新版2026年秋教科版（新教材）小学科学四年级上册（全册）教学设计

2026年秋教科版(新教材)小学科学四年级上册(全册)教学设计第一单元空气1.感受空气2.空气能占据空间吗3.空气占据的空间会改变吗4.空气有质量吗5.空气流动有力量6.我们来做“热气球”7.风的成因第二单元呼吸与消化1.我们的呼吸与消化2.认识呼吸器官3.呼吸的变化7.食物在身体里的旅行8.呵护我们的器官第三单元声音1.声音是怎样产生的2.声音的强弱3.声音的高低4.乐器的声音变化5.设计我们的乐器6.改进我们的乐器7.声音的传播8.保护听力第一单元空气1.感受空气一、学情分析同时，学生小组合作探究的规则意识初步建立，但存在实验操作随意、观察不细致、不会规范记录实验现象、难以用科学语言表达发现的问题。此外，学生能够区分固体、液体的明显特征，却无法对比空气与水、石头的差异，不清楚空气是真实存在的物质。本课依托简单易操作的生活化实验，贴合学生认知水平，通过感官体验突破认知误区，帮助学生从生活感知上升为科学认知，适配四年级学生的学习特点与探究能力。二、教材分析感知空气存在与基本特征→探究空气占据空间→探究空气占据空间本课教材内容编排贴合新课标探究式学习理念，遵循“生活感知一实验探究一特征总结一对比拓展”的科学学习逻辑。教材开篇结合生活场景，引导学生寻找身边的空气，证明空气真实存在；核心环节设计了塑料袋抓空气、吹气泡、扇风感受气流、传递空气等趣味探究活动，引导学生通过眼、手、肤等多种感官感受空气；教材正文明确梳理空气无色、无味、透明、会流动、无固定形状、无处不在的核心特征；最后设置对比探究板块，引导学生区分空气与固体、液体的异同，为后续两课空气占据空间的深度探究筑牢基础。1.科学观念2.科学思维3.探究实践能利用塑料袋、扇子、气球、水杯等简单器材，自主设计并完成感受空气的探究实验；能细致观察实验现象，准确记录自己的发现；能主动参与小组合作探究，规范完成实验操作，清晰表达实验过程与探究结论。4.态度责任五、教学过程(一)情境导入：生活设问，激趣揭题教师结合生活场景创设问题情境，开展全员师生互动问答，贴合教材开篇生活素材。师：同学们，我们每天都在呼吸，时时刻刻都离不开一种物质，它看不见、摸不着、闻不到，但是没有它我们无法生存，大家猜猜这是什么物质?生：空气!么感受到空气存在的?生活中有哪些现象能证明空气存在?生1:刮风的时候，树叶晃动、头发飘动，就是空气在流动。生2:吹气球的时候，气球鼓起来，就是装进了空气。生3:跑步的时候能感觉到有风，风就是空气。师：大家的生活观察非常细致!教材开篇提到，空气包围着我们的地球，充满世间各个角落，是我们最熟悉也最容易被忽略的物质。很多同学只是听过空气，却没有真正科学地认识空气。今天我们就通过亲手实验、亲身感受，一起学习新课《感受空气》,解锁空气的秘密。(板书课题)设计意图：依托学生熟悉的生活现象设问，唤醒学生已有生活经验，快速聚焦课堂主题，激发学生探究兴趣，同时精准把握学生前置认知，为后续科学探究做好铺垫。(二)新知探究一：感官体验实验，证明空气真实存在(教材核心活操作要求与观察重点，组织学生以4人小组为单位开展分组实验，全师：教材为我们设计了简单的感受空气实验，我们先来完成第一在空中快速挥动，然后握紧袋口，仔细观察、亲手触摸，说说你发现了什么?学生动手操作实验，小组内观察交流，随后教师随机点名提问。生1:挥动塑料袋后，袋子鼓起来了，里面装满了东西。生2:用手捏鼓鼓的袋子，能感觉到软软的、有阻力，松开手空师：大家观察得非常准确!袋子里没有水、没有石头，却能鼓起师：这个现象说明空气有什么特点?结合教材正文内容思考回答。生：空气会流动!教师逐句讲解教材对应正文知识点：空气是透明、无色的物质，我们无法用眼睛直接看见；空气没有固定的形状，会随着容器的形状改变，能够自由流动，充满所有空余空间。生：扇扇子有风，凉凉的，能明显感觉到空气在流动。设计意图：严格依托教材基础探究活动，通过简单易操作的分组实验，让学生通过视觉、触觉直观感知空气的存在与流动性，将抽象的科学概念转化为具象的实验现象，突破“空气看不见就不存在”的认知误区。(三)新知探究二：多元实验探究，归纳空气完整特征(教材核心活动二)引导学生全面归纳空气核心特征，层层递进开展师生问答与小组研讨。师：如果我们把吹好的气球捏成圆形、椭圆形、长条形，空气的形状会跟着改变吗?这说明空气有没有固定形状?生：空气的形状会跟着气球改变，空气没有固定的形状。色吗?随后教师组织教材拓展活动：小组传递空气。将装满空气的塑料袋在小组内传递，平稳移动不撒漏空气，感受空气可以被收集、可以流动、能够占据一定空间的特点。师：在传递空气的过程中，大家发现空气重不重?搬运装满空气的袋子费力吗?生：一点都不费力，空气特别轻。 (四)新知探究三：对比辨析，区分空气、固体与液体(教材研讨板教师结合教材研讨问题，出示石头、水、空气三种物质，组织学生小组讨论，完成对比辨析，通过表格梳理知识点，清晰突破认知难物质类型是否有固定形状是否会流动质量特点石头(固体)有固定形状不会流动质量较重水(液体)无固定形状会流动有一定质量空气(气体)无固定形状会流动质量极轻小组讨论结束后，师生共同核对表格内容，教师结合教材知识点答疑辨析。生：因为空气会流动，流动的空气就形成了风。深化对空气特征的理解。(五)拓展延伸：空气与生命的关系生1:人类和动物需要呼吸空气，没有空气就无法生存。生2:植物需要空气进行生长，帮助自身发育。师：除此之外，生活中的燃烧、风车发电、风筝飞行等现象，都离不开空气的作用。干净的空气能保障生命健康，因此我们要主动保护空气环境，拒绝污染空气。六、课堂小结相关。同时掌握了通过实验观察、证据求证的科学探究方法，为后续探究空气占据空间的特点打下了坚实基础。后续我们将进一步深入探究空气的神奇特性，解锁更多空气的科学奥秘。《空气能占据空间吗》教学设计-2026-2027学年教科版(新教材)一、学情分析四年级学生好奇心强，对反差性、趣味性实验探究兴趣浓厚，愿意动手操作、主动思考，但逻辑推理能力较弱，难以将实验现象与科学原理建立关联，容易只关注实验趣味，忽略现象背后的科学本质。同时，学生实验操作的严谨性不足，在密闭实验操作中容易出现漏气、操作不规范等问题，导致实验现象不明显。本课需要通过密闭性对照实验、阶梯式问答、现象推理，引导学生基于证据得出结论，突破认知误区，培养学生的逻辑推理与实证思维。二、教材分析抛出核心探究问题：看不见的空气能不能占据空间?引发学生认知冲教材实验设计经典、现象直观、逻辑严谨，通过对照实验排除干扰，让抽象的空间概念具象化，精准适配四年级学生的认知水平，重点培养学生的实证意识与逻辑推理能力，凸显小学科学“以实验为基础”的学科特点。三、核心素养教学目标(对标最新科学新课标)1.科学观念明确空气和固体、液体一样，能够占据一定的空间，这是空气的核心基本性质；理解密闭环境中空气占据空间会阻挡其他物质进入；能够运用“空气占据空间”的科学原理解释生活中的常见现象。2.科学思维3.探究实践能规范完成教材中的纸巾不湿、水底打气两组对照实验，熟练掌握密闭实验的操作要点；能细致观察、准确记录实验现象，对比分析不同操作下的现象差异，独立梳理实验结论；能规范开展小组合作，分工完成实验、观察、记录、汇报等任务。4.态度责任乐于用所学科学知识解释生活现象，感受科学与生活的紧密联系，增强科学探究的成就感与积极性。五、教学过程(一)复习导入，设问激趣，引发认知冲突教师通过师生问答复习上节课核心知识，衔接新课内容，结合教材导入问题创设认知冲突。师：上节课我们认识了空气的基本特征，谁能简单说一说空气有哪些特点?生1:不能，空气看不见，不会占地方。生2:应该可以，吹气球的时候空气占了气球的空间。师：大家的猜想各不相同，到底空气能不能占据空间?今天我们就通过教材的经典科学实验，用实验证据验证猜想，学习新课《空气能占据空间吗》。(板书课题)设计意图：复习旧知夯实基础，通过开放性设问引发学生认知冲突，激发学生探究欲望，让学生带着问题进入实验探究，培养大胆猜想的科学探究意识。(二)新知探究一：纸巾不湿对照实验，初步验证空气占据空间(教材核心实验一)调对照实验的操作规范，组织小组实验，全师：教材为我们设计了第一个对照实验，实验器材有透明水杯、纸巾、水槽、清水。请大家仔细阅读教材实验步骤，第一步将纸巾紧紧塞在杯底，保证纸巾不会掉落；第二步将杯子竖直倒扣压入水底；师：请大家说一说，竖直倒扣入水后，杯底的纸巾有没有湿?师：大家非常疑惑，水明明已经没过了杯口，为什么纸巾不会被水浸湿?结合本节课探究主题思考原因。教师结合教材原文逐句讲解原理：杯子内部并不是空的，里面充满了空气，空气占据了杯子内部的全部空间。当杯子竖直密闭入水时，空气无法流出，牢牢占据杯内空间，阻挡了水的进入，因此杯底的纸巾不会被浸湿。师：气泡是什么?为什么纸巾会变湿?生：气泡是杯子里的空气跑出来了，空气跑走后，水就占据了杯子的空间，浸湿了纸巾。教师总结对照实验结论：密闭状态下，空气占据杯内空间，阻挡水进入；开放状态下，空气流出，水占据空间，充分证明空气可以占据空间。(三)新知探究二：水底打气实验，深化空气占据空间认知(教材核心实验二)学生分组实验，观察现象后汇报：向球内打气后，小球慢慢浮出水面，球内进入了空气。师：为什么打入空气后，小球会浮出水面?设计意图：通过第二个实验多角度验证核心结论，避免单一实验的偶然性，深化学生对空气占据空间的理解，培养学生严谨的科学求(四)新知研讨：生活现象辨析，学以致用(教材研讨板块)师：教材提出生活问题：为什么瓶口套气球，气球很难吹大?请生：瓶子里面充满了空气，空气占据了瓶子的空间，没有多余空间让气球变大，所以很难吹大。师：如果我们在瓶身上扎一个小孔，气球就能轻松吹大，这是为什么?教师补充多个生活案例：水杯倒水冒泡、吸盘吸附墙面、注射器推液排气等现象，都是空气占据空间的生活体现，引导学生举一反三。设计意图：对接教材生活研讨内容，实现实验知识与生活实际的结合，帮助学生活用科学原理，突破教学难点，提升知识应用能力。了无形物质的认知空白；同时学会了对照实验的探究方法，能够运用空气占据空间的原理解释吹气球、纸巾不湿、水中冒泡等生活常见现象。本课的核心概念，是我们下节课探究空气占据空间能否改变的重要基础，为后续空气特性的深度探究做好了铺垫。2.空气能占据空间吗一、学情分析四年级学生好奇心强，对反差性、趣味性实验探究兴趣浓厚，愿意动手操作、主动思考，但逻辑推理能力较弱，难以将实验现象与科学原理建立关联，容易只关注实验趣味，忽略现象背后的科学本质。同时，学生实验操作的严谨性不足，在密闭实验操作中容操作不规范等问题，导致实验现象不明显。本课需要通过密闭性对照实验、阶梯式问答、现象推理，引导学生基于证据得出结论，突破认知误区，培养学生的逻辑推理与实证思维。二、教材分析教材编排严格遵循新课标探究式学习流程，以“提出问题一猜想假设一实验验证一得出结论一拓展应用”为核心逻辑。教材开篇直接抛出核心探究问题：看不见的空气能不能占据空间?引发学生认知冲突；核心环节设计两个经典对照实验：杯底纸巾不湿实验、水底打气浮球实验，通过密闭与开放的对比操作，直观呈现空气占据空间的现象；教材正文详细解读实验原理，明确空气和水、石头一样，都能占据空间，所有物质都会占据一定空间；最后设置生活拓展板块，结合吹气球、水杯倒水等生活现象，引导学生运用新知解释生活问题，实现学以致用。扰，让抽象的空间概念具象化，精准适配四年级学生的认知水平，重点培养学生的实证意识与逻辑推理能力，凸显小学科学"以实验为基础”的学科特点。三、核心素养教学目标1.科学观念明确空气和固体、液体一样，能够占据一定的空间，这是空气的核心基本性质；理解密闭环境中空气占据空间会阻挡其他物质进入；能够运用“空气占据空间”的科学原理解释生活中的常见现象。2.科学思维理，自主归纳得出科学结论；学会区分对照实验中的变量与不变量，3.探究实践能规范完成教材中的纸巾不湿、水底打气两组对照实验，熟练掌握密闭实验的操作要点；能细致观察、准确记录实验现象，对比分析不同操作下的现象差异，独立梳理实验结论；能规范开展小组合作，分工完成实验、观察、记录、汇报等任务。4.态度责任乐于用所学科学知识解释生活现象，感受科学与生活的紧密联系，增强科学探究的成就感与积极性。四、教学重难点(一)复习导入，设问激趣，引发认知冲突哪些特点?空气，能不能占据空间?生1:不能，空气看不见，不会占地方。生2:应该可以，吹气球的时候空气占了气球的空间。师：大家的猜想各不相同，到底空气能不能占据空间?今天我们设计意图：复习旧知夯实基础，通过开放性设问引发学生认知冲突，激发学生探究欲望，让学生带着问题进入实验探究，培养大胆猜想的科学探究意识。(二)新知探究一：纸巾不湿对照实验，初步验证空气占据空间(教材核心实验一)调对照实验的操作规范，组织小组实验，全程互动答疑、现象分析、师：教材为我们设计了第一个对照实验，实验器材有透明水杯、纸巾、水槽、清水。请大家仔细阅读教材实验步骤，第一步将纸巾紧紧塞在杯底，保证纸巾不会掉落；第二步将杯子竖直倒扣压入水底；第三步缓慢竖直取出杯子，观察纸巾状态。师：大家非常疑惑，水明明已经没过了杯口，为什么纸巾不会被水浸湿?结合本节课探究主题思考原因。师：气泡是什么?为什么纸巾会变湿?生：气泡是杯子里的空气跑出来了，空气跑走后，水就占据了杯子的空间，浸湿了纸巾。据空间。(三)新知探究二：水底打气实验，深化空气占据空间认知(教材核心实验二)学生分组实验，观察现象后汇报：向球内打气后，小球慢慢浮出水面，球内进入了空气。的偶然性，深化学生对空气占据空间的理解，培养学生严谨的科学求证态度。(四)新知研讨：生活现象辨析，学以致用(教材研讨板块)师：教材提出生活问题：为什么瓶口套气球，气球很难吹大?请什么?结合，帮助学生活用科学原理，突破教学难点，提升知识应用能力。六、课堂小结占据空间；理解了密闭环境中空气占据空间、阻挡其他物质进入的科学原理；知晓了空气与石头、水一样，都是能占据空间的物质，填补了无形物质的认知空白；同时学会了对照实验的探究方法，能够运用空气占据空间的原理解释吹气球、纸巾不湿、水中冒泡等生活常见现象。本课的核心概念，是我们下节课探究空气占据空间能否改变的重要基础，为后续空气特性的深度探究做好了铺垫。3.空气占据的空间会改变吗一、学情分析经过前两课的学习，四年级学生已经熟练掌握空气的基础特征，牢固建立了“空气能占据空间”的核心科学概念，具备扎实的知识基础和规范的实验探究能力，能够独立完成简单的对照实验、观察记录、现象分析。但学生的认知仍存在局限性：学生默认所有物质占据的空间都是固定不变的，认为水、石头占据的空间无法改变，因此主观认定空气占据的空间也不会改变，对空气可压缩、可扩张的特性完全陌四年级学生具象思维发达，对“压缩空气”的趣味实验充满探究热情，但抽象推理能力不足，难以理解“空气微粒间距变化导致空间改变”的微观原理，容易混淆空气与水的压缩差异。同时，学生在实验操作中，难以精准控制力度、均匀观察变化，对“压缩、扩张”的科学定义理解模糊。本课通过水与空气的对照压缩实验，直观对比二者差异，用通俗化语言拆解微观原理，贴合学生学情，帮助学生建立空气可压缩的全新认知，完善空气特性的知识体系。二、教材分析是对前两课知识的延伸与升华，完成单元空气特性的完整知识闭环。本课承接上一课“空气占据空间”的固定认知，进一步探究空气占据空间的可变性，区分空气与液体、固体的本质差异，是单元重难点突破的核心课程。定不变?引发学生深度思考；核心环节设计本课重点对照实验：注射通俗解释空气占据空间可变的原理：空气微活应用板块，列举打气筒、气垫床、喷雾器1.科学观念压缩；了解压缩空气具有弹性，掌握压缩空气在生活中的广泛应用。2.科学思维能通过对照实验对比空气和水的压缩差异，归纳空气占据空间可变的核心特点；能借助微粒模型简单推理空气压缩的微观原理，建立宏观现象与微观结构的关联思维；能辩证区分固、液、气三类物质的空间变化特性。3.探究实践验结果、归纳实验结论；能独立完成小组探究任务，规范开展合作、4.态度责任养成尊重实验证据、严谨思辨、勇于探究的科学态度；感受空气特性对生活、生产的重要价值，体会科学技术源于探究、服务于生活的理念；激发持续探究自然科学现象的好奇心与求知欲。四、教学重难点通过对照实验证实空气占据的空间可以改变，掌握空气可压缩、教学难点初步理解空气压缩的微观原理(微粒间距变化);结合生活实例灵活运用空气可压缩的特性解释生活现象。(一)复习回顾，思辨导入，聚焦课题教师通过师生问答复习旧知，结合教材导入思辨问题，引发深度思考，导入新课。特点?间就多大，水的体积不变、占据空间也不变。那大家思考教材提出的核心问题：空气占据的空间会改变吗?是固定不变的吗?生1:应该不会变，空气占据的空间是固定的。生2:可能会变，吹气球的时候空气多少可以改变。 (板书课题)设计意图：精准衔接上节课核心知识点，通过思辨问题打破学生固有认知，制造认知冲突，激发学生深度探究的欲望，快速聚焦本课核心探究主题。(二)新知探究一：注射器对照实验，对比空气与水的压缩差异(教材核心实验)师：教材为我们设计了精准的对照实验，实验器材为相同规格的注射器、清水。本次实验只有一个变量：注射器内的物质，一组装空气，一组装水，其他条件全部相同。请大家严格按照教材步骤操作。实验步骤讲解：第一，将注射器抽取一定量空气，堵住管口，用学生分组规范实验，细致观察现象，小组内对比交流，教师巡视指导规范操作。生：堵住管口压活塞，活塞可以向下移动，空气的体积变小了；松开手后，活塞又弹回原来的位置。师：那压缩水的时候，现象一样吗?生：不一样!用力压装水的活塞，活塞几乎一动不动，水的体积有什么特点?生：压缩空气有弹性，可以恢复原来的状态。(三)新知探究二：模型解读，理解空气压缩微观原理(教材模型板教师结合教材空气微粒模型图，通俗拆解微观原理，攻克本课教学难点，搭配师生互动问答深化理解。师：为什么空气可以被压缩，水却不可以?教材用微粒模型为我们做出了解释。我们可以把空气想象成无数细小的微粒，空气微粒之间的距离非常大，空隙很多。师：当我们按压注射器活塞时，微粒之间的空隙会怎样变化?占据的空间会怎样?而水和石头的微粒排列紧密，几乎没有空隙，因此无法被压缩，占据的空间固定不变。教师结合教材模型总结核心原理：空气微粒间距大，可伸缩、可调节，因此空气占据的空间可以压缩、可以扩张，具备可变性；固、液体微粒间距极小，空间无法改变。(四)新知拓展：生活应用探究，活用科学知识(教材生活板块)教师带领学生研读教材生活应用板块，结合教材案例开展互动辨析，梳理压缩空气的生活用途。(五)单元对比梳理，构建完整知识体系教师通过表格梳理单元三类物质特性，帮助学生系统整合前三课知识，形成完整认知。物质类型是否占据空间占据空间是否可变是否可流动固体(石头)是不可变不可流动液体(水)是不可变可流动气体(空气)是可压缩、可变可流动师生共同核对总结，梳理单元核心知识，完善知识体系。4.空气有质量吗一、学情分析四年级学生已经具备基础的科学探究能力，能够完成简单的动手实验、观察实验现象并记录基础信息，同时在前期学习中已经知晓空气无色、无味、透明、会流动、占据空间等基础特征。但学生普遍存绝大多数学生默认空气没有质量、没有重量，认为只有看得见摸得着的固体、液体物质才有质量。该阶段学生以具象思维为主，抽象逻辑思维正在初步发展，无法仅凭文字讲解理解“无形物质具有质量”的科学概念，必须依托直观实验现象建立认知。同时，学生小组合作积极性高，但实验操作规范且难以区分“质量”和日常口语中的“轻重”。本课需要通过对比实验、师生问答、现象辨析，用实证方式打破学生固有误区，培养学生用实验证据验证科学猜想的探究思维。二、教材分析教材首先抛出核心思辨问题：看不见的空气，是否具有质量?引导学生大胆猜想，激发探究兴趣；随后重点设计简易天平充气对比实验，搭配教材标准实验步骤、实验插图和现象记录表，指导学生通过平衡天平的变化，直观验证空气具有质量；同时教材设置拓展辨析板块，对比空气、水、石头的质量差异，明确空气质量极轻、不易感知的特点，解释生活中难以察觉空气质量的原因。本课是单元知识体系的重要支点，完善了“空气是真实物质”的完整定义，证明空气具备物质的核心属性——有质量，为后续《空气力的原理学习奠定核心基础，同时培养学生尊重证据、严谨求实的科学探究素养。(一)科学观念2.知晓空气的质量非常轻微，日常感官难以直接察觉，能够区分空气与石头、水等物质的质量差异。3.了解充气越多，空气的质量越大，天平倾斜现象越明显，掌握空气质量与空气体积的简单关联。(二)科学思维1.能够针对“空气是否有质量”提出科学猜想，通过对比实验现象进行推理分析，基于实验证据得出科学结论，形成实证思维。2.能够对比实验前后的天平状态，辨析实验变量，排除实验误差干扰，初步形成严谨的对比分析思维。(三)探究实践1.能够规范使用简易天平、气球、打气筒等教材指定实验器材，按照教材步骤完成对比探究实验。2.能够细致观察实验现象，准确记录实验数据，独立完成实验现象分析与总结，提升动手探究与观察记录能力。(四)态度责任1.养成大胆猜想、严谨实验、尊重证据、实事求是的科学探究态度，不凭借主观感觉判断科学问题。2.乐于参与小组合作探究，主动分享实验发现，体会科学探究的趣味性，树立细致严谨的实验意识。四、教学重难点1.通过教材指定的对比实验，直观感知并验证空气具有质量，掌握核心科学结论。2.熟练掌握本课实验的操作流程，准确观察、记录实验现象。(一)情境导入，质疑猜想考，空气有质量吗?它和石头、水一样，是有重量的物质吗?组织学生自由发言，表达个人猜想。学生1:空气轻飘飘的，摸不到重量，应该没有质量。学生2:空气是真实存在的物质，可能有一点点质量。学生3:平时吹气球，气球变重了，可能空气有质量。教师梳理学生两种不同猜想，顺势导入教材核心探究主题：大家的猜想各不相同，仅凭感觉判断并不科学。今天我们就借助教材的实验方法，通过真实实验验证，解开疑惑，探究《空气有质量吗》。板(二)新知探究一：明确实验器材与实验原理(教材基础内容讲解)教师展示教材实验插图与文字内容，带领学生梳理本节课实验所需器材：简易天平、两个相同的气球、打气筒、细绳。结合教材原文讲解实验基础原理：天平是测量物体质量的工具，当天平两端物体质量相等时，天平保持水平平衡；两端质量不等时，质量更大的一端会变的条件是什么?不变的条件有哪些?生思考作答：改变的条件是气球内是否有空气、空气的多少；不变的条件是两个气球的大小、材质、摆放位置、天平的状态。(三)新知探究二：分组实验，验证猜想(教材核心实验实操)教师严格按照教材实验步骤，指导学生分组开展实验，分步推进、逐一步骤讲解教材内容。第一步，按照教材要求，将两个完全相同的空气球分别固定在天平两端，调整天平位置，使天平保持水平平衡。师引导学生观察：此时两端都是空气球，没有空气，天平平衡说明什么?生齐答：两端质量相等。第二步，依据教材实验流程，用打气筒向其中一个气球打入足量空气，仔细系紧气球口，防止空气泄漏。师提问：现在两个气球最大的区别是什么?生：一个气球充满空气，一个是没有充气的空气球。第三步，将充气后的气球放回天平原位置，引导学生小组观察天平变化，记录实验现象。各小组汇报实验结果：充气的气球一端向下倾斜，空气球一端向上翘起，天平不再平衡。教师结合教材实验结论原文引导思辨：充气后的气球一端变重，是什么原因导致的?气球本身的重量没有变化，多出的重量来自哪里?教师进一步深化教材拓展内容：部分小组天平倾斜幅度很小，这是为什么?生思考回答：因为空气的质量非常轻，所以变化不明显。教师总结教材核心知识点：空气有质量，但空气质量很轻微，肉眼和日常感官很难直接感知，必须借助精密实验才能观察到变化。落实探究实践素养，让学生直观构建“空气有质量”的科学观念。(四)新知探究三：深化认知，辨析拓展到空气的重量?结合教材原文总结原因：一是空气质量极其轻微，人开展课堂思辨互动：有人说“空气太轻了，等于没有质量”,这个说法对吗?请结合本节课实验说明理由。学生发言后，教师点评总结：该说法错误，空气质量轻不代表没有质量，天平倾斜的实验现象已经充分证明空气具备质量，只是质量数值极小。(五)课堂巩固梳理师生共同梳理本节课教材核心知识点，构建完整知识框架：本节本节课我们依托教材完整完成了空气质量的探究实验，打破了凭感觉判断事物的错误习惯。首先我们通过生活猜想产生认知冲突，明确了实验探究的必要性；随后通过规范的对比实验，直观观察到充气气球使天平倾斜的现象，用科学证据证明了空气具有质量这一核心结论；最后通过对比辨析，知晓了空气的质量十分轻微，日常难以感知，同时理解了空气作为真实物质，和石头、水一样具备物质的基本属性。通过本课学习，我们完善了空气的核心特征认知，养成了大胆猜想、严谨实验、尊重证据的科学探究习惯，也为后续探究空气流动、热空5.空气流动有力量一、学情分析该学段学生具象思维占主导，对抽象的“气流力量”缺乏认知，容易将风的力量归结为未知外力，而非空气流动的结果。同时学生动手实验积极性高，但在实验中难以精准控制变量，无法自主对比不同气流速度对应的力量差异。本课贴合学生生活经验，通过生活化实验、直观现象对比、师生互动探究，引导学生从现象到本质，理解空气流动产生力量的科学规律，培养学生的现象推理与归纳总结能力。二、教材分析教材首先从学生熟悉的生活场景切入，展示风吹动风车、吹动帆船、吹动落叶的图片，引导学生感知空气流动产生的作用力；随后设置核心探究实验，通过吹动纸屏、转动风车等经典实验，让学生直观感受空气流动的力量，对比不同风速下力量的大小差异；同时教材设置探究问题，引导学生总结“空气流动速度越快，产生的力量越大”的核心规律；最后拓展生活应用板块，讲解风力发电、帆船航行、风力灌溉等空气流动力量的实际用途，实现科学知识与生活实践的结合。三、核心素养教学目标(依据2022版科学新课标)(一)科学观念1.知道空气流动能够产生力量，风是空气流动形成的，风的本质就是空气流动的动力体现。2.掌握核心规律：空气流动的速度越快，产生的力量越大；流动速度越慢，力量越小。(二)科学思维2.能够运用空气流动产生力量的知识，解释生活中的风力相关现象，形成现象推理、规律应用的科学思维。(三)探究实践2.能够自主设计简单的对比实验，探究风速与力量的关系，提升自主探究和对比分析的实践能力。(四)态度责任1.感受空气流动的科学魅力，体会无形的空气蕴含巨大能量，激发探究自然现象的兴趣。2.了解风力清洁能源的应用，树立合理利用自然资源、绿色环保的科学意识与责任。四、教学重难点1.通过实验直观感知空气流动具有力量，理解风的形成原理与动1.透过风吹物体的表面现象，推理出本质是空气流动产生力量，建立现象与原理的关联。五、教学过程(一)生活导入，激趣设问么力量让风车转动、小船前进、树叶飞舞?教师继续追问教材核心问题：风是怎么形成的?风的力量来自哪里?仅仅是空气在移动吗?空气的流动是否真的能产生实实在在的力量?学生自由猜想发言，部分学生认为风是自然产生的，不清楚风与空气流动的关联。教师顺势导入新课：今天我们就结合教材实验，深板书课题。设计意图：依托教材生活化插图导入，从学生熟悉的自然现象切入，层层设问引发深度思考，打破学生浅层认知，聚焦本课核心探究问题，自然开启课堂新知学习。(二)新知探究一：感知空气流动，初识气流力量(教材基础内容)教师讲解教材基础知识点：空气不是静止不动的，空气的流动就形成了风，我们感受到的风，本质就是流动的空气。静止的空气没有明显力量，只有流动的空气才能产生作用力。感受的力量一样吗?为什么会有差异?(三)新知探究二：核心对比实验，探究风速与力量的关系(教材重点实验)引导学生控制变量、观察现象。点?生观察作答：风车缓慢转动，动力不足，转动幅度小。风车的转动发生了什么变化?说明了什么?(四)新知探究三：生活现象辨析与应用拓展(教材拓展板块)教师展示教材生活案例图片：微风拂动柳枝、大风吹动风筝高飞、狂风掀起海浪、风力发电机转动发电。结合教材内容开展师生互动辨师提问2:为什么大风天气可以让风筝快速升空、远距离飞行?生：大风空气流动速度快，力量大，能够产生足够的推力带动风筝。组织小组讨论：生活中还有哪些现象或应用，能证明空气流动有力量?小组代表分享：吹干头发的吹风机、风扇转动吹风、风吹动红旗飘动等。教师结合教材内容点评总结，拓宽学生认知视野。(五)课堂思辨巩固出示教材思辨问题：静止的空气有力量吗?为什么?学生思考作6.我们来做“热气球”一、学情分析类课堂活动，对手工制作热气球、观察升空现象兴趣浓厚，但实验操且难以自主推导热空气升降原理。本课依托教材趣味制作实验，结合师生问答、对比观察、原理拆解，贴合学生学情，将抽象的冷热空气流动规律转化为直观的制作体验，帮助学生构建完整的知识体系。核心问题：热气球为什么能够升空?依托什么力量飞行?随后详细给实践性和知识性，能够有效提升学生的动手实践能力和科学推理能力，完善学生对空气动态特性的完整认知。三、核心素养教学目标(依据2022版科学新课标)(一)科学观念冷空气相对较重、会下沉。2.理解简易热气球升空的核心原理：蜡烛加热袋内空气，热空气上升产生升力，带动塑料袋升空。3.知晓生活中多数上升气流现象都源于热空气上升的规律，掌握冷热空气的流动特点。(二)科学思维1.能够对比加热前后塑料袋的形态、状态变化，推理热空气的特性，形成基于现象推导原理的科学思维。(三)探究实践1.能够严格按照教材步骤，规范完成简易热气球的制作、加热、升空观察全过程实验。2.能够细致观察实验现象，准确记录加热前后的变化，自主分析实验成败原因，提升动手制作与探究反思能力。(四)态度责任1.感受空气热胀升降的科学趣味，体会科学知识可以转化为生活发明，激发科学探究与创新兴趣。2.严格遵守实验安全规范，养成安全实验、规范操作、严谨求实的科学实验态度。四、教学重难点1.规范完成简易热气球制作与升空实验，观察记录完整的实验现五、教学过程(一)趣味导入，设问激趣教师展示教材精美热气球升空实景图片，播放简短的热气球飞行动态画面。结合教材提问：同学们，大家见过热气球飞行吗?庞大的热气球没有翅膀、没有动力装置，为什么可以稳稳飞向高空?支撑它升空的力量是什么?教师梳理学生猜想，引出教材核心探究主题：热气球升空的秘密藏在空气的冷热变化里。今天我们就亲手制作简易热气球，通过实验探究热空气的神奇特性，解锁热气球升空的科学原理。板书课题：我设计意图：依托教材趣味素材导入，利用学生的好奇心制造认知冲突，激发学生动手制作、探究原理的欲望，快速聚焦本课核心探究内容，贴合四年级学生兴趣特点。(二)新知探究一：认识实验器材，明确实验规范(教材基础内容)师结合教材内容提问：为什么制作热气球要选用轻薄的塑料袋，(三)新知探究二：动手制作，分组实验观察(教材核心制作实验)教师严格按照教材制作流程，分步指导学生小组完成简易热气球制作与实验，全程结合教材原文讲解，同步开展师生互动。第一步，按照教材要求，将纸筒竖直放在托盘中央，点燃蜡烛放入纸筒内，纸筒可遮挡火焰，防止塑料袋直接接触明火，规避安全隐患。师提问：纸筒的作用是什么?生：保护同时聚拢热气。第二步，将轻薄塑料袋轻轻罩在纸筒上方，保持塑料袋自然舒展、袋口朝下，不要挤压、拉扯塑料袋。引导学生观察加热前塑料袋的状态：平整、松弛、自然下垂，没有上升趋势。第三步，利用蜡烛火焰加热袋内空气，持续观察塑料袋变化。师引导学生细致观察：加热一段时间后，塑料袋发生了哪些变化?生小组观察后汇报：塑料袋慢慢鼓起、膨胀，整体变得轻盈，有向上飘动的趋势。第四步，当塑料袋完全鼓起、明显有上升拉力时，轻轻松手，观察热气球升空现象。学生直观看到简易热气球缓缓向上升空，停留片刻后慢慢下落。落?引发学生深度思考。设计意图：完整复刻教材制作实验流程，分步实操、层层互动，让学生亲身完成制作与观察全过程，直观感知热空气带来的变化，积累真实实验现象，为原理推导提供实证支撑，落实探究实践素养。(四)新知探究三：拆解实验原理，总结冷热空气规律(教材核心原理讲解)教师结合教材核心原理原文，分步拆解热气球升空的科学逻辑，结合前两课知识构建完整知识链。首先讲解：蜡烛燃烧释放热量，加热塑料袋内部的空气，空气受热后体积膨胀，内部空气变得稀疏、质量变轻。师提问：加热后的热空气和外界常温冷空气相比，谁更轻?谁会向上流动?生：热空气更轻，会向上流动。继续解答实验遗留问题：热气球升空后为什么会下落?结合教材开展课堂思辨互动：如果持续给袋内空气加热，热气球会一直升空吗?学生讨论后，教师结合教材拓展内容总结：持续加热会持续产生热空气、提供升力，但受高度、空气环境影响，无法无限升空，同时结合生活现象，讲解炊烟上升、暖气向上散热都是热空气上升的原设计意图：深度拆解教材核心原理，结合实验现象层层推导，打通单元知识关联，解决学生实验疑问，将直观的实验现象转化为抽象的科学规律，攻克本课教学难点，培养学生科学推理思维。(五)新知探究四：实验误差分析与生活拓展(教材拓展板块)教师结合教材实验反思板块，引导学生分析实验成败原因，开展小组交流。师提问：部分小组的热气球无法升空，可能是什么原因?师逐一点评，总结规范操作的重要性，培养学生实验反思能力。设计意图：依托教材反思与拓展内容，培养学生实验复盘、查漏补缺的探究习惯，同时将课堂科学规律延伸到生活场景，实现学以致用，拓宽学生科学认知视野。7.风的成因本课为教科版四年级上册第一单元《空气》第7课，属于物质科气球”》热空气上升的知识点，完成单元"空气性质一空气受热运动层层递进：第一板块聚焦生活聚焦问题，教材展示扇扇子、开风扇、成的”,唤醒学生生活前概念；第二板块为本课核心探究活动，教材教材摒弃纯理论文字讲解，以可视化模拟实验为核心载体，遵循“生活现象一模拟探究一自然应用”的科学探究逻辑，既巩固空气会流动、热空气上升的前置知识，又建立“冷热不均是风形成根本原因”的核心科学观念，同时为单元最后一课《自制打气筒》区分空气压缩、空气流动两种运动形式做好知识铺垫，兼顾概念建构、实验操作与知识生活化迁移，贴合新课标探究实践育人要求。二、学情分析见过刮风、海陆风等自然现象，普遍认为“风是人为扇动产生”,存三、核心素养教学目标2.科学思维：能基于模拟实验烟雾流动现象，推理冷热对应关系；能用流程图梳理空气循环运动路4.态度责任：对自然中风的形成现象保持持续探究好奇心；实验中遵守用火安全规范，如实记录现象，尊重实验证据；能主动运用本课知识解释生活中风相关现象，体会科学与自然生活的紧密联系。四、教学重难点五、教学准备教师：教材原文图文投影、模拟实验全套器材(密封纸箱、透明观察窗、蜡烛、蚊香、火柴、小风车)、海陆风示意图、空气对流流程图、课堂实验记录单；学生：提前回顾《我们来做“热气球”》课本内容，准备铅笔、记录本。六、教学过程(一)情境聚焦导入：依托教材生活场景，抛出核心探究问题(设明确本课探究主线)师：请同学们翻开课本对应页面，观察教材上方聚焦板块的四幅插图，分别说一说图中人们用什么方式制造出风?生1:第一幅图小朋友用扇子扇风，空气流动产生风。生2:第二幅图打开电风扇，叶片推动空气流动形成风。生3:还有风吹动风车、用嘴吹纸条，都是让空气动起来才有风。师：大家观察得很准确，课本插图告诉我们，人为推动空气流动就能造出风。老师提出课本第一个研讨问题：大自然里没有人扇扇子、开风扇，为什么会持续刮风?海边白天会吹海风，夜晚又会吹陆风，这背后藏着什么科学秘密?今天我们跟随课本实验，一起探究《风的成因》,解开自然风形成的奥秘。板书课题：风的成因。(二)文本研读一：教材实验板块，梳理模拟实验器材与操作规范(设计意图：逐句拆解课本实验文字，明确实验变量、操作步骤，落实探究实践素养，规避实验安全问题)蚊香、火柴、小纸片。师结合课本原文讲解实验核心变量：本次实验唯一会改变的条件是纸箱内部是否点燃蜡烛制造热量，其余器材摆放位置全部保持不变，这是对比实验的核心要求。接下来我们逐句阅读教材操作步骤，同步梳理操作顺序：第一步，纸箱侧面留出通风小口，无蜡烛时点燃蚊香，观察烟雾走向；第二步，纸箱内部放入蜡烛并点燃，再次点燃蚊香，透过透明面板观察烟雾运动路线；第三步，熄灭蜡烛，重复观察烟雾师同步互动提问：课本提示点燃蜡烛时要远离纸箱塑料部件，谁能说一说这条安全提示的原因?空气无色看不见，烟雾飘动的路线，就是空气流动的路线，这是课本实验设计的巧妙之处。步感知冷热空气运动差异，突破课堂重点)师(对操作小组):没有点燃蜡烛时，蚊香烟雾是直直向上飘，还是向纸箱小孔流动?生：没有蜡烛，烟雾只会向上散开，不会钻进纸箱里面。师(点燃蜡烛后巡视提问):现在纸箱内有蜡烛加热，烟雾发生了什么变化?顺着课本示意图说一说流动路线。生：蚊香的烟从侧面小孔流进纸箱，遇到蜡烛热空气向上飘，最后从纸箱顶部缝隙飘出去。(四)文本研读二：教材研讨板块，归纳风的成因核心规律(设计意图：依托课本研讨思考题，师生问答层层推导，基于实验证据建构科学观念，固化课堂重点)师：我们结合课本三组研讨问题，结合刚才小组实验现象逐一交流，完成规律总结。第一个研讨问题：点燃蜡烛后，纸箱内空气发生了怎样的变化?生1:蜡烛加热纸箱内部空气，空气受热变轻，向上流动。生2:纸箱内部热空气向上走，侧面小孔外面温度更低的冷空气流进师追问升华：大自然没有扇子，为什么会刮风?结合课本实验逻辑推生：地球表面有的地方被太阳晒得温度高，空气受热上升；旁边温度低的地方冷空气流过来补充，大范围冷热空气对流，就形成了自然界(五)文本研读三：教材拓展板块，海陆风示意图迁移应用(设计意图：搭建模型与自然现象的桥梁，化解本课教学难点，培养模型转化科学思维)师提问：白天陆地热空气会怎么运动?海洋冷空气会怎样流动?结合师互动提问：夜晚冷热空气流动方向发生什么反转?会形成什么风?生：海洋热空气上升，陆地冷空气流向海洋，形成陆风。师出示对比表格，同步梳理课本图文信息，师生共同填写：空气流动方向白天海边陆地热、海洋冷海洋冷空气流向陆地海风夜晚海边陆地冷、海洋热陆地冷空气流向海洋陆风师点拨难点：海边海陆风，就是地球大范围的冷热对流，和我们纸箱模拟实验原理完全一致，纸箱代表小型大气空间，海陆代表地球大气，温差都是产生空气流动、形成风的核心条件。(六)生活案例辨析：联系课本知识解释日常现象(设计意图：实现知识生活化迁移，落实态度责任素养，检验学生观念掌握程度)生1:白天室外地面被太阳加热，空气变热上升，教室内部温度更低的冷空气向外流动，形成持续的风。生2:地面温度高，热空气向上流动，周围冷空气不断补充，所以能师补充拓展：天气预报中提到的季风、台风，本质都是全球大范围冷热空气对流形成的自然风，温差越大，空气流动速度越快，风力就越(七)课堂小结梳理本节课完整研读教材聚焦板块、模拟实验板块、研讨板块、海陆风拓展板块全部内容。我们先通过课本生活造风插图唤醒空气流动的前置认知，借助教材标准对比模拟实验，直观观察到冷热空气对流的完整过程，依托课本研讨思考题归纳出核心规律：空气流动形成风，冷热不均是自然风产生的根本原因；最后结合课本海陆风示意图，将小型实验模型迁移解释自然界海风、陆风的形成原理，打通模拟实验与真实自然现象的联系。课堂上我们规范完成对比实验，学会借助烟雾可视化看不见的空气运动，建立基于实验证据推理科学规律的思维习惯。课后大家可以观察早晚窗边、户外空地的风向变化，用本课学到的冷热对流知识，解释身边刮风的现象。七、板书设计风的成因1.基础：空气流动→产生风2.模拟实验规律(课本实验)热空气→上升冷空气→流入补充冷热对流→持续有风3.自然风成因：地表冷热不均，大范围空气对流4.海陆风(课本示意图)白天：海风(海→陆)夜晚：陆风(陆→海)一、教材分析本课为教科版四年级上册第一单元《空气》第8课，是单元收尾工程实践课，整合单元全部空气核心性质，属于“技术、工程与社会”跨学科核心概念内容。教材整体分为四大板块，遵循“回顾知识—认识原型一设计制作—测试改进”完整工程实践流程：第一板块知识回顾板块，教材梳理单元核心知识点：空气占据空间、空气容易被压缩、压缩空气具备弹性，配套皮球、充气玩具生活图片，点明打气筒的工作原理依托空气可压缩特性；第二板块原型观察板块，教材展示商用打气筒剖面结构图，标注进气口、活塞、出气口三个关键结构，配套文字讲解打气筒压缩空气输送气体的完整工作流程；第三板块为本课核心工程实践板块，教材提供塑料瓶、软管、活塞、橡胶塞等简易材料，给出分步制作流程，设置材料替换、结构优化开放任务；第四板块测试与改进研讨板块，教材设置三组研讨问题，引导学生充气测试、寻找漏气、动力不足等故障，针对性调整结构完善自制打气筒。本课区别于前7课探究实验课，侧重工程物化实践，将抽象空气压缩原理转化为实物作品，既巩固单元物质科学概念，又培养学生工程设计、动手制作、迭代优化的工程思维，承接单元“感知空气—探究空气性质一空气运动规律一空气技术应用”完整学习逻辑，落实新课标工程实践类内容育人要求。二、学情分析四年级学生经过前7课时学习，熟练掌握空气可压缩、压缩空气有弹性、空气会流动等核心知识，能清晰区分空气压缩与空气对流两种运动形式，具备基础动手裁剪、拼接组装能力，对手工制作、创意发明类课堂活动兴趣浓厚。但学生工程思维尚未成型，存在明显认知短板：第一，无法将课本打气筒剖面图抽象结构，对应到简易自制材料，结构匹配能力薄弱；第二，制作过程容易忽略密封要求，出现漏气故障，且不会自主排查故障、优化装置；第三，容易混淆“空气压缩输送(打气筒)”与“冷热对流(风的成因)”两种空气运动原理，出现原理混用的错误；第四，小组合作制作时分工混乱，重组装、轻设计，缺少先规划、再制作的流程意识。课堂依托教材剖面结构图、分步制作图文，采用师问生答拆解结构原理，通过小组图纸设计、分步制作、故障研讨迭代优化作品，结合对比辨析区分空气压缩与空气对流，贴合四年级学生具象动手、直观感三、核心素养教学目标2.科学思维：能对照教材打气筒剖面结构图，分析进气、压缩、出气完整工作流程；能根据充气测试现象，推理装置漏气、充气无力的故障原因，提出针对性改进方案，形成工程优化思维。3.探究实践：能参照教材材料清单与制作步骤，小组合作完成简易打气筒的设计、组装、充气测试全流程；能规范使用剪刀、软管、橡胶塞等工具，做好装置密封处理；能如实记录测试问题，迭代优化4.态度责任：体会压缩空气原理在生活工具中的广泛应用，感受科学知识转化为实用工具的价值；制作过程中爱护实验材料，小组分工协作，养成耐心调试、反复改进的工程实践态度。四、教学重难点1.教学重点：读懂教材打气筒剖面结构图，理解压缩空气是打气筒的核心工作原理；按照教材步骤完成简易打气筒组装，完成充气测识提出可行改进方案；区分打气筒空气压缩原理与《风的成因》冷热对流原理，避免概念混淆。教师：教材打气筒剖面结构图投影、全套自制材料(塑料瓶、橡胶活塞、软管、橡胶塞、胶带、剪刀)、完整成品打气筒、充气皮球、故障案例记录表、设计图纸模板；学生：回顾单元全部空气知识点，带铅笔、草稿本绘制简易设计图。六、教学过程(一)复习情境导入：衔接单元旧知，引出工程制作主题(设计知识桥梁，明确本课工程实践任务)师：我们回顾本单元两大核心空气运动知识，先提问上节课《风的成因》核心原理，谁能结合课本完整说一说?一样?结合前几课空气压缩知识思考。师总结区分：一种是冷热温差造成空气自然对流(形成风),一种是外力挤压压缩空气(打气筒充气),二者是空气两种不同运动方式。今天我们研读教材，认识打气筒内部结构，亲手《自制打气筒》,把(二)文本研读一：教材知识回顾板块，夯实空气压缩核心原理 观念素养)师：翻开教材上方知识回顾板块，默读配套文字与皮球、充气玩具插图，圈画支撑打气筒工作的两条空气核心特点。学生自主勾画后集体汇报：第一，空气占据空间；第二，空气容易被压缩，压缩后的空气具有弹性。师同步互动问答：挤压注射器内空气时，空气体积变小，松开手空气恢复原状，对应课本哪一条特点?生：空气容易被压缩，压缩空气有弹性。师深度提问：为什么打气筒能源源不断把空气送进球内?结合课本知识点推理。(三)文本研读二：教材原型观察板块，拆解打气筒内部结构与工作流程(设计意图：依托教材剖面结构图，图文结合拆解进气、压缩、出气完整流程，突破课堂教学重点)1.向外拉动活塞(课本文字讲解):活塞向后移动，筒内空间变大，内部气压降低，外部空气从进气口流入筒内，完成进气。师提问：拉动活塞时，空气是流入还是流出打气筒?依据课本图2.向内推动活塞(课本文字讲解):活塞向前挤压，筒内空间缩小，空气被强力压缩，进气口封闭，压缩空气只能从出气口顺着软管向外输送，完成充气。拉动活塞→进气(空气进入筒身)推动活塞→压缩空气→出气(空气送入充气物品)师小组交流任务：同桌对照课本剖面图，互相完整复述打气筒推拉活塞的完整工作流程，确保结构与空气运动对应准确。(四)文本研读三：教材制作板块，规划设计、分步组装简易打气筒(设计意图：落实教材工程制作流程，规范动手操作，培养规划、组装、合作的探究实践能力)师：研读教材制作板块，课本先给出材料清单，再分步展示组装师组织小组前置设计：参照教材剖面图，在草稿本绘制简易打气筒设计草图，标注进气、出气位置，规划材料拼接方式，小组统一设计方案后再领取材料制作。学生绘制设计图后，教师结合教材步骤讲解组装规范：第一步，橡胶塞打孔，固定出气软管；第二步，塑料瓶底部裁剪，放入橡胶活塞；第三步，瓶身侧面开设进气小孔；第四步，胶带密封所有缝隙，防止师(对组装小组):课本反复强调密封缝隙，为什么所有接口要用胶带缠紧?生：如果缝隙漏气，压缩空气会从缝隙跑掉，没办法把空气输送到皮球里。全部小组完成组装后，分发皮球开展充气测试，记录充气过程中出现的问题，填写教材配套测试记录表。(五)文本研读四：教材研讨改进板块，故障分析与装置迭代优提出改进方案，化解本课教学难点)研讨，梳理故障原因与优化办法。研讨问题1:推动活塞时，皮球很难充进气，充气力度微弱，是什么原因?结合课本结构知识分析。小组代表发言：装置缝隙密封不严，压缩空气从缝隙漏出；活塞与筒身贴合不紧密，空气从活塞周边流失。研讨问题2:拉动活塞时，没有新空气吸入筒身，无法持续充气，故师结合课本改进提示，汇总通用优化方案，全班记录：①加厚胶带密封所有拼接缝隙；②更换更大尺寸活塞，贴合筒身减少漏气；③调整进气孔大小，保证进气通畅。师对比辨析难点提问：本课打气筒压缩空气，和上节课风的成因冷热对流，空气运动有什么本质区别?(六)拓展应用分享：生活压缩空气工具案例(设计意图：联结生活，体会科学技术应用价值，落实态度责任素养)师：结合课本压缩空气原理，列举生活中同类工具：充气水枪、充气床垫、空气压缩枪、汽车充气泵，小组分享这些工具如何运用压缩空气完成工作。生1:充气水枪挤压筒身压缩空气，推动水流喷射。生2:汽车充气泵和自制打气筒原理一致，压缩空气给轮胎充气。师总结：单元学到的空气可压缩知识，转化成各类实用工具，科学知识能够解决生活中的实际问题，动手制作、优化装置就是把科学原理变成实物的过程。(七)课堂小结梳理本节课完整学习教材知识回顾、打气筒原型剖面、制作组装、测试改进四大板块内容。首先巩固单元空气占据空间、空气易压缩的核心科学观念，读懂教材商用打气筒剖面结构图，梳理拉动活塞进气、推动活塞压缩出气的完整工作流程；随后按照教材材料与步骤，小组合作完成简易打气筒设计、组装、充气测试；依托课本研讨思考题，自主排查漏气、充气无力等故障，迭代优化自制装置，区分空气压缩与冷热对流两种空气运动形式。课堂完整经历工程实践“设计一制作—测试一改进”全流程，体会空气压缩原理在生活工具中的应用，培养耐心调试、分工协作的实践态度。课后大家可以继续替换不同材料优化打气筒，对比不同装置的充气效果。七、板书设计自制打气筒1、核心原理(课本知识):空气易被压缩，压缩空气定向输送2、内部结构(剖面图标注):进气口、活塞、出气口3、工作流程拉活塞→进气推活塞→压缩空气→充气4、故障与改进：密封不严→加厚胶带；活塞贴合差→更换大活塞5、区分：打气筒(外力压缩空气);风的成因(冷热对流空气)第二单元呼吸与消化一、教材分析解吸气、呼气气体交换过程，结合运动后呼吸变化、肺活量知识点汇总呼吸与生命活动的关系；第二板块消化系统整合板块，依托消化道路线示意图，依次梳理口腔、食道、胃、小肠、大肠各器官作用，整合食物营养、均衡膳食、口腔消化、食物体内旅行全部单元知识点；第三板块系统协同研讨板块，教材设置核心研讨问题，引导学生分析呼吸、消化两大系统如何协同为人体提供生命活动所需能量；第四板块健康拓展板块，教材搭配健康生活图文，结合两大系统保护要点，梳理合理运动、均衡饮食、卫生习惯等健康行为准则。本课区别于单元分课时单一器官学习，侧重系统整合、关联对比，打通呼吸供氧气、消化供营养的内在联系，帮助学生建立“人体多个系统分工协作维持生命”的整体生命观念，承接新课标生命科学领域学段要求，同时依托教材示意图、对比表格、生活案例，实现碎片化知识结构化，为高年级人体系统学习搭建基础框架。四年级学生经过单元分课时学习，能够单独说出呼吸、消化各个器官名称，掌握单一器官基础功能，能完成肺活量测量、食物营养检测等简单探究活动，但知识呈现碎片化状态，无法建立两大系统之间的协同联系；学生具象思维占主导，能识别单个器官示意图，但难以梳理完整气体、食物运输路径，容易混淆肺、小肠两大核心功能器官的作用。同时学生存在较多生活认知误区：认为呼吸只在运动时发挥作用、食物消化只依靠肠胃，忽略口腔初步消化、呼吸持续供给氧气的基础作用；部分学生缺乏健康生活意识，存在挑食、久坐、用嘴呼吸等不良习惯，无法对应不良行为对呼吸、消化器官的伤害。课堂依托教材双系统示意图、对比流程图、分层问答，串联单元零散知识点，通过小组研讨、案例辨析建立系统协同认知，结合生活不良习惯案例落实健康生活教育，贴合四年级学生直观识图、乐于联系自身生活的学习特点。三、核心素养教学目标(对标2022版科学新课标四大核心素养)1.科学观念：完整说出呼吸器官、消化器官的完整名称与各自功能；清晰描述吸气呼气气体交换、食物体内消化吸收完整过程；理解呼吸系统供给氧气、消化系统提供营养，两大系统协同为人体生命活动提供能量，建立人体系统协同工作的整体生命观念。2.科学思维：能对照教材人体示意图梳理气体、食物运输完整路径；能用对比表格区分呼吸、消化两大系统的功能、核心器官；能基4.态度责任：认识呼吸、消化器官对生命活动的重要作用，自觉摒弃挑食、久坐、用嘴呼吸等不良习惯；树立均衡饮食、适度运动、爱护内脏器官的健康生活意识，主动向家人分享保护呼吸、消化器官的科学方法。四、教学重难点2.教学难点：理解呼吸系统与消化系统协同配合，共同维持人体生命活动；结合生活习惯分析行为对两大系统器官的影响，主动建立健康生活方式。五、教学准备教师：教材人体呼吸、消化完整示意图投影、呼吸消化系统对比表格、单元知识点汇总思维导图、不良生活习惯案例卡片、课堂健康习惯记录表；学生：提前回顾第二单元全部课时课本内容，记录自身日常饮食、运动习惯。六、教学过程(一)整合导入：单元知识回顾，引出系统整合主题(设计意图：串联单元零散知识点，提出整合核心问题，明确本课“梳理两大人体系统”的学习主线)生1:呼吸是吸入氧气、排出二氧化碳，维持身体运转。生2:消化是分解食物，吸收食物里的营养，给身体提供能量。习、生长等全部生命活动?今天我们系统研读教材整合内容，完整学习《我们的呼吸与消化》,理清两大身体系统的分工与配合。板书课(二)文本研读一：教材呼吸系统整合板块，梳理器官与气体交换流程(设计意图：依托教材呼吸示意图，逐器官拆解功能，串联单元呼吸全部知识点，夯实课堂重点)照配套文字，按气体进入人体的顺序，依次圈画全部呼吸器官名称。1.鼻腔：课本原文标注，过滤、加温吸入的空气，提问：为什么不建议长期用嘴巴呼吸?2.气管、支气管：课本功能：输送空气，过滤细小杂质，提问：气管内壁黏液有什么作用?生：黏住空气中灰尘，通过咳嗽排出，保护肺部。3.肺(核心器官):课本核心功能：气体交换场所，吸气吸入氧气进入血液，呼气排出二氧化碳。次数会加快，肺活量越大，肺部储存气体能力越强，呼吸功能越好。师生共同绘制吸气、呼气流程板书，对照课本示意图统一梳理：吸气：鼻腔→气管→支气管→肺(氧气进入血液)呼气：肺→支气管→气管→鼻腔(二氧化碳排出体外)师小组互述任务：同桌对照课本示意图，完整复述一吸一呼完整气体交换过程，确保器官顺序、功能表述准确。(三)文本研读二：教材消化系统整合板块，梳理消化道与营养吸收流程(设计意图：拆解教材消化道路线图，串联食物、营养、口腔消化、体内旅行全部单元知识点，落实课堂重点)师：研读教材消化系统板块，观察食物体内旅行示意图，按照食物进入人体顺序，依次梳理消化道全部器官，结合课本文字标注各器1.口腔：课本原文，牙齿咀嚼磨碎食物，唾液初步分解淀粉，提3.胃：胃液分解食物，把大块食物变成糊状食糜。4.小肠(核心吸收器官):课本核心功能，吸收食物中全部营养，5.大肠：吸收食物残渣水分，形成粪便排出体外。师生共同梳理食物消化完整流程，对照课本图文齐读：食物经口腔初步消化→食道输送→胃部分解→小肠吸收营养→大肠排出残渣。(四)文本研读三：教材系统协同研讨板块，突破本课教学难点 系统协同工作的整体生命观念)师：教材设置核心研讨思考题：呼吸吸收的氧气、消化吸收的营养，在身体里如何配合，为我们提供能量?结合两大系统流程小组讨论。师出示课堂对比表格，师生共同填写课本对应系统信息，清晰区分两大系统：主要作用输送物质主要作用输送物质呼吸系统肺气体交换氧气、二氧化碳消化系统小肠消化吸收食物各类营养师案例辨析提问：长期挑食不吃蔬菜、长期不运动肺活量偏低，分别会对哪个系统造成伤害?结合课本内容回答。生2:长期不运动肺部功能弱，肺活量小，剧烈运动后呼吸困难，损伤呼吸系统。(五)文本研读四：教材健康拓展板块，梳理保护两大系统的生活准则(设计意图：联结课本健康图文，结合学生自身生活习惯，落实态度责任素养，实现知识生活化应用)1.保护呼吸系统(课本要点):坚持适度运动提升肺活量；不用师互动提问：每天坚持跳绳、跑步，对肺有什么好处?依据课本知识点回答。生：锻炼肺部，增大肺活量，提升气体交换效率，呼吸功能更强。2.保护消化系统(课本要点):三餐规律、细嚼慢咽；荤素搭配均衡膳食；少吃生冷、辛辣刺激性食物；不暴饮暴食。师发放课堂健康记录表，学生对照课本准则，记录自身3条良好习惯、2条需要改正的不良习惯，小组内互相分享改进办法。学生分享示例：自身不良习惯是吃饭速度过快、不爱运动；改进办法：吃饭放慢速度，每天课后跳绳10分钟，兼顾消化与呼吸器官健康。(六)综合课堂交流：单元知识思维导图梳理(设计意图：整合全单元碎片化知识点，形成结构化知识体系，深化科学思维)师：结合本节课教材整合内容，师生共同梳理单元思两大生命系统——呼吸系统(器官、气体交换、肺活量、保护方法)、消化系统(消化道、营养吸收、均衡膳食、保护方法)、系统协同工作。学生在记录本上绘制简易思维导图，梳理单元全部核心知识点，(七)课堂小结梳理本节课完整研读教材呼吸系统整合、消化系统整合、系统协同研讨、健康生活拓展四大板块内容。我们依托教材人体示意图，依次梳理鼻腔、气管、肺完整呼吸器官链条，掌握吸气呼气气体交换全过梳理口腔、食道、胃、小肠、大肠消化道完整路线，理解食物消化、营养吸收的核心过程；依托课本核心研讨问题，理清呼吸系统输送氧气、消化系统吸收营养，二者依靠血液协同为人体供给能量的内在联系，建立人体多系统分工协作的整体生命观念；最后结合课本健康准则，对照自身生活习惯，明确保护呼吸、消化器官的科学方法，树立均衡饮食、适度运动的健康生活意识。本课整合第二单元全部碎片化知识点，形成结构化生命科学知识体系，课后大家可以将课本中的健康准则分享给家人，带动身边人养成爱护内脏器官的健康习惯。七、板书设计我们的呼吸与消化(一)、呼吸系统(课本示意图)器官：鼻腔→气管→支气管→肺(气体交换)吸气：进氧气呼气：排二氧化碳(二)、消化系统(课本消化道图)器官：口腔→食道→胃→小肠(吸收营养)→大肠(三)、系统协同：氧气+营养→血液输送全身→释放生命能量(四)、健康保护：适度运动护呼吸；均衡饮食护消化2.认识呼吸器官一、学情分析四年级学生已经具备初步的身体感知能力和科学探究意识，在日常生活中能够直观感受到自己的呼吸，知道人时刻都在呼吸，明白呼吸是维持生命的基本活动。但学生的认知大多停留在表面现象，仅能感知胸口、腹部的起伏，并不清楚人体完整的呼吸器官组成，也不了解各个呼吸器官的形态、位置和具体功能。从认知特点来看，该学段学生以具象思维为主，擅长观察直观现象、动手体验和简单实验操作，对身体奥秘类探究内容兴趣浓厚，课堂参与积极性高。但学生容易出现认知误区，多数学生认为只有鼻子和肺参与呼吸，忽略气管、膈肌等关键器官的作用，同时无法区分呼吸器官与消化器官，容易混淆口腔呼吸与鼻腔呼吸的区别。此外，学生缺乏主动保护呼吸器官的健康意识，日常存在用嘴呼吸、随意抠鼻子、剧烈运动后猛吸气等不良习惯。本节课依托学生身体体验和直观模型实验，贴合学生认知规律，能够有效帮助学生构建完整的呼吸器官认知体系，纠正错误前概念。二、教材分析《认识呼吸器官》是2026教科版新教材四年级上册第二单元《呼吸与消化》的开篇核心课时，是整个单元的基础认知课。本单元围绕人体生命活动展开，遵循“认识呼吸结构一探究呼吸规律一检测呼吸能力一了解消化体系”的递进逻辑，本课作为单元起始内容，承体参与部位；随后呈现标准的人体呼吸器官结构图，清晰展示鼻腔、三、核心素养教学目标支气管、肺和膈肌；明确各个呼吸器官的位置与功能，理解呼吸是多个器官协同配合完成的气体交换活动；知晓氧气和二氧化碳在呼吸过程中的流转意义。3.科学思维：能够对比区分不同呼吸器官的功能差异，纠正“只有鼻子和肺参与呼吸”的错误认知；初步建立系统思维，理解人体呼吸系统的整体性和协同性，学会用科学视角解释呼吸现象。四、教学重难点认知，明白呼吸是多器官协同配合的系统活五、教学过程(一)情境导入，体验激趣教师组织全体学生开展沉浸式体验活动：请同学们端正坐好，闭上眼睛，放松身体，缓慢吸气、呼气，仔细感受呼吸时身体哪些部位会发生变化。体验结束后，引导学生分享感受。师：大家的感受都很真实!我们每时每刻都在呼吸，呼吸是维持在表现。大家知道我们身体里有哪些器官专门负责呼吸吗?是不是只有鼻子和胸口参与呼吸?多个器官协同工作。今天我们就一起学习新课《认识呼吸器官》,解(二)探究新知，精讲教材核心内容板块一：识图认知，认识全部呼吸器官教师展示教材原生《人体呼吸器官结构图》,结合教材图文内容，逐一向学生精讲人体呼吸器官的名称、位置和基础功能，带领学生对照图片精准认知，纠正学生错误认知。教师精讲教材内容：人体的呼吸器官不是单一的，而是由多个器官组成的完整系统，主要包括鼻腔、咽、喉、气管、支气管、肺、膈肌，每个器官位置不同、分工不同，缺一不可。1.鼻腔：位于头部前端，是呼吸的第一道门户。教材明确指出，鼻腔内部有鼻毛和黏膜，能够过滤空气中的灰尘、病菌，温暖、湿润吸入的空气，保护后续呼吸器官。日常尽量用鼻腔呼吸，避免用嘴呼吸。2.咽和喉：咽是鼻腔、口腔后方的通道，是呼吸和消化的共用通道；喉位于咽的下方，内含声带，既是气体通道，也能辅助发声，对呼吸气流起到调节作用。3.气管：连接喉与支气管的管状器官，是气体进出的主要通道，管壁有软骨支撑，保证气流顺畅通行。4.支气管：气管下端左右分叉形成两根支气管，分别连接左右肺部，负责将气体输送到肺部各处。5.肺：位于胸腔左右两侧，是呼吸的核心器官，也是气体交换的唯一场所，能够吸入氧气、排出二氧化碳。师：结合教材结构图，大家数一数，我们一共有几个主要呼吸器官?谁能试着说一说膈肌的位置在哪里?师：非常准确!很多同学之前都忽略了膈肌的作用，它虽然看不见，却是我们呼吸运动的重要助力，没有膈肌的运动，我们就无法完成完整的呼吸动作。板块二：梳理流程，明晰呼吸协同工作过程教师结合教材文字内容，精讲完整的呼吸气体流转流程，梳理多器官教师精讲教材核心流程：人体吸气时，外界空气首先进入鼻腔，经过咽、喉，通过气管、支气管，最终进入肺部；同时膈肌收缩，胸腔扩大，容纳更多空气。空气在肺部完成气体交换，氧气进入人体血液，供给身体生命活动所需。人体呼气时，膈肌舒张，胸腔缩小，体内产生的二氧化碳废气，按照肺部、支气管、气管、喉、咽、鼻腔的顺序排出体外。师：大家结合老师讲解的流程，思考一个问题：为什么感冒鼻塞时，我们会感觉胸闷、呼吸不畅?生：因为鼻腔堵塞，呼吸的第一道通道不通畅，气体进出受阻，肺部换气不充分，所以会不舒服。师：回答得非常科学!这也说明，每一个呼吸器官都至关重要，教师结合教材实验栏目，开展教材原生模拟呼吸实验，利用塑料瓶、气球、橡胶膜制作模拟呼吸装置，对应模拟人体胸腔、肺部、膈肌的教师讲解实验对应关系：塑料瓶模拟人体胸腔，瓶内气球模拟肺部，瓶口密封橡胶膜模拟膈肌。按照教材实验步骤，向下拉动橡胶膜 (膈肌收缩),气球膨胀，模拟吸气；向上推动橡胶膜(膈肌舒张),气球收缩排气，模拟呼气。生：膈肌向下拉，胸腔变大，肺部进气，就是吸气；膈肌向上推，胸腔变小，肺部出气，就是呼气。教师总结教材实验结论：膈肌的收缩与舒张是呼吸运动的动力来源，直接决定胸腔大小变化，带动肺部完成吸气和呼气，是呼吸运动的关键动力器官。设计意图：严格按照教材实验流程开展探究，将抽象的体内呼吸运动培养学生的实验探究能力。板块四：联系生活，学会保护呼吸器官师生互动梳理保护方法：第一，坚持用鼻腔呼吸，避免长期用嘴呼吸；第二，不随意抠鼻腔，保护鼻毛和鼻黏膜；第三，雾霾、粉尘天气佩戴口罩，过滤有害空气；第四，坚持体育锻炼，增强肺部呼吸功能；第五，远离烟雾、粉尘等有害环境，预防呼吸道疾病。生1:长期大喊大叫会损伤喉咙和声带。(三)课堂巩固，深化认知教师出示呼吸器官填空流程图，邀请学生上台填空，梳理气体进出人体的完整路径；同时开展快速问答，抽查学生对器官