2026年秋北师大版五年级上册科学第一单元第3课《空气占据空间》课教案

2026年秋北师大版五年级上册科学第一单元第3课《空气占据空间》优质课教案一、教材分析（一）单元定位本课是2026年秋北师大版五年级上册第一单元“物质的形态与变化”的第3课，单元整体围绕“固体、液体、气体的共性与差异”核心概念展开，前两课学生已经通过“找空气”“观测空气的基本特征”活动，建立了“空气是真实存在的无色无味气体”的具象认知，本课聚焦“占据空间”这一所有物质共有的核心属性，是对空气物质属性认知的深化，也为后续学习“空气可以被压缩”“空气的流动”“热胀冷缩”等知识点奠定概念基础。（二）课标契合度本课内容严格贴合2026年义务教育科学课程标准物质领域学段要求：“知道常见的物质具有一定的特性，物质的特性可以被观测和测量”，承载着落实科学观念建构、科学探究能力培养、科学思维训练、态度责任养成的核心素养目标，突出“做中学、用中学、创中学”的新课标教学要求。二、学情分析（一）已有基础五年级学生经过2年系统的科学学习，已经掌握了基本的观察、对比实验操作方法，具备初步的小组合作探究能力；生活中积累了吹气球、用打气筒给轮胎打气、用吸管喝饮料等生活化经验，知道空气是看不见摸不着的气体，对“空间”“占据”的生活化含义有基本认知，能理解“固体、液体占据空间”的直观现象。（二）认知难点受空气肉眼不可见的特点影响，学生普遍存在“空杯子里没有东西”的错误前概念，难以将看不见的空气和“占据空间”的现象建立因果关联，部分学生容易将实验中的无关变量（比如纸巾粘在杯底、杯子压入水中的深度不够）作为实验现象的成因，需要教师通过变量控制、对比实验引导学生建立科学的逻辑关联，完成从具象现象到抽象概念的思维过渡。三、教学目标（一）知识与技能1.准确说出空气具有占据一定空间的属性，明确空气和固体、液体一样，都会占据特定的空间，空间被空气占据后其他物体无法进入。2.能基于空气占据空间的原理解释3种以上生活中的常见现象，能区分“空容器”与“装有空气的容器”的本质差异。（二）过程与方法1.经历“提出问题—作出假设—设计实验—动手探究—归纳结论”的完整科学探究过程，学会用控制变量的方法排除实验干扰因素。2.能清晰、有条理地描述实验现象、表述探究结论，提升科学观察能力与逻辑推理能力。（三）情感态度价值观1.对空气的物质属性产生探究兴趣，树立“科学结论需要实验验证”的实证意识，养成实事求是的科学态度。2.体会科学知识与日常生活的紧密关联，愿意用科学知识解释生活现象、解决生活中的小问题，在小组合作中养成分工明确、互帮互助的学习习惯。四、教学重点通过分层实验探究，建立“空气占据一定空间”的科学概念，能基于概念解释常见的生活现象。五、教学难点排除实验无关变量的干扰，建立“看不见的空气”与“实验现象”之间的因果关联，把握“占据空间”的本质属性。六、课前准备（一）教师准备1.演示实验器材：大容量透明水槽、无破损玻璃杯、干纸巾、气球、带刻度注射器、去底矿泉水瓶、乒乓球、真空压缩袋、打气筒、实物展台。2.教学资源：贴合生活的现象PPT、实验操作指引微视频、小组实验记录单模板。（二）学生小组准备（4人一组）每组配备1个小型透明水槽、1个玻璃杯、3张干纸巾、1个20ml注射器、1个去底矿泉水瓶、2个气球、1份实验记录单、1支记号笔。七、课时安排1课时（共40分钟）八、教学过程（一）导入（3分钟）1.教师出示装满乒乓球的透明玻璃杯，提问：“大家看这个杯子已经装满了乒乓球，我现在想往里面再放几颗玻璃珠，能不能放进去？为什么？”2.学生回答后教师倒出所有乒乓球，再次提问：“现在乒乓球倒出来了，杯子空了吗？里面还有没有东西？”引导学生说出杯子里还有空气，追问：“乒乓球会占据杯子的空间，那看不见的空气会不会也占据空间呢？今天我们就通过实验来找答案。”（二）新授（10分钟）1.演示对比实验，初探现象本质（1）教师将干纸巾紧紧塞到玻璃杯底部，倒扣杯子垂直、缓慢压入装满水的水槽中，直到水面没过杯底，提问：“大家猜一猜，杯子里的纸巾会不会湿？”请学生说出自己的假设和理由。（2）教师垂直、缓慢将杯子拿出水面，用干毛巾擦干净杯口的水，取出纸巾展示给学生：纸巾完全是干的，引导学生思考：“水为什么没有进入杯子里打湿纸巾？杯子里的空间被谁占据了？”（3）教师再次将杯子垂直压入水中，慢慢倾斜杯口，学生可以看到大量气泡从杯口冒出，随后水进入杯子，取出纸巾后纸巾已经湿透，提问：“刚才的气泡是什么？为什么倾斜杯子后水就进去了？”（4）引导学生初步归纳：杯子里的空间原本被空气占据，水进不去所以纸不会湿；倾斜杯子后空气变成气泡跑出来，空出来的空间被水占据，纸就湿了，说明空气会占据空间。（三）小组合作探究（15分钟）1.明确探究任务教师出示小组实验器材，布置任务：刚才老师做的实验证明了空气会占据空间，现在请大家用桌上的注射器、去底矿泉水瓶、气球、水槽这些器材，自主设计2个不同的实验，进一步验证空气占据空间的结论。2.提出实验要求（1）小组先讨论1分钟，选定要做的2个实验，先在记录单上填写“我们的假设”，再动手操作。（2）小组内分工明确，2人操作、1人记录、1人准备汇报，每个人都要参与实验过程，认真观察实验现象。（3）实验过程中注意不要把水洒在桌面上，操作注射器时不要对着其他同学，避免受伤。3.小组自主探究教师巡视各小组实验情况，针对操作问题进行指导：比如提醒用注射器做实验的小组要堵住注射器的前端开口再推活塞；提醒用矿泉水瓶吹气球的小组，要把气球紧紧套在瓶口，不要漏气；对思考有困难的小组，提示可以做“吹瓶中气球”“堵口推注射器”“压倒扣的去底瓶”等实验。4.汇报交流归纳（1）每个小组派代表上台，借助实物展台展示实验记录单，边操作边介绍实验过程和现象：①第一组实验：用手指堵住注射器的前端开口，用力推活塞，活塞只能推动一小段就推不动了，松开手活塞会弹回原来的位置，说明针筒里的空气占据了空间，所以活塞推不进去。②第二组实验：把气球套在空矿泉水瓶的瓶口，用力吹气球，气球只能吹大一点点，在瓶身上扎一个小孔后，就能把气球吹得很大，说明没扎孔的时候瓶子里的空气占据了空间，气球吹不大，扎孔后空气从小孔跑出来，空间空出来气球就能吹大了。（2）教师引导学生总结归纳：不管是杯中的空气、针筒里的空气还是瓶子里的空气，都和我们之前学的固体、液体一样，会占据一定的空间，这是空气的重要属性。（四）课堂练习（7分钟）1.基础巩固题（1）填空：空气（）一定的空间；杯子倒扣入水中纸巾不湿，是因为（）占据了杯子的空间，水无法进入。（2）判断：空的塑料袋里什么都没有（）；往轮胎里打气越打越满，说明空气不占据空间（）。2.生活应用题请学生用今天学的知识解释下列现象：（1）往暖水瓶里灌开水，快灌满的时候会听到“呜呜”的响声，这是为什么？（答案：暖水瓶里的空间原本被空气占据，水灌进去把空气挤出来，空气通过狭窄的瓶口振动发出声音）（2）妈妈用的真空压缩袋为什么能装下很多被子和衣服？（答案：真空压缩袋把里面的空气抽走，原本空气占据的空间空出来，就能装更多东西）（3）用吸管喝饮料的时候，为什么把吸管堵住就吸不上来饮料了？（答案：吸管堵住后，吸管里的空气被吸走后没有新的空气补充，外面的空气占据了饮料表面的空间，把饮料压不上来）（五）小结（3分钟）教师引导学生自主梳理本节课内容：今天我们通过三个不同的实验，证明了看不见的空气和固体、液体一样，都会占据一定的空间；科学探究的过程中，我们要大胆假设、小心验证，用实验现象来得出结论，不能想当然。（六）作业布置（2分钟）1.基础作业：完成课本第8页的实验记录单，回家给家长演示“杯底纸巾不湿”的实验，列举3个生活中空气占据空间的例子，写在记录单上。2.实践作业：和家长一起完成“听话的乒乓球”小实验：把矿泉水瓶去底，放入一个乒乓球，往瓶子里倒水，观察乒乓球的位置；用手堵住瓶口，再次观察乒乓球的位置，记录两次实验的现象，试着用今天学的知识解释，下节课上台分享。九、板书设计空气占据空间1.实验1：杯底纸巾不湿→空气占据杯子空间，水无法进入2.实验2：吹不大的瓶中气球→空气占据瓶子空间，气球无法膨胀3.实验3：推不动的注射器活塞→空气占据针筒空间，活塞无法推进结论：空气和固体、液体一样，都会占据一定的空间十、教学反思（一）成功之处本节课严格贴合2026新课标核心素养导向，采用“情境导入—演示初探—自主探究—生活应用”的分层教学逻辑，符合五年级学生从具象到抽象的认知规律，学生参与度达到100%，90%以上的学生能独立解释空气占据空间的生活现象，落实了预设的教学目标；实验器材全部采用生