本环节是教学的核心，采用“由近及远、由易到难、方法递进”的原则，设计三个层层深入的探究活动，引导学生像侦探一样收集“空气存在”的证据。

活动一：身边寻“气”——利用工具捕捉空气

1.任务发布：教师分发“探究包1”（保鲜袋）。“侦探们，我们的第一个任务：用这个神奇的‘捕捉袋’，在我们身边试试，能不能‘抓住’一些空气？比如，在桌上‘舀’一下，在胸前挥一下……”

2.安全与操作指导：教师简要演示并强调“轻轻挥动，不要套在头上或他人头上，注意安全”。

3.学生分组探究：学生以小组为单位，在教室内外（在教师视线范围内）安全地尝试用袋子装空气。教师巡视指导，关注学生的操作安全，并启发思考：“你的袋子怎么鼓起来了？”“里面装着什么？”

4.交流与表达：

1.5.教师提问：“哪位侦探成功‘逮捕’了空气？你是怎么做到的？”

2.6.学生分享：在桌子上一兜、在空中一挥、对着袋子口吹气……

3.7.教师追问：“你怎么证明袋子里有东西？（引导学生：袋子鼓起来了，捏一捏有弹性，拍一拍有声音。）”

4.8.教师引导规范表达：“当我们看到袋子鼓起来、摸起来有弹性时，就说明我们把空气装进了袋子里。这说明——我们身边就有空气！”

5.9.教师板书贴图并记录关键词：身边（教室、走廊）——用袋子装——鼓起来、有弹性——有空气。

6.10.设计意图：这是最直观、最易成功的活动。学生通过亲手“捕捉”空气，将无形的空气变为有形的“鼓起的袋子”，获得了关于空气存在的第一个强有力的直接证据，并初步学习用证据支持观点。

活动二：水中探“气”——设计实验验证空气占据空间

1.创设新情境：“刚才我们在空气中抓住了空气，真了不起！那如果我把一个‘空’杯子倒扣进水里，杯子里面的空间，还会是空气的地盘吗？”

2.猜想与假设：教师出示干纸巾和一个透明塑料杯。“我把这张纸巾紧紧塞在杯底，然后把杯子竖直倒扣，压进这个水槽的水里。请大家猜一猜，纸巾会湿吗？为什么？”（鼓励学生大胆说出自己的理由，无论对错都予以尊重。）

3.演示实验：教师进行规范操作，将倒扣的杯子竖直、缓慢地压入水底，再竖直、缓慢地取出。

4.观察与惊呼：取出纸巾，展示——纸巾是干的！“这是怎么回事？水为什么没有进到杯子里把纸打湿？”

5.启发思考：“杯子里真的‘空’的吗？如果不是，是什么挡住了水？”（引导学生回顾上一个活动：杯子里有空气！）

6.揭秘与解释：教师借助课件动画或板画，动态展示空气占据杯内空间，阻挡了水进入的过程。“原来，杯子里住满了空气士兵，它们手拉手坚守着自己的‘地盘’（空间），把想进来的水兵挡住了！这个实验证明了，空气会占据空间。”

7.分组验证与拓展：分发“探究包2”（水槽、杯子、纸巾、泡沫小球），让学生分组验证该实验。同时鼓励能力较强的小组尝试：将杯子倾斜放入水中，观察现象（有气泡冒出，水进入杯子，说明空气跑出来了，空间被水占据了）。

8.表达与记录：引导学生描述：“当杯子竖直扣入水中时，我发现纸巾没湿/有气泡，这说明杯子里的空气占据了空间，不让水进去/空气跑出来了。”

9.教师板书贴图记录：杯子里——倒扣入水——纸巾不湿/冒气泡——空气占据空间。

1.10.设计意图：本活动是思维的跨越。从直接“捕捉”到通过实验现象“间接推断”，引入了“空气占据空间”这一核心概念。神奇的“纸不湿”现象极具冲击力，能有效激发探究欲，并引导学生理解科学实验是验证猜想、发现真理的重要方法。

活动三：多方感“气”——调动多感官感知空气特征

1.任务升级：“我们的侦探工作越来越深入了！现在我们不用袋子‘抓’，也不用水来‘证’，就靠我们自己的身体和这些工具，还能找到空气存在的其他证据吗？”

2.多站式探索：教师分发“探究包3”（扇子、气球、注射器、塑料管），设置几个探索小任务：

1.3.触觉站：用扇子对着脸扇风，有什么感觉？（有风吹过，凉凉的。风就是流动的空气。）

2.4.视觉站：吹气球，观察气球的变化；拉动和推动注射器的活塞，观察管口附近的现象（对着皮肤能感到气流，对着碎纸屑能看到纸屑被吹动）。

3.5.听觉站：对着塑料管吹气，听听声音；快速放掉吹胀的气球口，听听声音。

4.6.综合站：把塑料管一端插入水中吹气，观察水中冒出的气泡。

7.学生巡回体验：小组内成员合作，轮流体验不同的任务，用多感官感受空气。

8.集体分享会：

1.9.“你用了什么方法？感觉到了什么？”

2.10.学生分享：扇子扇出风（空气流动），脸感觉凉；吹气球，气球变大（空气进去）；注射器推拉有气出来；吹管子有声音；水里吹气冒泡泡……

3.11.教师引导总结：“我们通过皮肤感觉到凉风，看到气球鼓胀、纸屑飞舞、水中冒泡，听到气流的声音……所有这些，都是空气在‘告诉’我们它存在的秘密！空气虽然看不见，但它能流动、能发出声音、能让东西动起来、能占据空间。”

12.教师板书，形成“证据网络图”：

我们的发现：空气在哪里？

1.13.在身边：能用袋子装起来。

2.14.在物体里：杯子里、气球里、教室里、我们的身体里……

3.15.在流动时：变成风，让我们感觉凉快。

4.16.在水中也能发现它：让杯子里的纸不湿，吹气会冒泡泡。

1.17.设计意图：本活动是证据的丰富与巩固。通过调动视觉、触觉、听觉等多种感官，从不同角度全方位感知空气，使学生对“空气存在”的认知不再是单一的、孤立的，而是立体的、丰富的证据链。这有助于深化理解，并体验科学探究方法的多样性。

第三环节：整合迁移，拓展延伸——理解“空气”意义

1.回顾梳理，形成概念

1.2.教师引导学生一起回顾板书上的“证据网络图”：“今天，我们小小侦探通过了不起的侦查工作，找到了这么多空气存在的证据。现在，谁能用一句话告诉我们，空气在哪里？”

2.3.学生尝试总结：“空气在我们周围到处都是。”“空气在很多东西里面。”“空气看不见，但它在。”

3.4.教师提炼升华：“是的，空气是一种我们周围无处不在的物质。它没有颜色、没有气味、没有固定的形状（根据学生接受能力决定是否引入‘透明’一词），所以我们不容易直接看到它。但是，我们可以像今天一样，用很多巧妙的方法找到它、证明它。科学家们就是这样，通过寻找证据来认识世界的。”

5.联系生活，拓展应用

1.6.播放简短视频或图片：鱼儿在水里用鳃呼吸水中的空气；植物叶片与空气交换气体；点燃的蜡烛需要空气才能燃烧；瘪了的乒乓球用热水一烫能鼓起来……

2.7.讨论：“如果没有空气，我们的世界会怎样？”（引导到空气对生命的重要性。）

3.8.教师总结：“原来，空气不仅是我们的‘神秘朋友’，更是我们生命离不开的‘生命气体’。它这么重要，我们该怎么对待它呢？”（自然过渡到环保意识的萌芽：要保护环境，让空气保持干净。）

9.开放任务，持续探究

1.10.布置课后选择性探究任务（“我是空气小专家”挑战）：

1.2.11.挑战一：回家找一找，家里哪些地方或物品也“藏”着空气？把你的发现画下来或说给家长听。

2.3.12.挑战二：试一试，把一个空瓶子压进装满水的盆里，你能让瓶子自己“喝”进一些水吗？想想为什么。

4.13.设计意图：本环节旨在实现认知的升华。从具体证据上升到概念理解，并将科学知识与生命教育、环境教育有机结合，体现科学的育人价值。开放的课后任务将探究从课堂延伸至生活，保持学生的科学热情，培养主动探究的习惯。

四、教学评价设计

本课评价贯穿教学始终，强调过程性、表现性和发展性。

1.课堂观察评价：教师通过巡视，观察学生在探究活动中的参与度、合作情况、操作规范性以及安全习惯，即时给予鼓励或指导。

2.口语表达评价：重点关注学生能否用“我发现……（现象），这说明……（与空气相关的推断）”的句式进行有依据的表达。评价其语言的清晰度、条理性和科学性。

3.记录单评价：通过图文记录单，评价学生观察的细致程度和记录能力。对一年级学生，重在看其是否能通过图画、简单符号或拼音记录关键现象，不求文字完美。

4.概念理解评价：通过课末的总结性问题（“空气在哪里？”“你怎么证明？”），评估学生对本课核心概念的理解程度。

5.延伸探究评价：对课后挑战任务的完成情况进行展示与交流，评价学生迁移应用知识的能力和持续探究的兴趣。

五、教学特色与反思预期

（一）教学特色

1.侦探游戏化情境，贯穿始终：将整节课设计为一个完整的“寻找空气神秘朋友”的侦探故事，角色代入感强，符合一年级学生的心理特点，能极大调动学习兴趣和内驱力。

2.证据链式探究，逻辑层层递进：三个核心探究活动并非简单并列，而是构成了一个逻辑清晰的证据建构链：从直接捕捉（最直观证据）→实验推断（引入核心概念）→多感官验证（丰富证据维度），思维深度逐步增加，符合认知规律。

3.强调科学实践与表达：教学设计将重点完全放