2026秋新教科版科学四年级上册全册核心素养教案教学设计

2026秋新教科版科学四年级上册全册教案1.1《感受空气》教学设计一、教材分析本课是空气单元起始课，核心任务是引导学生借助直观实验找到空气存在的证据，初步感知空气无色、透明、会流动、能占据空间、可压缩的基础性质。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四大模块：以飘动窗帘引出核心问题“如何证明看不见的空气存在”；设计塑料袋装空气、空瓶入水、粉笔/橡皮浸水等多组对比空气与水多组动手实验；研讨环节梳理证据、对比空气和水的异同；拓展延伸土壤中的空气，为后续空气占据空间、空气有质量等课时铺垫认知基础，遵循“现象—实验—证据—归纳”的科学探究逻辑。二、学情分析四年级学生日常能感知风、气球、吹泡泡等空气相关现象，但无法把生活现象转化为科学证据，对“看不见摸不着的空气真实存在”缺少实证思维。学生动手操作兴趣强，但观察、归纳对比能力薄弱，区分固体、液体、气体特征存在困难；容易混淆空气和水的性质，难以自主总结空气独有特点。本课借助简单易操作的生活化器材，降低探究难度，贴合小学生具象化认知特点。三、核心素养分析科学观念通过实验证实空气真实存在，知道空气无色无味、透明、会流动、能占据空间、容易被压缩；区分气体空气与液体水的相同与不同特征。科学思维能根据实验现象推理空气存在，对比分析空气和水的异同，建立“看不见的物质可通过间接现象证明存在”的推理思维。探究实践独立完成装空气、瓶子浸水、物质泡水、空气水对比四组实验，准确观察记录气泡、形变、轻重等现象，自主整理空气存在的多条证据。态度责任乐于动手探究看不见的物质，尊重实验事实，主动用生活实例解释空气；课后主动探究土壤中的空气，建立科学来源于生活的意识。四、教学重点1.通过多个实验找到空气存在的充足证据；2.初步掌握空气的基础物理性质。五、教学难点1.借助气泡、形变等间接现象推理空气存在，建立实证意识；2.清晰区分空气（气体）和水（液体）的不同特征。六、教具准备教师教具：窗帘实景视频、空塑料瓶、透明水槽、粉笔、橡皮、塑料袋、气球、装水塑料袋、泥土、烧杯、实验记录单、PPT课件学生分组器材：塑料袋、空矿泉水瓶、水槽、粉笔、橡皮、装水小袋子、气球七、教学过程（配套视频标注）（一）导入新课（5分钟）配套视频：开窗风吹动窗帘实景短视频（教材首页窗帘画面实拍视频）教师活动：播放风吹窗帘视频，提问：窗户打开后窗帘为什么会飘起来？我们肉眼看不到风，但是能感受到它，风是什么？看不见的空气真的存在吗？引出课题《感受空气》。学生活动：观看视频，自由发言，说出风吹动窗帘、吹风凉快、气球鼓起来等生活经验，提出疑问：空气看不见，怎么证明它在这里？设计意图：用生活化动态视频激发兴趣，从学生熟悉的风切入，抛出本课核心探究问题，自然导入学习。（二）讲授新课（30分钟）1.聚焦板块教师活动：出示教材聚焦框文字，明确核心探究问题：空气无色无味，我们如何找到空气存在的证据？引导学生说一说自己想到的生活线索。学生活动：齐读问题，分享生活中感受空气的例子：吹气球、扇扇子、风吹树叶、游泳憋气等。设计意图：锁定课堂探究主线，调动学生前认知，为后续实验探究铺垫思路。2.探索板块配套视频1：塑料袋装空气按压实验演示视频；配套视频2：空瓶浸水冒气泡实验操作视频；配套视频3：粉笔、橡皮入水产生气泡对比视频；配套视频4：空气袋与水袋按压、掂重量对比实验视频1.实验1：塑料袋捕捉空气教师活动：分发塑料袋，示范操作：张开袋子兜一兜，收紧袋口封住空气，引导学生双手按压袋子，提问按压时有什么感受？松开手袋子会怎样？学生活动：分组装空气、按压塑料袋，观察袋子鼓鼓的、按压有弹性，松手恢复原状，记录实验现象。设计意图：直观感受空气能占据空间、可以被压缩，第一条空气存在证据。2.实验2：空瓶子倾斜放入水中教师活动：播放操作视频，讲解操作要点：瓶口朝下斜着压入水底，仔细观察瓶口变化，提问水中冒出的气泡是什么？空瓶子里明明看着什么都没有，为什么会有气泡？学生活动：分组操作空瓶入水，观察大量气泡从瓶口跑出，推理气泡就是瓶子里藏着的空气。设计意图：利用气泡直观证明看不见的空气藏在瓶内，强化实证思维。3.实验3：粉笔、橡皮浸水对比教师活动：分发粉笔、橡皮，引导两种物体分别放入水中，对比观察气泡多少，提问：为什么粉笔气泡更多？学生活动：动手实验，发现粉笔孔隙多，跑出大量气泡；橡皮只有少量气泡，得出固体缝隙里藏有空气。设计意图：拓展认知，空气不仅在空容器，也藏在固体缝隙中，丰富空气存在证据。4.实验4：风、气球感受流动空气教师活动：出示气球，吹起后松手，提问气球跑动的原因；讲解：风就是流动的空气，飘动红旗、头发都是空气流动的证据。学生活动：吹气球、松手放飞，观察气球乱飞，联系风吹窗帘视频理解空气会流动。设计意图：建立“风=流动空气”概念，补充动态空气存在证据。5.实验5：空气和水对比实验教师活动：发放装水塑料袋、装空气塑料袋，指导学生用“按压、掂一掂”两种方法对比，引导从形状、轻重、能否压缩两方面记录不同。学生活动：分组按压、掂量两个袋子，记录：水袋按压形变小、更重；空气袋按压易变形、很轻。设计意图：通过对比，区分气体空气和液体水的核心差异，突破教学难点。3.研讨板块教师活动：出示研讨两个核心问题，组织小组讨论，巡视指导整理实验证据，组织全班汇报，板书梳理空气存在证据、空气与水异同。研讨问题1：看不到空气，哪些方法能证明空气存在？哪种证据说服力最强？为什么？研讨问题2：空气和水有什么相同点和不同点？学生活动：小组交流汇总实验证据，全班举手汇报；总结相同：无色、透明、会流动；不同：水看得见、较重、不易压缩；空气看不见、很轻、容易压缩。设计意图：梳理整节课实验结论，归纳科学概念，锻炼学生总结、表达、逻辑推理能力。4.拓展板块配套视频：土壤浸水冒气泡实验演示视频教师活动：出示泥土，抛出猜想：土壤里面有空气吗？播放实验视频，布置课后家庭小实验：把泥土放进水里，观察是否冒出气泡，下节课分享实验结果。学生活动：观看视频，记录实验方法，课后自主完成土壤测空气小实验。设计意图：课堂知识延伸到课外，拓展空气存在范围，持续激发探究兴趣。（三）课堂练习（5分钟）一、选择题1.下列现象不能证明空气存在的是（）A.风吹动树叶B.空瓶子放入水中冒气泡C.石头沉入水底答案：C2.装空气的塑料袋用手按压容易变形，说明空气（）A.能压缩B.有重量C.有颜色答案：A3.和水对比，空气独有的特点是（）A.透明B.看不见、很轻C.会流动答案：B二、判断题1.空的矿泉水瓶里面什么东西都没有。（×）解析：瓶子里装满空气。2.粉笔放入水中冒出气泡，说明粉笔缝隙里有空气。（√）3.空气和水一样，都能看得见摸得着。（×）解析：空气看不见。三、情境题开窗时窗帘向外飘，请你用本节课学到的知识解释这个现象，写出两条空气存在的证据。参考答案：开窗后室内外空气流动形成风，流动的空气吹动窗帘，证明空气会流动；空气真实存在。证据：①风吹动窗帘，能感受到流动的空气；②我们可以用塑料袋兜住空气，袋子鼓起来证明空气存在。四、课堂小结（约190字，适配四年级）今天我们通过好多有趣的小实验找到了空气存在的证据：塑料袋兜空气会鼓、空瓶子和粉笔放进水里冒气泡、风吹动窗帘、气球放飞乱跑，都能证明看不见的空气就在我们身边。我们还对比了空气和水，它们都是无色透明、会流动的；但空气更轻、看不见、容易被压缩，水看得见、更重、很难压缩。空气藏在瓶子、粉笔、土壤任何地方，虽然我们肉眼看不到，却能借助实验现象找到它。课后大家可以试试泥土泡水实验，继续寻找空气的踪迹。八、板书设计感受空气一、空气存在的证据1.塑料袋兜空气，袋子鼓起2.空瓶/粉笔浸水，冒出气泡3.风（流动空气）吹动窗帘、气球二、空气vs水相同：无色、透明、会流动不同：空气：看不见、轻、易压缩（气体）水：看得见、重、难压缩（液体）三、拓展：土壤里也有空气九、教学反思成功之处1.全程以动手实验为主，搭配实景演示视频，贴合四年级学生具象思维，学生参与积极性高，能自主观察气泡、塑料袋形变等现象；2.实验器材全部使用生活常见物品，操作简单安全，小组合作有序，大部分学生能独立总结空气存在的多条证据；3.研讨环节分层引导，先梳理证据再对比空气和水，循序渐进突破难点，学生能清晰区分气体与液体特征。不足之处1.部分动手能力弱的学生在空瓶浸水实验操作不规范，气泡观察不明显，推理空气存在存在困难；2.研讨汇报时间有限，少数内向学生没有发言机会，证据归纳依赖优等生；3.拓展土壤实验仅播放视频，课堂没有实操，学生对土壤内空气感知较浅。教学建议1.课前提前示范浸水实验操作，给操作薄弱学生一对一指导，每组配备放大镜，方便观察细小气泡；2.研讨采用小组记录单先写再汇报，每人轮流发言，保证全员表达；3.准备泥土、烧杯作为课堂备用器材，预留3分钟课堂实操拓展实验，加深认知；4.布置趣味实践作业：回家用不同物品（海绵、砖块）泡水寻找空气，下次课分享。1.2《空气能占据空间吗》教学设计一、教材分析本课是空气单元核心探究课，承接学生对空气看得见、摸不着的浅层认知，通过塑料瓶浸水实验，直观证明空气占据空间这一基础科学观念。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四部分，由猜想→动手实验→分析现象→拓展应用层层递进。先对比倾斜瓶子进水、竖直压瓶不进水的差异制造认知冲突；再分三步对比拧紧瓶盖、拧开瓶盖、打气注水三组对照实验，借助漂浮小球可视化水位变化；最后设置研讨问题与吸管挤水小挑战，将空气占据空间的性质联系生活，为后续空气压缩、空气有质量等内容铺垫基础。二、学情分析四年级学生已知空气无处不在，但普遍存在思维误区：看不见就认为空气不占地方。学生动手操作兴趣强，具备简单观察、记录能力，但对照实验的变量控制、现象背后逻辑推理能力薄弱。生活中见过气泡、吹气球等现象，却无法关联“空气占据空间”原理，本课借助小球、塑料瓶等简易材料，用可视化实验降低抽象概念理解难度。三、核心素养分析科学观念通过三组对比实验，建立核心概念：空气是真实存在的物质，空气会占据一定空间；空气和水不能同时占据同一个空间。能运用该概念解释生活中气泡、吹气球等现象。科学思维能对比三组实验小球、水位的不同变化，分析变量（瓶盖封闭、空气增减）与现象的因果关系；通过推理解释水位升降原因，建立“空气让出空间，水才能进入；空气增多，水被挤出”的逻辑。探究实践能按步骤独立完成压瓶浸水、拧盖放气、打气注水三组实验，规范观察、记录小球位置与瓶内水位；能自主设计拓展小挑战实验，动手验证空气挤水，提升操作与实证能力。态度责任保持对空气相关现象的探究好奇心；实验中细致观察、如实记录，尊重实验事实；愿意主动用本课知识解释生活现象，体会空气性质在生活中的应用价值。四、教学重点通过对照实验，证实空气能占据空间，理解空气与水无法共享同一空间。五、教学难点推理水位变化的内在原因，理清空气多少、空间、水位三者之间的逻辑关系。六、教具准备教师教具完整塑料瓶、剪好的塑料瓶上半部分、水槽、红色小球、打气筒、瓶盖、多媒体实验操作视频、PPT课件、实验记录单。学生分组教具塑料瓶上半段、水盆、红色泡沫小球、瓶盖、打气筒、记录单、铅笔。七、教学过程（配套视频：空气占据空间演示实验视频、拓展吸管挤水实验示范视频）一、导入新课教师活动：出示装满水的瓶子和空塑料瓶，提问：瓶子里空着的地方真的什么都没有吗？演示将塑料瓶倾斜压入水中，让学生观察瓶口冒出气泡。抛出问题：气泡是什么？为什么竖直把瓶子按进水里，水却很难流进去？引出课题《空气能占据空间吗》。学生活动：观察倾斜瓶子冒气泡的实验，大胆猜想空瓶里存在空气，思考竖直压瓶水进不去的原因。设计意图：利用直观气泡实验制造认知冲突，激发学生探究欲望，自然引出本节课探究主题。二、讲授新课（一）聚焦板块教师活动：出示教材聚焦问题“瓶口竖直向下压入水中时，水能够进入瓶内吗？”，组织学生小组内预测，收集不同猜想并板书记录。讲解实验小提示：瓶内放入红色小球，小球位置能直观看清瓶内水位高低。学生活动：小组交流猜想，记录自己的预测；明白小球作为参照物的作用。设计意图：明确探究核心问题，让学生带着猜想开展实验，建立预测—验证的探究思路。（二）探索板块教师活动：播放标准实验操作视频，分步讲解三组实验操作要点，巡视指导分组实验，提醒学生如实记录小球位置与水位变化。1.拧紧瓶盖实验：盖紧瓶盖，缓慢将瓶身竖直压入水底，观察小球位置；2.拧开瓶盖实验：保持瓶子在水下，拧开瓶盖释放空气，观察小球上浮、水位上升；3.注入空气实验：再次拧紧瓶盖，用打气筒向瓶内打气，观察小球下移、水位下降。学生活动：分组依次完成三组对照实验，观察小球高低变化，填写实验记录单，简单画出每组瓶内水位。设计意图：三组对照实验形成变量对比，用小球把看不见的空气转化为看得见的水位变化，落实探究实践素养。（三）研讨板块教师活动：出示两个研讨问题，组织小组讨论，邀请学生结合实验现象发言，梳理总结核心结论。问题1：瓶中水位的变化是怎样产生的？引导学生总结：拧紧瓶盖时空气占据瓶内空间，水进不去；拧开瓶盖空气跑出，让出空间，水进入水位上升；打入空气，空气变多，挤压水，水位下降。问题2：空气能占据空间吗？还有其他证明方法？师生共同举例：吹气球、倒扣纸巾入水不湿、塑料袋兜住空气鼓起。学生活动：结合自己的实验记录交流讨论，完整表述水位变化与空气的关系，分享生活中空气占据空间的实例。设计意图：梳理实验逻辑，提炼科学概念，实现从实验现象到科学观念的转化，锻炼科学思维。（四）拓展板块教师活动：出示拓展小挑战材料：半瓶水、橡皮泥、两根吸管，提出任务：不倾斜瓶子，利用空气把水挤出来。播放示范视频，提示思路：一根吸管进水、一根进气，橡皮泥密封瓶口，向吸管吹气，空气占据瓶内空间挤压水流出。学生活动：小组合作动手尝试拓展实验，成功后分享操作方法。设计意图：学以致用，运用“空气占据空间”解决实际问题，深化知识应用。三、课堂练习选择题1.把盖紧瓶盖的塑料瓶竖直压入水中，水很难进入瓶内，原因是（）A.水太重B.瓶内空气占据空间C.瓶子堵住了答案：B2.往装满空气的瓶子里打气，瓶内水位会（）A.上升B.下降C.不变答案：B3.倒扣纸巾的杯子竖直压水底，纸巾不会湿，是因为（）A.水进不去B.空气占据杯内空间C.纸巾防水答案：B判断题1.空气看不见，所以不会占据空间。（×）2.拧开瓶盖后，瓶内空气跑出去，水才能进入瓶子。（√）3.静止的水面是一条水平线。（√）情境题小明把空矿泉水瓶竖直按进水里，水几乎进不去；松开瓶盖后，大量水涌入瓶中，请用本节课知识解释这个现象。答案：拧紧瓶盖时，瓶内充满空气，空气占据瓶子内部全部空间，水无法进入；拧开瓶盖后，瓶内空气流出，让出了瓶内空间，水就进入瓶子里。四、课堂小结（约190字）今天我们通过三组对比实验，解开了空气的秘密。空瓶子里并不是什么都没有，里面装满空气，空气会占据空间。拧紧瓶盖时空气跑不出去，水就进不去；打开瓶盖空气流出，水才能进入；往瓶里打气，空气变多又会把水挤出去。我们还学会用水中小球观察水位变化，知道静止的水面是水平线。生活里吹气球、水杯倒扣纸巾不湿，都能证明空气占据空间。最后我们还动手挑战用空气挤出瓶里的水，大家都能用实验证明猜想，收获了科学探究的乐趣。八、板书设计空气能占据空间吗1.实验现象拧紧瓶盖：空气占空间→水进不去拧开瓶盖：空气流出→水进入，水位上升打入空气：空气变多→水被挤出，水位下降2.核心结论：空气会占据空间3.生活实例：吹气球、倒扣纸巾、气泡九、教学反思成功之处1.三组对照实验层次清晰，红色小球直观呈现水位变化，完美解决空气看不见的抽象难点，学生能自主观察到明显差异；2.导入气泡实验快速抓住学生注意力，拓展吸管挤水挑战趣味性强，学生参与动手积极性高；3.研讨环节层层引导推理，大部分学生能自主说出水位变化和空气的关系，顺利建立科学观念。不足之处1.少数小组操作打气筒力度控制不好，水位变化观察不清晰，课堂操作时间略微紧张；2.部分学生只能描述实验现象，无法完整梳理空气与空间的逻辑，推理表达能力需要加强；3.生活实例拓展时间较短，没能给学生充足时间分享自己见过的空气相关现象。教学建议1.课前提前示范打气筒轻柔操作方法，分组时搭配动手能力强的学生互助，预留充足实验操作时间；2.研讨环节提供句式支架，帮助学生完整表达因果关系，锻炼科学语言；3.增加课后小任务，让学生回家做“纸巾不湿”小实验，下节课分享，巩固课堂知识；4.可增加微课视频，课后发给学生，方便学生反复回看实验过程。1.3《空气占据的空间会改变吗》教学设计一、教材分析本课是空气单元第3课时，在前两课学生认识“空气会占据空间”基础上，进一步探究空气可被压缩、水不易被压缩的核心特性。教材通过塑料瓶压水、挤压水瓶、注射器对比三组递进实验，从直观现象到定量观察，再用示意图建模解释，最后研讨生活实例、拓展小游戏，完整构建“提出问题—动手探究—分析证据—应用解释”的科学探究链条，区分气体与液体占据空间的不同特点，为后续学习空气压强、弹性等知识铺垫基础。二、学情分析四年级学生已经知道空气看不见、会占据空间，能完成简单的空气占据空间小实验；具备基础动手操作能力，对挤压瓶子、注射器等生活化实验充满兴趣。认知局限：学生默认“占据空间就不能改变”，无法理解空气能被压缩，很难区分气体、液体可压缩性差异；抽象建模能力薄弱，难以用示意图解释微粒变化，需要具象实验、直观图示辅助理解。三、核心素养分析科学观念知道空气占据的空间可以被压缩，水占据的空间很难被压缩；压缩后的空气具有弹性，能运用该知识解释生活现象。科学思维通过对比空气、水的挤压实验，对比刻度变化证据，归纳气体和液体占据空间的不同特点；建立空气微粒模型，用模型解释压缩现象，发展证据推理、模型建构思维。探究实践能规范完成压瓶入水、挤压塑料瓶、注射器定量对比三组实验，准确记录实验刻度；能根据实验现象提出猜想、收集数据、交流实验发现，完整经历科学探究流程。态度责任实验中细心操作、如实记录数据，养成严谨实证习惯；了解压缩空气在生活中的应用，体会科学与生活紧密联系；做拓展小游戏时树立安全实验意识。四、教学重点通过对比实验，得出空气容易被压缩，水很难被压缩的科学结论。五、教学难点用空气微粒示意图解释空气可被压缩的本质；利用压缩空气知识解释生活中的各类现象。六、教具准备教师教具透明塑料瓶、水槽、清水、注射器、橙子皮、多媒体课件、实验操作示范视频、空气微粒动画视频学生分组器材空塑料瓶、装满水塑料瓶、水槽、2支相同注射器、清水、实验记录单、铅笔七、教学过程（一）导入新课（5分钟）播放短视频：皮球打气视频，提问：皮球已经鼓起来了，为什么还能继续打气？引发学生猜想，引出本课课题《空气占据的空间会改变吗》。1.教师活动：播放皮球充气短视频，抛出疑问，板书课题。2.学生活动：观看视频，自由发言猜想，思考空气占据空间能否变化。3.设计意图：利用生活熟悉场景设疑，激发探究兴趣，直指本课核心问题。（二）讲授新课（一）聚焦板块（7分钟）1.教师活动：演示实验——空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水中，学生观察无大量气泡、少量水进入瓶内；出示聚焦问题：瓶子装满空气，为什么还有少量水能进去？组织小组交流想法，同步播放本实验操作短视频。2.学生活动：观察实验现象，小组讨论猜想，分享自己的观点，初步猜测空气空间变小。3.设计意图：直观实验制造认知冲突，抛出核心探究问题，自然引出本课探究方向。（二）探索板块（18分钟）探索1：挤压装满空气、水的塑料瓶教师活动：分发两种塑料瓶，布置操作任务，巡视指导，提醒学生感受挤压手感、观察瓶身形变；教师挤压水瓶示范，引导学生对比两种瓶子挤压后的不同变化。学生活动：分组动手挤压瓶子，感受手感差异，记录现象：装空气瓶子易压扁，装水瓶几乎不变形；小组交流两种瓶内占据空间是否改变。设计意图：生活化简易实验，让学生直观感知空气可压缩、水难压缩，积累感性经验。探索2：注射器定量对比空气和水教师活动：讲解注射器实验步骤，分发记录单，播放注射器规范操作视频；强调堵住管口、匀速压活塞、记录刻度；巡回指导，提醒重复实验保证数据准确。学生活动：分组抽取等量空气、水，按压活塞，记录初始刻度、压缩后刻度，填写记录单；对比两组刻度差，组内总结实验发现。设计意图：定量实验提供客观数据，用证据支撑猜想，从定性观察过渡到定量分析，培养实证意识。探索3：绘制微粒示意图教师活动：出示注射器空气微粒示意图，讲解压缩时空气微粒间距变小；引导学生画出水压缩前后示意图，对比两者区别；播放空气微粒压缩动画视频。学生活动：独立绘制空气、水压缩示意图，小组互相点评，理解空气微粒间有间隙，水微粒几乎无间隙。设计意图：建立模型，把看不见的空气可视化，突破本课难点，发展模型建构思维。（三）研讨板块（8分钟）教师活动：出示3个研讨问题，组织全班交流，结合注射器实验数据引导学生说理，梳理总结核心知识点。研讨问题1：挤压装空气塑料瓶，空气被压缩，说法对吗？结合注射器刻度数据说明理由。研讨问题2：空瓶倒扣水中，少量水进入瓶内的原因。研讨问题3：鼓起来的皮球还能继续充气的原理。学生活动：结合实验记录、示意图完整表达观点，互相补充修正，总结空气可压缩、水不易压缩。设计意图：依托实验证据解释现象，实现知识迁移，锻炼科学说理能力。（四）拓展板块（4分钟）教师活动：演示空气压缩枪小游戏，出示安全提醒，播放小游戏操作视频；讲解压缩空气在生活中的应用：打气筒、气垫、水枪等。学生活动：观看演示，了解游戏原理，举例生活中压缩空气的运用。设计意图：趣味拓展巩固知识点，联系生活，体会科学实用价值，强化安全实验习惯。三、课堂练习选择题1.用注射器抽空气，堵住管口按压活塞，注射器刻度会（）A.变大B.变小C.不变答案：B2.分别挤压装满水、装满空气的塑料瓶，更容易压扁的是（）A.装空气的瓶子B.装水的瓶子C.两个一样答案：A3.皮球打满气还能继续充气，是因为（）A.皮球材质变大B.空气可以被压缩C.空气会消失答案：B判断题1.水和空气一样，都可以轻松被压缩。（×）2.塑料瓶压入水中有水进入，因为空气占据的空间变小了。（√）3.压缩空气枪实验，注射器管口可以对准同学。（×）情境题1.妈妈用打气筒给自行车轮胎打气，越打越鼓，请用本节课知识解释原因。答案：空气可以被压缩，不断打入空气，轮胎内压缩空气变多，轮胎就鼓起来。2.装满水的矿泉水瓶，用力挤压很难变形，这是为什么？答案：水很难被压缩，占据的空间几乎不会变小，所以瓶子不容易变形。3.注射器抽10毫升水，堵住管口用力压活塞，刻度几乎不变，说明什么？答案：水无法被压缩，占据的空间不能改变。四、课堂小结今天我们通过三组有趣实验，弄懂了空气和水的小秘密。空气占据的空间可以改变，很容易被压缩，因为空气微粒之间有很大空隙；水很难被压缩，微粒几乎紧紧靠在一起，空间不会变化。把空瓶子压进水里有水进入、皮球能反复打气，都是空气可压缩的特点。我们还学会用画图的方式，画出空气微粒变化解释实验现象。生活里打气筒、空气压缩枪都利用了压缩空气。做科学实验要认真记录数据，用证据说话，同时牢记实验安全规范。五、板书设计3.空气占据的空间会改变吗1.对比实验空气：易压缩→空间变小（微粒间隙大）水：难压缩→空间不变（微粒间隙小）2.现象解释瓶压入水、皮球充气→空气可被压缩3.应用：打气筒、空气压缩枪六、教学反思成功之处1.实验设计层层递进，从简易塑料瓶到定量注射器，由浅入深，贴合四年级学生认知；动画、示范视频降低操作难度，学生参与度高。2.微粒示意图建模环节，把看不见的空气可视化，有效突破“空气压缩本质”难点，学生能自主结合数据说理。3.生活情境导入、拓展小游戏结合生活实例，学生能快速将课堂知识迁移到生活，落实科学观念。不足之处1.分组实验耗时较长，部分小组注射器操作不规范，刻度记录出现误差，课堂研讨时间被压缩。2.少数学生无法区分气体、液体微粒模型差异，自主画图时理解模糊，个体指导不足。3.课堂练习时间紧张，情境题仅少数学生发言，没有充分全员交流。教学建议1.课前提前播放注射器操作微视频预习，分组时搭配动手能力强弱学生，实验前统一示范规范操作，节约课堂时间。2.准备微粒磁吸教具，课堂直观演示空气、水压缩前后微粒变化，针对理解薄弱学生单独辅导画图。3.精简实验环节时长，预留充足课堂练习时间，采用小组互说、全班分享结合的方式，让每位学生表达观点。1.4《空气有质量吗》教学设计一、教材分析本课是小学三年级/四年级空气单元核心探究课，承接前一课“空气能占据空间”，聚焦空气看不见、摸不着但是否具备质量这一核心问题。教材以篮球打气生活化场景引入猜想，设计简易天平皮球对比实验，通过打气、加绿豆平衡、量化空气质量三步探究，配套记录单、研讨问题与生活拓展实验。教材遵循“提出猜想—动手验证—量化测量—交流归纳—生活延伸”科学探究逻辑，用具象天平、绿豆把无形空气的质量转化为可见、可计量物质，帮助学生建立“空气是有质量的物质”核心科学观念，为后续空气重量、大气相关知识铺垫探究方法基础。二、学情分析四年级学生已有基础认知：知道空气无处不在、空气能占据空间；生活中见过篮球打气越足越弹，隐约感知打气后球变重，但无法确定是空气带来的质量，普遍存在“空气很轻、没有重量”前概念。动手能力层面：会使用简易天平，能完成打气、投放绿豆等基础操作，但控制变量、精准观察天平平衡变化、量化微小质量的思维薄弱；抽象思维不足，难以直接理解“看不见的空气拥有质量”，需要实物对比、可视化实验降低理解难度。同时学生好奇心强，对动手实验兴趣浓厚，适合以自主探究为主开展课堂。三、核心素养分析1.科学观念通过天平实验证实空气具有质量；建立“空气是一种真实存在、有质量、占据空间的物质”物质观；明白增加空气，物体总质量会增加。2.科学思维能基于篮球打气现象提出猜想；对比天平前后状态，分析天平倾斜原因，推理出空气有质量；用绿豆数量量化空气质量，学会转换法把不可直接测量的量转化为可测量量。3.探究实践完整经历“猜想—设计实验操作—观察记录数据—量化测量—得出结论”标准科学探究流程；熟练操作简易天平、打气筒，规范填写实验记录单，小组合作完成对比实验，提升动手与数据记录能力。4.态度责任实验中严谨观察、如实记录数据，尊重实验结果；乐于用生活工具再次验证科学结论，体会科学与生活紧密联系；小组合作中分工协作，养成细致、实事求是的探究习惯。四、教学重点通过简易天平皮球对比实验，证明空气具有质量，理解打入空气后物体总质量变大。五、教学难点理解转换实验逻辑：用绿豆的质量等效替代打入皮球内空气的质量；控制实验变量，保证实验公平性。六、教具准备教师教具：打气篮球、未打气皮球、简易天平、打气筒、绿豆、电子秤、教学实验操作视频、多媒体课件；学生分组器材：简易天平、小塑料桶、皮球、手动打气筒、绿豆、实验记录单、铅笔。七、教学过程一、导入新课（5分钟）教师活动：播放篮球打气短视频，提问：给篮球多打几筒气，篮球为什么弹得更高？打气前后篮球有什么变化？抛出核心问题：打入的空气会不会让篮球变重？空气到底有没有质量？板书课题《空气有质量吗》。学生活动：观看视频，自由发言，大胆说出自己的猜想，分为“空气有质量/空气没有质量”两种观点。设计意图：利用学生熟悉的打篮球生活场景，激发探究兴趣，制造认知冲突，自然引出本节课探究主题。二、讲授新课（30分钟）（一）聚焦板块教师活动：出示教材聚焦板块图文，梳理学生猜想，引导思考：看不见的空气，我们用什么工具才能测出它有没有质量？引导学生想到天平，明确本节课探究目标：验证打入空气后皮球质量是否改变。学生活动：齐读聚焦问题，小组交流猜想，记录自己的猜测，思考测量空气质量的可行工具。设计意图：明确探究任务，固化学生原始猜想，为后续实验验证做铺垫。（二）探索板块1.实验第一步：调平简易天平教师活动：播放天平调平示范视频，讲解操作要点：两端挂相同小桶，桶内放入一模一样的皮球，移动天平刻度挂钩，直到天平两端完全平衡；强调两个桶、皮球必须完全相同，保证实验公平。巡视各组，纠正天平操作错误。学生活动：分组领取器材，按步骤组装天平，调整至平衡，填写记录单0筒空气对应的天平平衡画图。设计意图：建立实验初始平衡对照，渗透对比实验控制单一变量的科学方法。2.实验第二步：给单侧皮球打气，观察天平变化教师活动：出示打气操作示意图，讲解打气技巧，提醒保持水桶、皮球位置不动，只给一侧皮球打气；分别打10筒、30筒空气，每打完一次静置，观察天平倾斜方向。引导提问：天平向哪边倾斜？说明了什么？学生活动：小组分工，一人固定打气、一人观察天平、一人填写记录单，分别画出10筒、30筒空气时天平状态，发现打气一端下沉。设计意图：直观看到打入空气后皮球一侧变重，初步得出空气具备质量的直观证据。3.实验第三步：量化空气质量，绿豆等效替代教师活动：演示实验方法，往没有打气的空桶里缓慢添加绿豆，直至天平再次恢复平衡；讲解转换法：这些绿豆的总质量，就等于打入皮球里空气的质量。引导各组数一数使用绿豆数量，记录数据。学生活动：投放绿豆调平天平，清点绿豆粒数，记录空气质量对应的绿豆数量。设计意图：将看不见的空气质量转化为看得见、可数的绿豆，突破量化空气质量的教学难点。（三）研讨板块教师活动：依次出示3个研讨问题，组织小组讨论，随机抽小组分享，汇总全班实验数据总结规律。问题1：根据实验结果，空气有质量吗？和你课前猜想一样吗？问题2：我们怎么描述打入空气的空气质量大小？问题3：实验两个桶大小不一样行不行？为什么？学生活动：小组交流讨论，结合天平实验现象作答。明确：空气有质量；空气质量可以用绿豆粒数多少描述；桶大小必须一致，否则实验不公平，会干扰实验结果。设计意图：梳理实验逻辑，解决课堂疑问，巩固控制变量、转换法两大科学探究方法。（四）拓展板块教师活动：出示电子秤实物，播放电子秤称量皮球拓展实验视频，讲解：除天平外，生活电子秤、弹簧秤都能测量空气质量；布置课后小任务：回家用电子秤测量皮球打气前后重量，记录差值。学生活动：观看拓展实验，记录课后实践任务，思考生活中其他能证明空气有质量的例子。设计意图：打通课堂与生活，延伸探究，让学生知道科学探究可以在家完成。三、课堂练习（一）选择题1.简易天平实验中，给一侧皮球打气后天平（）A.打气皮球一端下沉B.无打气皮球一端下沉C.保持平衡答案：A2.实验中用绿豆衡量空气质量，用到的方法是（）A.对比法B.转换法C.分类法答案：B3.做天平实验时，两个塑料桶必须（）A.大小相同B.颜色相同C.重量不同答案：A（二）判断题1.空气看不见摸不着，所以空气没有质量。（×）2.打入皮球的空气越多，需要平衡的绿豆数量越多。（√）3.实验时可以一边大桶、一边小桶做实验。（×）（三）情境题体育课小明给篮球打气，打完后感觉篮球比之前重一点，请结合本节课实验说一说原因。答案：空气具有质量，往篮球里打入了更多空气，篮球总质量增加，所以摸起来更重。四、课堂小结（约190字）今天我们通过简易天平完成了探究实验，一开始大家对空气有没有质量有不同猜想。我们先把两端皮球调平，给一侧皮球打气后，天平向打气的皮球倾斜，证明空气是有质量的。我们还往另一边加绿豆让天平重新平衡，用绿豆数量就能算出空气有多重。实验时两个桶、皮球必须一模一样，实验才公平。通过研讨我们明白了转换法，把看不见的空气重量换成看得见的绿豆。课后大家可以用家里电子秤再次验证，生活里很多现象都能说明空气有质量。八、板书设计空气有质量吗1.猜想：空气有/没有质量2.实验：简易天平打气→皮球端下沉→空气有质量加绿豆平衡→绿豆质量=空气质量（转换法）3.结论：空气具有质量，空气越多，质量越大4.实验要求：控制变量（桶、皮球大小一致）九、教学反思（一）成功之处1.生活化篮球情境导入充分调动学生兴趣，学生参与实验积极性高，能主动记录天平变化；2.分层实验操作清晰，搭配示范视频，大部分小组能独立完成调平、打气、加绿豆全套操作；3.转换法借助绿豆具象化微小空气质量，有效突破抽象难点，学生能清晰说出实验结论。（二）不足之处1.部分小组打气筒操作不熟练，打气速度慢，占用课堂实验时间；少数学生忘记如实画图记录天平状态；2.研讨环节部分学生无法自主解释“桶大小不能不同”的变量控制原理，需要教师反复引导；3.课堂练习时间紧张，情境题留给学生独立思考作答时间不足。（三）教学建议1.课前提前练习打气操作，分组时搭配动手能力强的学生互助；统一印制简化版记录单，降低画图难度；2.课前铺垫对比实验、控制变量基础知识点，研讨时用反例演示“大小不同的桶实验会失败”；3.压缩实验收尾时间，预留5分钟完整完成课堂练习，增加学生独立答题、讲评时间；4.布置课前预学任务，让学生提前观察家里皮球、气球打气前后变化，丰富课堂发言素材。1.5《空气流动有力量》教学设计一、教材分析本课是四年级空气单元第5课，承接前几课空气占据空间、空气有质量的知识，聚焦流动的空气会产生力这一核心科学概念。教材通过气球放飞、吹动纸杯、气球小火箭三组动手实验，由浅入深让学生直观感知气流作用力；再结合风力发电、帆船、风筝等生活实例，建立科学与生活的联系；最后设置研讨问题、自制空气炮拓展实验，引导学生对比水流、气流动力的共性，完成从现象感知到规律归纳、再到生活应用的完整探究链条，为后续风的成因、风力利用等内容铺垫基础。二、学情分析四年级学生已经知道空气真实存在，能感知风、气球放气会飞等生活现象，但无法把“空气流动”和“力”建立关联。学生动手操作欲望强，喜欢气球、手工类实验，但抽象思维薄弱，很难自主理解反冲力、作用力与反作用力的关系；能见过风车、风筝，却不会主动分析其中空气流动产生力量的原理。教学需要依托具象实验，用直观现象降低抽象概念理解难度，分步引导学生总结规律。三、核心素养分析1.科学观念知道空气流动时会产生力量；理解气球放气向后喷气、气球向前运动的反冲现象；能说出生活中利用空气流动力量的物品及工作原理。2.科学思维能对比气球实验、水流动力案例，归纳流动的物质（空气、水）都能产生动力的共性；能根据实验现象推理气流运动方向和物体运动方向相反的规律。3.探究实践独立完成吹气球推纸杯、气球小火箭组装实验，规范记录实验现象；动手制作空气炮，观察气流冲击力；收集、整理生活风力应用实例，完成记录单填写。4.态度责任乐于动手探究空气的秘密，感受空气动力给生活带来的便利；树立清洁能源（风力发电）环保意识，愿意主动观察身边科学现象。四、教学重点通过实验感知空气流动能产生力量；掌握气球反冲运动规律；列举并解释生活中空气流动力量的应用。五、教学难点理解气流运动方向和物体运动方向相反（反冲原理）；对比水流动力、气流动力，总结二者利用的相同原理。六、教具准备教师教具充气气球、纸杯、细绳、吸管、胶带、纸箱空气炮成品、风力发电/帆船短视频、PPT课件、班级记录单；学生分组材料气球、一次性纸杯、细绳、吸管、透明胶带、记录单、铅笔；七、教学过程一、导入新课（5分钟）教师活动1.出示充满气的粉色气球，当众捏住出气口提问：如果我松开手，气球会发生什么？播放气球放飞趣味短视频，学生观察气球到处乱飞。2.抛出核心疑问：气球没有手推、没有外力拉，是什么看不见的力量推着它飞？顺势板书课题《空气流动有力量》。学生活动观看视频，自由发言猜测气球飞出去的原因，带着疑问进入新课学习。设计意图利用学生熟悉的气球游戏制造认知冲突，直观激发好奇心，快速聚焦本节课核心探究问题。二、讲授新课（30分钟）（一）聚焦板块教师活动1.出示教材聚焦板块图文，板书两个核心问题：①什么力量让气球飞出去？②这种力量我们可以利用吗？2.引导学生结合导入气球实验，小组简单交流猜想，不直接给出答案，留到后续实验验证。学生活动齐读聚焦问题，小组内分享自己的猜想，简单记录想法。设计意图明确整节课探究主线，给学生预留思考空间，让后续所有实验都围绕两个问题展开。（二）探索板块1.探索1：感受空气流动的力量（吹气球移纸杯）教师活动分发分组材料，讲解实验操作：把纸杯整齐摆放在桌面，充满气球气，气球口对准纸杯缓慢放气，观察纸杯变化；巡视指导，提醒学生改变气球距离重复实验；实验结束提问：纸杯为什么会移动？是什么在推动纸杯？学生活动分组动手操作实验，观察气球出气时纸杯被吹动、推远的现象，小组讨论得出：气球跑出来的流动空气产生了推力。设计意图基础感知实验，让学生近距离直观看见流动空气的推力，建立“空气流动=有力量”基础认知。2.探索2：利用空气流动的力量（气球小火箭）教师活动播放气球小火箭制作示范视频，分步讲解制作步骤：穿吸管、绑气球、胶带固定、拉直细绳；示范操作，强调实验要点：气球一定要捏紧再固定，细绳必须拉直；组织分组制作、实验，引导观察气球运动方向和喷气方向；提问：气球往哪边跑？空气往哪边跑？两者方向有什么关系？学生活动合作组装气球小火箭，松开气球观察：空气向后喷出，气球沿着细绳向前快速滑行；小组总结：空气流动方向和气球运动方向相反。设计意图进阶探究实验，直观呈现反冲现象，突破本课难点，让学生清晰感知气流与物体运动的反向关系。3.探索3：收集空气流动力量的生活实例教师活动出示风力发电、帆船、风筝、风向袋四张图片，播放配套实景短视频；发放班级记录单，示范填写表格；引导学生补充更多生活例子，梳理每种物品如何借助流动空气工作。学生活动观看图片视频，小组讨论填写记录单，举例：风力发电机靠风吹动叶片发电；帆船借助风的推力前进；风筝被气流托举升空。设计意图链接生活实际，实现科学概念落地，让学生明白空气流动的力量可以为人类服务。（三）研讨板块教师活动出示两道研讨思考题，组织全班交流研讨，分步引导总结：1.气球小火箭：空气向后流动喷出，气球向前运动，二者运动方向相反；2.对比水流动力（水车、水力发电）、气流动力：都是利用流动物质产生的推力做功，把流动的力量转化为动力。学生活动结合两组实验现象完整回答问题，对比水流、风力利用方式，归纳共同特点。设计意图梳理实验规律，打通新旧知识，培养对比归纳的科学思维。（四）拓展板块：自制空气炮教师活动播放空气炮演示视频，出示纸箱空气炮成品，讲解制作方法：纸箱侧面挖孔、密封缝隙，拍打箱体挤压内部空气形成气流；邀请学生上台演示，观察远处纸杯塔被气流击倒。布置课后拓展任务，回家自制空气炮。学生活动上台体验拍打空气炮，远距离击倒纸杯塔，感受集中气流的强大力量；记录课后制作要点。设计意图拓展延伸实验，加深空气流动力量的认知，鼓励课后自主探究。三、课堂练习（7分钟）（一）选择题1.松开充满气的气球，气球向前飞，喷出的空气方向是（）A.向前B.向后C.向上答案：B2.下列物品不是利用空气流动力量的是（）A.风车B.帆船C.皮球答案：C3.气球小火箭能前进，依靠的力量来自（）A.细绳拉力B.流动空气的推力C.胶带拉力答案：B（二）判断题1.静止不动的空气也能产生很大力量。（×）解析：只有流动的空气才会产生推力。2.风筝能飞上天空，是流动的空气托住了风筝。（√）3.气球喷气方向和气球飞行方向是相同的。（×）解析：两者运动方向相反。（三）情境题周末小明在广场放风筝，风一吹风筝就升上高空，请说一说这里哪里体现了空气流动有力量？参考答案：空气流动形成风，流动的空气持续向上产生推力，托举风筝，让风筝飞向天空，这就是利用了空气流动产生的力量。四、课堂小结今天我们通过气球推纸杯、气球小火箭实验，发现流动的空气会产生力量。气球向后喷出空气，气球就向前跑，空气流动的方向和物体运动方向相反。生活里很多工具都在利用这种力量：风力发电机用风吹叶片发电，帆船借风力在海上航行，风筝靠气流飞上蓝天。我们还制作了空气炮，发现集中流动的空气冲击力更强。同时我们对比了水流、气流，知道流动的水和流动的空气一样，都能产生动力。课后大家可以动手做空气炮，继续探索空气流动的小秘密。五、板书设计5空气流动有力量1.实验现象：流动空气→产生推力2.反冲规律：空气向后喷→气球向前走（方向相反）3.生活应用：风力发电、帆船、风筝、风向袋4.共性：流动的空气/水，都能产生动力六、教学反思（一）成功之处1.实验分层设计，从简单推纸杯到气球小火箭，循序渐进，四年级学生能轻松跟上操作，直观现象有效突破反冲力抽象难点；2.大量实景短视频、生活图片，拉近科学和生活距离，学生能主动举出更多风力应用实例；3.研讨环节对比水流、气流，串联旧知，锻炼学生归纳思维，课堂发言参与度高。（二）不足之处1.分组制作气球小火箭时，部分小组胶带固定不牢固，气球漏气，耽误实验观察时间；2.少数学生只能描述实验现象，无法清晰说出“空气流动产生推力”科学术语，概念内化不足；3.拓展空气炮课堂演示时间较短，学生体验机会有限。（三）教学建议1.课前提前裁剪胶带、检查气球气密性，简化课堂组装步骤，节省实验时间；2.实验过程中反复引导学生使用“空气流动、推力、反冲”规范科学词汇，强化概念；3.将空气炮设为课后实践作业，让学生在家充分体验，下节课分享制作成果；4.增加风力发电环保小拓展，渗透绿色能源、保护环境的责任教育。1.6《我们来做“热气球”》教学设计一、教材分析本课是教科版小学科学四年级上册空气单元第6课，承接前两课“空气受热会上升、冷空气下沉”的热空气基础知识点，以模拟热气球实验为载体，将抽象的热胀冷缩、冷热空气轻重差异转化为直观动手实验。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四部分：聚焦抛出热气球升降核心问题；探索安排蜡烛、塑料袋模拟热气球实操；研讨梳理原理；拓展关联孔明灯，同时标注消防安全警示。本课是学生理解热空气应用的关键一课，为后续风的形成学习铺垫。二、学情分析四年级学生已知道空气看不见、有质量，在前序实验中感知过空气受热变轻会向上流动；生活中见过热气球、孔明灯，对“热气能让袋子飞起来”充满好奇心，但无法准确说出内在原理。学生动手操作热情高，但用火实验安全意识薄弱，对“热空气上升、冷空气下沉”的逻辑推理能力不足，容易混淆“加热、降温”和升降的对应关系，需要借助亲手触摸、观察塑料袋变化建立具象认知。三、核心素养分析1.科学观念：知道空气受热后体积膨胀、变轻会上升；空气冷却后收缩、变重会下降，这是热气球上升、下降的根本原理。2.科学思维：能根据塑料袋加热、冷却后的状态变化，推理冷热空气轻重差异，对比热气球与孔明灯结构，归纳共同原理。3.探究实践：能规范完成模拟热气球实验，观察、记录塑料袋形变、升降变化，规范使用明火，掌握简单变量控制方法。4.态度责任：实验中树立用火安全意识；知晓孔明灯火灾隐患，树立消防安全观念；乐于动手探究生活中的热空气现象。四、教学重点通过模拟实验，理解热空气上升、冷空气下沉，解释热气球升降原理。五、教学难点推理空气受热变轻、遇冷变重的内在逻辑，区分热气球与孔明灯的异同，思考延长热气球停留时间的方法。六、教具准备教师：真实热气球升空视频、孔明灯科普短片、大号塑料袋、蜡烛、纸筒、打火机、防火垫、实验记录单、PPT课件学生分组：大号透明塑料袋、硬质纸筒、短蜡烛、托盘（防火）、记录笔、记录单七、教学过程一、导入新课教师活动：播放热气球升空实拍视频，提问：视频里的热气球能飞上高空，它是怎么飞上天的？降落时又要怎么做？出示课本热气球图片，引出本节课课题《我们来做“热气球”》。学生活动：观看视频，自由发言分享见过热气球的经历，大胆猜测热气球飞行的秘密。设计意图：直观视频吸引学生注意力，联系生活经验抛出核心问题，激发探究兴趣，自然引出学习主题。二、讲授新课（一）聚焦板块教师活动：出示课本聚焦对话框“热气球是如何实现上升和下降的呢？”，引导学生大胆猜想，板书学生的猜想，不急于评判对错，告知学生通过动手实验验证猜想。学生活动：独立思考后举手发言，说出自己的猜测，比如“里面有热气”“点火就能飞”等。设计意图：明确本节课探究核心问题，暴露学生原有认知，为后续实验探究设立目标。（二）探索板块1.教师活动：出示实验材料（塑料袋、纸筒、蜡烛），播放标准实验示范视频，分步讲解实验三步骤，重点提问“为什么用纸筒罩住蜡烛？”，强调用火安全：蜡烛远离塑料袋、不触碰火焰、实验结束及时熄灭蜡烛。组织学生分组领取器材，巡视指导每组实验操作，提醒学生触摸塑料袋外壁感受温度，记录塑料袋变化。学生活动：认真观看示范视频，记住操作步骤；分组合作完成实验，点燃蜡烛、用纸筒围挡、塑料袋罩住纸筒加热，手扶袋子感受温度，袋子上浮时松手观察升降，填写记录单，讨论纸筒作用。设计意图：视频示范规范操作，降低实验失误；分组实操让学生直观观察热空气的效果，亲手触摸建立冷热感知，纸筒围挡的问题引导学生思考防火、聚拢热气的作用。2.教师活动：实验结束，邀请小组分享实验现象：加热时袋子怎么样？松手后如何变化？冷却后又发生什么？引导学生说出袋子变热、鼓起、向上飘，冷却后变瘪下落。追问：摸袋子外壁是什么感觉？热气从哪里来？学生活动：小组代表汇报实验现象，分享触摸袋子发烫的感受，讨论得出蜡烛加热袋内空气。设计意图：梳理实验现象，从直观感受过渡到空气受热变化，为推导原理铺垫事实依据。（三）研讨板块1.研讨问题1：教师出示研讨第一个问题，引导学生结合实验现象推理：加热空气，空气变轻上升，带动热气球升空；停止加热，袋内空气变冷变重，热气球下降。组织学生思考检验想法的方法：比如再次加热冷却塑料袋重复实验。学生活动：结合实验记录，小组讨论热气球升降原理，完整表述冷热空气轻重变化带来的升降现象，说出重复实验是验证想法的方法。设计意图：训练学生基于实验证据推理科学原理，建立“现象—证据—结论”的科学思维。2.研讨问题2：教师提问第二个研讨问题，引导学生从持续供热、减轻重量、加大袋体、减少散热几个角度思考。学生活动：小组头脑风暴，说出持续加热、袋子做大一点、袋子轻一点、用纸筒保温减少热量流失等办法。设计意图：引导学生多角度思考变量，培养解决实际问题的发散思维。（四）拓展板块教师活动：出示孔明灯图片，播放孔明灯科普短片，布置查阅资料任务，讲解孔明灯底部燃料持续加热空气，所以停留时间更长；出示安全警示标志，重点强调孔明灯明火易引发火灾，禁止私自燃放。学生活动：观看短片，对比孔明灯和课堂模拟塑料袋热气球的相同点与不同点，记录孔明灯长久停留的原因，牢记消防安全知识。设计意图：拓展热空气原理的生活应用，同时落实安全责任教育，培养学生安全意识。三、课堂练习选择题1.模拟热气球实验中，塑料袋能飞起来的原因是（）A.塑料袋本身很轻B.袋内空气受热变轻上升C.蜡烛把袋子吸上去答案：B2.热气球想要下降，正确操作是（）A.继续加大火力B.停止加热，让热空气排出C.往袋子里吹风答案：B3.用纸筒罩住蜡烛主要作用是（）A.好看B.聚拢热气、防止塑料袋烧破C.方便拿取蜡烛答案：B判断题1.冷空气比热空气更轻，会向上飘。（×）解析：热空气轻上升，冷空气重下沉。2.孔明灯和热气球都是利用热空气上升的原理飞行。（√）3.我们可以随意在小区、树林燃放孔明灯。（×）解析：孔明灯有明火，极易引发火灾，禁止私自燃放。情境题周末小明在家做模拟热气球实验，塑料袋加热后飘起来，没过一会儿就掉下来了，请你说说袋子掉落的原因，再给出2个让它停留更久的办法。答案：掉落原因：袋子里的热空气慢慢冷却，空气变冷变重，袋子就下落。延长时间方法：1.持续给袋内空气加热；2.选用更大、更轻薄的塑料袋；3.用纸筒围住热源减少热量散失（任选两条即可）。四、课堂小结今天我们动手制作了模拟热气球，通过实验发现蜡烛加热塑料袋里的空气，空气受热变轻、体积膨胀，袋子就会向上飞；等里面空气冷却后，空气变重，袋子慢慢落下来，这就是热气球升降的科学原理。我们还对比了孔明灯，它依靠底部燃料持续供热，能在空中停留更久。同时我们记住了用火安全，孔明灯带有明火，存在很大火灾隐患，不能随意燃放。生活里很多现象都和冷热空气有关，课后大家可以继续观察、寻找更多热空气的小秘密。五、板书设计我们来做“热气球”1.原理：空气受热→变轻→上升（热气球起飞）空气遇冷→变重→下降（热气球降落）2.纸筒作用：聚拢热气、防火3.拓展：孔明灯（同原理，持续供热）安全提醒：孔明灯易引发火灾，禁止燃放八、教学反思成功之处1.动手模拟实验极大调动四年级学生积极性，亲手触摸、观察塑料袋变化，把抽象空气变轻转化为直观体验，学生能自主说出热气球升降核心原理，科学观念落实到位。2.视频导入+示范操作降低实验难度，用火安全反复强调，整节课无安全隐患；拓展环节结合消防安全，落实态度责任核心素养。3.研讨环节分层提问，由现象到原理逐步引导，学生逻辑推理能力得到锻炼，课堂练习贴合本课重难点，当堂巩固效果好。不足之处1.分组实验时间把控不足，部分小组加热等待时间过长，后半段研讨发言时间被压缩，部分内向学生没有机会分享想法。2.对“空气受热体积膨胀、密度变小才变轻”这一深层逻辑讲解浅显，少数学生只记住“热气上升”，不理解空气轻重变化的本质。3.拓展孔明灯部分仅依靠视频，缺少实物对比，学生对孔明灯持续供热的结构理解不够透彻。教学建议1.课前提前分好实验器材，简化分发流程；设置实验计时提醒，预留充足研讨交流时间，采用小组轮流发言，保证每位学生参与表达。2.增加简易对比实验：准备冷热两杯空气，借助天平小模型直观展示冷热空气质量差异，帮助学生理解空气变轻的本质。3.准备孔明灯拆解结构图，课堂展示内部燃料结构，对比课堂塑料袋模型，清晰讲解长久停留的原因；增加生活热空气实例（暖气片、炊烟），拓展知识应用。1.7《风的成因》教学设计一、教材分析本课是空气热胀冷缩、冷热空气流动知识点的综合应用，承接前面“冷热空气”内容，通过生活电风扇引入，搭配模拟实验、海陆风拓展，由模拟实验推导自然界风的形成原理。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四部分，以动手实验为核心，借助烟的流动直观展示空气冷热对流，最后用白天海风实例落地生活，建立“温差→空气流动→形成风”的完整科学逻辑，为后续天气、大气循环知识铺垫。二、学情分析四年级学生已经知道热空气上升、冷空气下沉，生活中能感知风扇、自然风，但不清楚风形成的根本原因。学生动手兴趣强，能操作简单模拟实验，但难以把小型蜡烛实验迁移到大自然海陆温差场景，抽象推理冷热对流有难度，需要可视化烟雾实验、海陆示意图降低理解难度。三、核心素养分析科学观念知道空气受热上升、遇冷下沉；冷热温差造成空气流动，空气流动就形成风；理解白天海风由海陆温差产生。科学思维能根据实验烟雾流动推理空气运动路线，对比模拟实验与海陆风示意图，类比推导自然界风的形成规律，建立模型思维。探究实践能组装风的模拟实验装置，借助蚊香烟观察空气流动，用图画文字记录实验现象，完整完成探究流程。态度责任乐于动手探究大气现象，能利用风的原理解决生活降温问题，感知大气运动与生活紧密相关，留心身边气象现象。四、教学重点通过模拟实验认识：冷热不均引起空气流动，空气流动形成风。五、教学难点把模拟实验原理迁移，解释自然界海风、自然风的形成过程，理解大范围地表温差带来大气循环。六、教具准备教师：电风扇、风形成示意图PPT、模拟实验套装（塑料筒、塑料瓶、蜡烛、蚊香、托盘）、海陆风动画视频、实验操作示范视频学生：分组实验材料、实验记录单、铅笔、画纸七、教学过程一、导入新课教师活动：出示电风扇，打开风扇，提问：大家感受到了什么？电风扇是怎么制造出风的？大自然里没有风扇，为什么也会有风？播放生活中风的实拍短视频，引出课题《风的成因》。学生活动：感受风扇吹风，思考风扇搅动空气产生风，提出大自然风形成的疑问。设计意图：从学生熟悉电器入手，结合短视频激发好奇心，快速聚焦本课核心问题。二、讲授新课（一）聚焦板块教师活动：出示教材聚焦问题“大自然中的风是怎样形成的呢？”，展示大气层示意图，讲解资料：地面附近大气温度随高度升高降低，不同地面冷热不一样，抛出猜想：地表冷热差异会不会让空气动起来？学生活动：阅读资料，观察示意图，大胆猜想冷热不同的空气会发生流动。设计意图：铺垫大气温度基础知识点，明确探究方向，建立“温差”与风的关联猜想。（二）探索板块教师活动：1.出示模拟实验装置，讲解材料作用：蜡烛模拟高温地面、塑料筒代表大气层、蚊香烟雾用来观察空气流动；2.播放实验操作示范视频，分步演示组装、点燃蜡烛、放置蚊香步骤，强调安全（远离塑料、不触碰明火）；3.巡视指导分组实验，引导学生观察烟雾走向，提醒用图画文字记录空气流动路线。学生活动：分组组装实验器材，点燃蜡烛与蚊香，仔细观察烟雾流动轨迹，填写《模拟风的形成实验》记录单，画出冷热空气流动路线。设计意图：借助标准化示范视频降低操作难度，动手实验直观看见空气流动，落实探究实践素养。（三）研讨板块教师活动：依次出示三个研讨问题，组织小组讨论，邀请小组代表结合实验记录单汇报：①实验中风的流动方向；②根据烟雾现象总结风的形成原因；③停电后生活造风办法，梳理总结核心结论：冷热空气流动就是风。学生活动：小组交流讨论，结合实验烟雾路径回答问题，分享扇子、书本、手摇风扇等生活造风方法。设计意图：以问题驱动思维，从实验现象提炼科学概念，联结生活实际，深化理解。（四）拓展板块教师活动：出示海岸白天大气示意图，播放海陆风流动动画视频，对比蜡烛模拟实验：陆地如同蜡烛（升温快、空气热上升），海洋如同实验外冷空气区（升温慢、冷空气流入），分步讲解海风完整循环过程。学生活动：对照示意图与动画，对比模拟实验，复述海风形成全过程，理解自然界大范围温差形成大气循环。设计意图：实现模型类比迁移，突破教学难点，将小实验原理拓展到真实自然气象。三、课堂练习选择题1.风形成的根本原因是（）A.空气有重量B.空气冷热不均C.空气看不见答案：B2.白天海边海风风向是（）A.海洋吹向陆地B.陆地吹向海洋C.高空吹向地面答案：A3.模拟实验中蜡烛的作用是（）A.照明B.模拟高温地面，加热空气C.产生烟雾答案：B判断题1.冷空气会向上流动，热空气向下流动。（×）解析：热空气上升，冷空气下沉2.只要空气发生流动，就会形成风。（√）3.海拔越高，大气温度越高。（×）解析：高度越高，温度越低情境题夏天白天去海边玩耍，站在沙滩上能感觉到风从海面吹过来，请你用今天学到的知识解释这个现象。答案：白天陆地升温快，空气受热上升；海洋升温慢，海面冷空气较重下沉，冷空气流向陆地补充，就形成了从海洋吹向陆地的海风。四、课堂小结（约190字，适配四年级）今天我们一起探究了风是怎么形成的。先用电风扇发现人为制造风靠搅动空气，再做模拟实验看到：蜡烛加热空气变轻上升，旁边冷空气流过来补充，空气一流动就产生了风。我们还知道地面冷热不一样，就会出现空气流动。白天海边陆地热、海洋凉，冷空气从大海吹向陆地，形成海风。生活里停电时，扇子、纸板都能推动空气造出风。核心知识点记住：冷热不均让空气流动，空气流动，就形成了风。五、板书设计7风的成因1.人造风：风扇搅动空气2.模拟实验：热空气→上升冷空气→流过来补充空气流动→形成风3.自然风（海风）：白天：陆地热（空气上升）→海洋冷（空气流入陆地）根本原因：冷热温差→空气流动→风八、教学反思成功之处1.模拟实验直观可视化，蚊香烟雾让看不见的空气流动变得清晰，四年级学生能快速观察现象，自主总结空气对流规律，探究参与度高；2.海陆风动画视频降低抽象难度，用蜡烛实验类比海陆温差，顺利突破难点，学生能独立解释海风成因；3.研讨问题分层递进，从实验到生活再到自然，逻辑连贯，课堂练习贴合知识点，当堂巩固效果好。不足之处1.部分小组实验操作慢，蜡烛火焰偏移、塑料筒摆放倾斜，导致烟雾流动不明显，耽误课堂时间；2.少数学生只会描述实验现象，不能自主提炼“温差是风形成根源”，科学概括能力薄弱；3.生活造风拓展交流时间不足，没有充分结合生活实例延伸。教学建议1.课前提前调试分组实验器材，统一摆放标准，课前演示易错操作，节约课堂实验时间；2.研讨环节增加句式支架，引导学生规范表达：“因为……冷热不同，所以空气……，就形成风”，锻炼科学表达；3.增加课后小任务，让学生回家观察傍晚海边风向，对比白天海风，为海陆风完整知识铺垫；4.增加小组互助机制，动手能力弱的学生搭配熟练同学，保证全员参与实验观察。1.8《自制打气筒》教学设计一、教材分析本课属于物质科学领域空气单元实践制作课，以庆典吹气球生活痛点为切入点，引导学生利用塑料瓶、气球等废旧材料自制简易打气筒。课程融合空气流动性、气压差原理，包含任务设计、动手制作、空气流动建模、产品评估改进完整工程实践流程，承接前几课空气占据空间、空气可流动知识，为后续气压、空气动力学习铺垫，重在培养学生工程设计与动手探究能力，落实科学与生活结合的理念。二、学情分析四年级学生已掌握空气能流动、空气占据空间基础科学概念，喜欢动手手工制作，对气球、塑料瓶等生活材料熟悉，具备基础裁剪、粘贴操作能力。但学生难以直观理解气压差工作原理，工程思维薄弱，制作时容易出现密封不严、阀门失效、瓶身易变形等问题；同时学生只会动手操作，不会用图画建模解释空气流动，评估与改进产品的意识不足，需要教师分步引导拆解制作难点。三、核心素养分析1.科学观念：认识空气具有流动性，挤压瓶子内部气压变大，空气向外流动；松开瓶子外部气压大，空气流入瓶内，理解简易打气筒依靠气压差实现充气。2.科学思维：通过观察打气筒工作现象，推理瓶内空气流动路径；能发现作品缺陷，分析变形、漏气问题成因，提出优化改进方案，建立工程优化思维。3.探究实践：完整经历明确任务—设计制作—测试调整—画图建模—评估改进工程探究流程，熟练使用身边废旧材料完成手工制作，掌握简易单向阀门制作方法。4.态度责任：体会废旧物品再利用价值，懂得科学工具解决生活难题；反复测试调整作品养成耐心细致的探究习惯，乐于和同学交流分享制作思路。四、教学重点利用生活材料完成简易打气筒制作，理解打气筒充气时空气流动与气压变化规律。五、教学难点1.理解瓶盖气球皮单向阀门工作原理；2.用图画建模清晰表示挤压、松手两个阶段空气流动过程；3.针对作品缺陷提出合理可行的改进方案。六、教具准备教师教具多媒体课件、庆典吹气球实拍短视频、自制打气筒成品、损坏漏气半成品、矿泉水瓶、气球、剪刀、胶带、打孔器、记录单、不同材质塑料瓶（饮料瓶、沐浴露软瓶）。学生学具空塑料瓶、气球若干、剪刀、透明胶带、打孔钉、实验记录单。七、教学过程一、导入新课（5分钟）教师活动：播放节日活动人工吹气球气喘吁吁短视频，提问：庆典需要大量气球，只用嘴吹气球有什么缺点？有没有简单工具快速充气？出示成品自制打气筒，现场演示给气球充气，引出本课课题《自制打气筒》。学生活动：观看视频分享吹气球很累、费时间的感受，观察教师演示打气，产生动手制作兴趣。设计意图：结合真实生活场景制造问题情境，直观展示工具优势，激发学生探究制作欲望。二、讲授新课（30分钟）（一）聚焦：明确制作任务（教师活动、学生活动、设计意图）教师活动：出示教材任务页，提出核心问题：我们要用身边材料做简易打气筒，思考三个问题：需要哪些材料？只用塑料瓶和气球能成功打气吗？想要充满气球，需要解决什么关键难题？组织小组讨论。学生活动：小组交流，汇报所需材料（塑料瓶、气球、胶带、剪刀）；猜测直接套气球挤压瓶子无法存气，发现核心难题：挤压时空气进气球，松手时空气不能回流，需要单向阻挡空气的结构。设计意图：聚焦工程任务，引导学生先思考设计难点，避免盲目动手，建立先构思再制作的工程思维。（二）探索：分步设计与动手制作教师活动：播放分步制作示范视频，逐条讲解5步制作流程，重点强调两处关键要点：瓶盖小孔上气球皮必须绷紧做成单向阀门、瓶身小孔作用；每完成一步提醒学生测试漏气情况，巡视课堂，指导学生打孔、固定气球皮，纠正密封不严、气球皮松弛等错误操作。学生活动：跟随视频分步动手制作，每完成一步进行充气测试；遇到漏气、无法充气问题举手求助，反复调整胶带、气球皮松紧度，完成完整打气筒成品。设计意图：可视化示范降低动手难度，边制作边测试，培养学生即时调试、修正作品的探究习惯。（三）研讨：建模分析空气流动过程教师活动：出示空气流动记录单，播放气压流动动画视频，分别演示挤压、松手两种状态：挤压时堵住瓶身小孔，瓶内气压升高推开瓶盖气球皮，空气流入气球；松手时松开瓶身小孔，外界空气进入瓶内，瓶盖气球皮回弹闭合，气球空气不会倒流。指导学生用箭头画图标注空气流动路线。邀请小组上台展示图画，讲解空气流动规律。学生活动：观看动画理解气压原理，独立在记录单用图画、箭头画出挤压、松手时空气走向；小组互相交流绘图思路，上台分享自己的空气流动模型。设计意图：将看不见的空气流动转化为可视化图画模型，突破本课难点，把动手操作上升到科学原理理解。（四）拓展：评估改进打气筒教师活动：展示多次使用后变形、打气变慢的旧打气筒，提问：长期使用我们的打气筒存在哪些缺陷？引导学生发现瓶身易变形、阀门容易漏气、打气效率低等问题；提供不同软硬塑料瓶，启发学生分组讨论改进方案。学生活动：动手反复使用自己的打气筒，寻找作品不足；小组讨论改进办法，例如更换柔韧性更强的软塑料瓶、加厚多层气球皮做阀门、加宽瓶身增加储气量等，记录改进方案。设计意图：落实工程产品迭代优化思想，让学生明白工具可以不断改良，提升创新解决问题能力。三、课堂练习（7分钟）（一）选择题1.自制打气筒瓶盖的气球皮作用是（）A.装饰好看B.单向阀门阻挡空气回流C.固定气球答案：B2.挤压塑料瓶打气时，瓶身小孔需要（）A.手指堵住B.完全打开C.不用管答案：A3.松手让瓶子复原时，瓶身小孔要松开是为了（）A.放出气球空气B.让空气流入瓶内C.减轻瓶子重量答案：B（二）判断题1.瓶盖的气球皮越松弛，打气效果越好。（×）解析：气球皮松弛无法闭合小孔，空气会回流漏气。2.空气会从气压大的地方流向气压小的地方。（√）3.只用完整气球不用裁剪气球皮，也能做出单向阀门。（×）解析：完整气球无法盖住瓶盖小孔，不能阻挡空气回流。（三）情境题小红做好打气筒后，挤压瓶子气球完全充不进气，请写出2个可能原因和对应解决办法。参考答案：①瓶盖气球皮松弛漏气，重新绷紧气球皮并用胶带加固；②瓶盖小孔过大，更换瓶盖或缩小孔洞；③胶带密封不严，增加胶带缠绕密封缝隙。四、课堂小结今天我们完成了简易打气筒的工程制作，先用塑料瓶、气球做出单向阀门，学会分步制作、边做边测试。我们知道挤压瓶子堵住小孔，瓶内气压变大，空气流进气球；松开小孔，外面空气流入瓶子，气球里的空气不会倒流。我们还画出空气流动图，看懂了看不见的空气流动规律。同时发现打气筒瓶身容易变形、阀门漏气的缺点，想到更换软塑料瓶、加厚气球皮等改进方法。生活里很多工具都利用空气流动原理，废旧材料也能做出实用小工具，课后大家可以继续优化自己的打气筒。八、板书设计自制打气筒1.材料：塑料瓶、气球、胶带、打孔工具2.核心结构：瓶盖单向阀门（绷紧气球皮）3.工作原理（气压差）挤压→堵瓶身孔→瓶内气压大→空气进气球松手→开瓶身孔→外界空气进瓶→阀门闭合防漏气4.改进：软塑料瓶、加厚阀门、加固密封九、教学反思成功之处1.视频示范+分步实操结合，降低四年级学生手工操作难度，绝大多数学生能独立完成可用打气筒成品；2.图画建模环节直观拆解气压抽象原理，学生能清晰说出空气流动路径，突破本课教学难点；3.从生活吹气球痛点导入，学生参与热情高，小组研讨改进方案时创新思路丰富，落实工程实践核心素养。不足之处1.课堂制作耗时较长，部分动手慢的学生画图建模、练习时间紧张；2.少数学生无法理解单向阀门作用，仅会操作不能完整解释科学原理；3.改进拓展环节局限于塑料瓶材质，没有引导学生拓展其他替代材料。教学建议1.课前提前让学生打好瓶盖小孔，节约课堂制作时间；分层辅导，对操作慢的学生一对一协助固定阀门；2.准备透明塑料盒演示气压流动对比实验，具象化单向阀门闭合过程；3.拓展作业布置：寻找吸管、橡胶管等材料设计新型打气筒，下节课带来展示分享。2.1《我们的呼吸与消化》教学设计一、教材分析本课是人体健康单元起始课，以呼吸、消化两大生命系统为核心，从学生日常憋气、饿肚子、腹胀等真实生活体验切入，搭建“生活感知—自主探究—问题研讨—科普拓展”学习链条。教材先引导学生梳理亲身感受，再用思维导图整理已知知识，最后提出可探究的科学问题，为后续呼吸系统、消化系统器官结构与功能学习铺垫