2026教科版四年级科学上册全册教案

教科版四年级科学上册

教

学

设

计

2026秋

第一单元空气

1.感受空气

【教学目标】

［科学观念］

知道空气的特征：气体，无色，无味，能流动，无固定形状，占据空间且有质量，易被压缩,

无固定体积。

［科学思维］

能通过观察实验现象，推理空气的性质。

［探究实践］

能通过简单实验证明空气存在。

［态度责任］

对空气的性质产生探究兴趣，愿意参与小组合作，乐于分享实验发现。

【教学重难点】

［重点］通过实验感知空气的存在；比较空气和水的相同点和不同点。

［难点］从实验现象中总结出空气的性质；设计简单的实验验证某一物体中是否存在空气。

【教学准备】

教学课件、塑料袋、透明塑料瓶、水槽、水、气球等。

【教学过程】

一、聚焦：问题导入，激发兴趣（5分钟）

1..问题导入：空气是看不见、抓不着，并且无色无味的，如何找到空气存在的证据呢？（开

窗通风时，风会吹动窗帘，让我们感觉到空气流进了室内；扇扇子或骑车时会感到脸上有风吹

过）

2.揭示课题：通过不同的方式验证空气的存在，并试着发现空气还有有什么特别的性质。

二、探索：实验观察，建构概念（20分钟）

活动一：寻找空气存在的证据

1.组织学生分组探索并交流：用塑料袋装一袋空气，用手按一按，除了无色无味，还能发现

空气的什么性质？（空气占据空间、没有固定形状、能流动）

2.引导思考：（出示一个空的透明塑料瓶）同学们，这个瓶子里有什么？（学生可能会说“什

么都没有”或“有空气”）如果我把这个瓶子倒扣进水中，水会进去吗？为什么？

3.教师分别演示将空塑料瓶倾斜放入水中和竖直倒扣压入水中，引导引导学生发现：将空塑

料瓶倾斜放入水中，水进入瓶子，瓶口有气泡冒出；将空塑料瓶竖直倒扣压入水中，瓶口是有气

泡冒出，但水并没有全部进入瓶内。

4.引导讨论：为什么水没有全部进入瓶子？是什么挡住了水？（瓶中的空气）

5.组织学生分组实验：将更多的物体放入水中，看一看哪些物体中有空气，并说明理由。（粉

笔放入水中产生了气泡，说明粉笔中含有氧气；橡皮放入水中，表面有少量气泡，说明橡皮中含

有非常少的空气……）

6.明确风就是快速流动的空气，通过被风吹动的物体也可以寻找空气存在的证据。组织学生

吹一个气球，然后将气球对准脸慢慢放气，描述感受。

7.引导学会交流更多能作为空气存在的证据的能被风吹动的物体。

活动二：比较空气和水

1.提出问题：水也是无色元味的，水和空气有什么相同与不同呢？

2.组织学生分组探讨：拿两个塑料袋，一个装空气，一个装水，然后用压一压、掂一掂的方

法比较空气和水的相同和不同。（空气和水都是无色、无味、透明、能流动、无固定形状、占据空

间且有质量的.不同之处：空气是气体，无固定体积，易被压缩：水是液体，有固定体积，几乎

不可压缩）

三、研讨：交流发现，深化理解（5分钟）

2

1.汇报交流：我们看不到空气，用哪些方法可以证明空气的存在？这些方法中哪些更有说服

力？为什么？（可以通过倒扣水杯法、塑料袋收集法、气球充气法、注射器压缩实验、称重对比

实验等方法证明空气的存在。其中倒扣水杯法、注射器压缩实验、称重对比实验更具有说服力，

因为这些方法现象直观，操作简单，可测量，可重复。）

2.引导总结：空气和水有什么不同？（空气是气体，水是液体；空气看不见、摸不着，水可

以被看到、触摸到；空气没有固定的体积，水有固定的体积。）

四、拓展：延伸学习（10分钟）

1.实践任务：土壤中有空气吗？想办法做实验检验我们的猜测。

2.组织学生讨论实验方法并完成实验：在烧杯里放入大半杯干土壤，慢慢往烧杯里倒入清水,

没过土壤，静置一会儿，认真观察现象。（有气泡冒出）

【板书设计】

第1课：感受空气

L空气的赢点：气体、无色、无味、能流动、无固定形状、占据空间且有质量、易被压缩、

无固定体积

2.空气存在的证据

【教学后记】

2.空气能占据空间吗

【教学目标】

［科学观念］

知道空气能占据空间，理解“空间”被空气占据时其他物质（如水）无法进入。

［科学思维］

能通过温察、比较、推理，分析瓶中水位变化的原因；能提出多种验证空气占据空间的实验

方案。

［探究实践］

能合作完成“瓶子压入水中”等实验，记录并解释现象；能尝试设计简单的验证实验。

［态度责任］

对空气的性质产生持续探究兴趣，乐于与他人合作交流，敢于提出不同想法。

【教学重难点】

［重点］通过实验理解“空气能占据空间”。

［难点］分析瓶中水位变化的原因，并设计其他验证方法。

【教学准备】

［教师］PPT课件、透明塑料瓶（带盖或不带盖）、水槽、水、气球、注射器、纸巾、玻璃杯、

实验记录单。

［学生］每组一套材料（透明塑料瓶、水槽、水、气球、纸巾、实验记录单）。

【教学过程】

一、聚焦：回顾导入，引发猜想（5分钟）

1.叵I顾旧知：提问：“上节课我们感受了空气，空气有什么特点？”（看不见、摸不着、存在）

2.问题情境：（出示一个空塑料瓶）提问：“如果我把这个瓶子竖直倒扣进水中，水会充满整

个瓶子吗？为什么？”

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3.揭示课题：学生提出不同猜想，教师小结：“到底谁说得对？今天我们就来研究一一空气能

占据空间吗？“板书课题。

二、探索：实验观察，收集证据（15分钟）

1.步骤一：拧紧瓶盖，压瓶入水

操作：将塑料瓶盖拧紧，慢慢将瓶的上半部分压入水中，观察小球的位置并记录。

现象：小球在瓶内上部（或原位置），水没有进入瓶内或进入很少。

思考：为什么水进不去？小球为什么在那里？

2.步骤二：拧开瓶盖，放出空气

操作：拧开瓶盖，把空气放出来，观察小球的位置有什么变化并记录。

现象：有气泡冒出，水进入瓶内，小球位置变化（可能上升）。

思考：为什么有气泡？水为什么能进去了？

3.步骤三：向瓶中注入空气

操作：向瓶中注入空气（可用打气筒或嘴吹），观察瓶中的水位会发生什么变化并记录。

现象：水位下降，水被排出，小球回到原来位置

思考：为什么注入空气后水位会下降？

三、研讨：交流解释，建构概念（10分钟）

1.汇报交流：

请小组代表汇报实验现象，并尝试解释原因。

教师引导总结：“空气占据了瓶子里的空间，所以水进不去；当空气被排出时，水才能进入。”

2.思维四、拓展：

提问：“你还能想出其他方法证明空气占据空间吗？

鼓励学生提出方案：如用注射器推拉、用气球套瓶口挤压、用塑料袋捕捉空气等。

3.科学表达：引导学生用“因为空气占据了……，所以……”的句式完整表达。

四、拓展：联系生活，延伸探究（10分钟）

1.科学小挑战：

有半瓶水、一块橡皮泥和两根吸管。在不倾斜瓶子的情况下，我们能利用空气将水从瓶中挤

出来吗？

2.生活链接：提问：“生活中哪些地方利用了'空气占据空间'的原理？”（充气玩具、轮胎、

救生圈、气球等）

3.课后任务：回家后用塑料袋或杯子设计一个实验，向家人展示空气占据空间的现象。

4.课堂总结：师生共同回顾实验现象一空气占据空间一其他验证方法一小挑战。

【板书设计】

第2课：空气能占据空间吗

实验一：有盖瓶一水进不去一空气占了空间

实验二：无盖瓶一水进入一部分一空气被排出

实验三：纸团入水一纸没湿一空气保护了纸

结论：空气能占据空间

验证方法：瓶子、气球、注射器、塑料袋……

生活应用：充气城堡、轮胎、救生圈

【教学后记】

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3.空气占据的空间会改变吗

【教学目标】

［科学观念］

知道空气可以被压缩，压缩后的空气仍占据空间；理解水几乎不可压缩。

［科学思维］

能通过对比实验，分析空气和水在挤压下占据空间的变化；能用示意图解释空气被压缩的原

理；能对教材中的三个问题作出合理解释。

［探究实践］

能合作完成“挤压塑料瓶”“注射器实验”等探究活动，记录并解释现象；能尝试设计验证空

气可压缩性的简单实验。

［态度责任］

对空气的可压缩性产生探究兴趣，乐于动手实验，敢于质疑和表达。

【教学重难点】

［重点］通过注射器实验和挤压塑料瓶实验，发现空气可以被压缩，水很难被压缩。

［难点］用示意图解释空气被压缩时微粒间距变小；解释“倒扣入水无气泡却有少量水进入”

的原因。

【教学准备】

［教师］PPT课件、透明塑料瓶（带盖）2个（一个装满空气，一个装满水）、水槽、水、注射

器2个（一个吸空气，一个吸水）、橡皮塞或手指堵口、实验记录单、不意图画板。

［学生］每组一套材料（两个相同塑料瓶、两个注射器、水槽、水、实验记录单）。

【教学过程】

一、聚焦：问题导入，引发认知冲突（5分钟）

1.回顾旧知：提问：“上节课我们证明了空气能占据空间。如果我把一个装满空气的瓶子倒扣

入水中，你猜会发生什么？”

2.呈现现象：教师演示或播放PPT中的实验：“把空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水中，没有气泡

产生，但还是有少量的水进入瓶子里。”

3.引发冲突：“既然没有气泡，说明空气没有跑出来，那水是怎么进去的呢？空气占据的空间

改变了吗？”

4.揭示课题：板书《空气日据的空间会改变吗》。

二、探索：对比实验，发现可压缩性（15分钟）

活动一：挤压装满空气和水的塑料瓶

学生分组操作：分别用手挤压装满空气的塑料瓶和装满水的塑料瓶，感受并描述感觉有什么

不同。

讨论：“瓶中的空气和水占据的空间发生变化了吗？”

教师引导：空气瓶可以被压瘪（空间变小），水瓶几乎压不动（空间基本不变）。

活动二：用注射器研究空气和水

操作：两个注射器，一个吸入空气，一个吸入水，分别用手指堵住管口，用力推活塞，观察

活塞能否被推动。

学生记录现象：空气注射器活塞能移动一段距离；水注射器活塞几乎不动。

教师追问：“推动空气注射器时，空气占据的空间怎么变了？”（变小了）

活动三：用示意图解释

教师引导学生在记录单上画出注射器内空气被压缩前后的微粒示意图（用点表示空气微粒，

压缩前点间距大，压缩后点间距小）。

对比水的示意图：压缩前后点间距几乎不变。

总结：空气可以被压缩，水很难被压缩C

三、研讨：分析现象，解答核心问题（10分钟）

1.小组讨论教材中的三个问题：

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问题1：“根据注射器实验我们可以推测，在探索2中当我们挤压装空气的塑料瓶时，瓶中的

空气被压缩了，这样说对吗？说一说理由。”（对，因为注射照实验证明空气可以被压缩，塑料瓶

中的空气同样会被压缩，占据空间变小。）

问题2：”将装满空气的塑料瓶倒扣入水中，为什么还会有水进入瓶中？“（因为水压将瓶子

里的空气稍微压缩了一点，腾出一点点空间，所以有少量水进入。）

问题3：“鼓起来的皮球为什么还可以继续充入空气？”（因为皮球内的空气可以被压缩，充

气时新进入的空气将原有的空气压缩，皮球内空气占据的空间可以略微增大，所以能继续充入。）

2.全班交流：请小组代表汇报，教师引导用“因为空气可以被压缩，所以……”的句式完整

表达。

3.概念强化：空气占据的空间可以改变（可压缩）；水占据的空间很难改变（不可压缩）。

四、拓展：小挑战，迁移应用（10分钟）

1.用示意图解释注射器内空气和水占据空间的变化（PPT中的拓展内容）

教师引导学生在实验记录单上画出注射器内空气被压缩前后的微粒示意图（用点表示空气微

粒，压缩前点间距大，压缩后点间距小）。

对比画出水被压缩前后的示意图（压缩前后点间距几乎不变）。

展示优秀作品，学生互评。

2.科学小挑战（新增拓展）：

挑战任务：“你能用注射器设计一个实验，证明被压缩的空气有‘弹性'（即松手后能恢复原

状）吗？试一试，并解释现象J

学生操作：将注射器吸入空气，堵住管口，用力推活塞压缩空气，然后松手，观察活塞是否

弹回。

2.生活应用：

提问：“生活中哪些地方利用了空气可以被压缩且具有弹性的性质？”（篮球、足球、自行车

轮胎、气垫鞋、减震器、气枪等）

4.课后实践任务：

“回家后，找一个皮球或气球，先充气到鼓起来，再继续充气，感受空气被压缩的过程。然

后尝试向家人解释：为什么鼓起来的皮球还能继续充入空气？”

【板书设计】

第3课：空气占据的空间会改变吗

现象：倒扣塑料瓶入水一无气泡，少量水进入一空气被压缩

对比实验：

挤压空气瓶一变瘪一空间变小（可压缩）

挤压水瓶一不变一空间不变（不可压缩）

注射器实验：

空气注射器一活塞可推一微粒间距变小

水注射器一活塞难推一微粒间距几乎不变

示意图：OOOOOO（空气被压缩）

【教学后记】

4.空气有质量吗

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【教学目标】

［科学观念］

知道空气有质量；理解注入空气后物体的质量会增加。

［科学思维］

能通过天平实验的现象推理出空气有质量的结论；能设计简单的方案比较空气质量的大小。

［探究实践］

能合作完成“简易天平测空气质量”实验，记录实验现象；能尝试使用电子秤等工具测量空

气质量。

［态度责任］

对空气是否有质量产生探究兴趣，敢于质疑和验证，乐于在实验中合作与分享。

【教学重难点】

［重点］通过黄平实验证明空气有质量。

［难点］理解“质量”的含义；设计实验描述空气质量的大小。

【教学准备】

［教师］PPT课件、简易天平（或自制等臂天平）、两个相同的小桶、两个相同的皮球（未充气）、

打气筒、电子秤、弹簧秤、绿豆（或其他小颗粒物）、实验记录单。

［学生］每组一套材料（简易天平、两个小桶、两个皮球、打气筒、实验记录单）。

【教学过程】

一、聚焦：生活现象，引出问题（5分钟）

1.情境创设：（出小篮球和打气筒）提问：“同学们，给篮球打气后，篮球会鼓起来。如果想

让它弹得更高，就要多打儿筒气。打入空气后，篮球的质量会变化吗？变重了、变轻了，还是不

变？”

2.学生猜测：学生自由发言，说出自己的猜想和理由。

3.揭示课题：教师小结：“空气到底有没有质量？今天我们通过实验来验证。”板书课题《空

气有质量吗》。

二、探索：实验验证，收集证据（15分钟）

1.认识实验装置：出示简易天平，介绍两个相同的小桶和两个相同的皮球（均未充气）。强调

“相同”的重要性（控制变量）。

2.步骤一：调节天平平衡

在天平两端挂上小桶，各放一个皮球。

调节天平，使天平保持平衡（此时两边质量相等）。

3.步骤二：注入空气，观察倾斜

保持桶的位置不变，往其中一个皮球内注入若干筒空气。

观察并记录天平状态：注入空气的一侧下沉，天平倾斜。

结论：注入空气后这边变重，说明空气有质量。

4.步骤三：加绿豆恢复平衡，测量空气质量（PPT中的关键步骤）

往没有打气的一端桶里（即轻的一端），慢慢加入绿豆，直到天平重新平衡。

数一数加了多少粒绿豆。

记录：注入的空气的质量-多少粒绿豆。

5.重复或四、拓展：可再打入更多空气，重复上述步骤，观察绿豆数量是否增加。

三、研讨：分析解释，深化理解（10分钟）

实验结束后，教师提问：“我们不仅证明了空气有质量，还称出了它相当于多少粒绿豆。现在

来讨论几个问题。”

1.小组讨论PPT中的三个问题：

问题1：”根据实验结果判断，空气有质量吗？与我们的猜测一样吗？”（空气有质量，实验

结果可能推翻或证实猜测.）

问题2：“在皮球和绿豆实验中，怎样描述空气质量的大小？”（可以通过比较天平平衡时另

一边需要加多少绿豆来描述；也可以测出注入空气前后皮球的质量差。）

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问题3：”实验中的两个桶的大小可以不同吗？”（不可以，因为桶本身有质量，如果大小不

同，即使皮球相同，天平初始也可能不平衡，会影响实验结果的准确性。实验中要保证除了注入

空气外，其他条件相同。）

2.全班交流：请小组代表汇报，教师引导总结。

3.科学表达：引导学生用“因为注入空气后天平倾斜，所以空气有质量”的句式陈述结论。

四、拓展：学以致用，延伸测量（10分钟）

1.生活中的测量：

教师出示电子秤和弹簧秤，提问：“你能用这些工具称出打进皮球里的空气质量吗？”

学生讨论方法：先称未充气皮球的质量，再称充气后皮球的质量，两次相减即为注入空气的

质量。

教师演示或学生尝试操作，记录数据。

2.生活链接：

提问：“生活中还有哪些现象能说明空气有质量？”（如轮胎充气后变重、气球充气后手感变

重等）

3.课堂总结：

师生共同回顾：猜想一实验验证（天平平衡一注入空气一倾斜）一结论（空气有质量）一描

述大小一拓展测量。

【板书设计】

第4.空气有质量吗？

平衡一注气f倾斜

结论：空气有质量

测量：绿豆/电子秤

【教学后记】

5.空气流动有力量

【教学目标】

［科学观念］

知道空气流动会产生力量；了解生活中利用空气流动力量的常见实例。

［科学思维］

能通赢察实验现象，推理空气流动方向与物体运动方向的关系；能类比水流与风流的力量。

［探究实践］

能合作完成“气球小火箭”“拍纸箱倒纸杯塔”等实验，记录并解释现象；能收集生活中的相

关例子。

［态度责任］

对空气流动的力量产生探究兴趣，乐于动手实验，愿意分享交流。

【教学重难点】

［重点］通过爰验感知空气流动会产生力量。

［难点］理解气球运动方向与空气流动方向的关系：类比水流与风流的利用C

【教学准备】

［教师］PPT课件、气球（每组多个）、细线或吸管（做小火箭轨道）、纸箱（挖圆洞）、胶带、

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纸杯（叠成塔）、打气筒、实验记录单。

［学生］每组一套材料（气球、纸箱、纸杯、胶带、实验记录单）。

【教学过程】

一、聚焦：感受力量，引出问题（5分钟）

1.体验活动：请学生用手在脸旁扇动，或吹一口气到手心，提问：“你感觉到了什么？”（风、

凉凉的、有力量）

2.揭示课题：“空气流动时会产生力量，今天我们就来研究一一空气流动有力量。”板书课题。

二、探索：实验探究，发现力量（15分钟）

活动一：用充满气的气球吹动纸杯

1.出示材料.：气球、纸杯。提问：“怎样用气球把纸杯推倒或吹动？”

2.操作方法：将气球吹足气（可用打气筒），把气口对准倒扣的纸杯侧面或杯口，快速松开气

口。

3.分组实验：学生操作，观察纸杯是否被吹动、吹倒。

4.记录现象：空气从气球喷出，纸杯被推倒或移动。

5.初步讨论：是什么力量推动了纸杯？（流动的空气）

活动二：做“气球小火箭”

L引入：“气球不仅能吹动纸杯，还能让自己飞起来。我们来做一个‘气球小火箭'J

9榻作方法.

将向线拉直绷紧，穿过吸管。

将气球吹足气，用胶带把气球粘在吸管上。

把气球拉到线的一端，松开气口，观察气球沿线的运动方向。

3.分组实验：学生操作，观察气球运动方向与喷气方向的关系。

4.记录现象：气球向喷气的反方向运动。

5.初步讨论：气球为什么会动？是谁推着它走？（喷出的空气）

活动三：收集生活中的例子（穿插在实验中或实验后）

提问：“生活中还有哪些地方利用了空气流动的力量？”（风扇、风车、帆船、风筝、吸尘器、

吹风机等）学生小组内交流。

三、研讨：分析解释，类比迁移（10分钟）

实验结束后，教师组织学生坐好：“刚才我们玩了两个有趣的实验。现在请大家像小科学家

一样，分析一下现象背后的秘密」

1.讨论PPT中的两个问题：

问题1：“气球小火箭中的气球会向哪个方向运动？空气流动和气球运动有什么关系？"（气

球向喷气相反方向运动；空气流动产生反冲力，推动气球运动。）

问题2：“回忆学习过的人书利用水流产生力量的例子，与风的利用有什么相同点？”（水流

和空气流动都能产生力量，都可以推动物体、做功，如水流推动水车、风推动风车。）

2.全班交流：教师总结空气流动力量的应用，强调“流动的物体具有能量”。

四、拓展：小挑战，联系生活（10分钟）

【过渡】“刚才我们用气球里的空气产生了力量。如果我们用更大的‘空气弹’一一比如纸

箱里的空气，能不能制造更强的风？我们来做一个‘空气炮

1.自制空气炮实验

2.材料：一个纸箱（其中一个面挖一个圆洞），胶带（将其他几个面和边缘处密封）。

操作：在距纸箱1米远处叠放纸杯塔，将圆洞对准纸杯塔，双手用力拍打纸箱两侧。

观察：纸杯塔被吹倒。

记录：拍打纸箱时，箱内空气从圆洞快速冲出，产生强大的气流，吹倒纸杯。

讨论：为什么拍打纸箱会产生风？这和气球吹纸杯有什么原理上的相同点？（都是压缩空气

快速喷出，形成流动的空气，产生力量Q

2.科学小挑战：

“你能改进这个空气炮，让它射得更远吗？比如改变圆洞的大小、形状，或者用更大的纸箱？”

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“试着用空气炮对准不同距离的纸杯塔，看看多远还能吹倒。”

3.课后实践任务-：

“回家后，用鞋盒或废纸箱自制一个空气炮，测试它能否吹倒纸杯。下节课带来分享你的作

品和发现。”

4.课堂总结：

师生共同回顾：气球吹纸杯（推力）一气球小火箭（反冲力）一空气炮（压缩空气喷射）

空气流动产生力量。

【板书设计】

第5.空气流动有力量

一、现象

空气流动一产生力量

二、实验

气球小火箭：喷气方向一运动方向

拍纸箱：气流f吹倒纸杯塔

三、应用

风扇、风车、帆船、风筝……

四、类比

水流有力量，空气流动也有力量

【教学后记】

6.我们来做“热气球”

【教学目标】

［科学观念］

知道热空气比冷空气轻，热空气会上升；理解热气球利用热空气上升的原理。

［科学思维］

能解释热气球升降的原因，并提出验证想法；能分析影响滞空时间的因素。

［探究实践］

能合作完成“热气球”模拟实验（如塑料袋热气球），观察并记录现象。

［态度责任］

对热气球原理产生探究兴趣，乐于动手制作，关注科学在生活中的应用。

［教学重难点］

［重点］通过/拟实验理解热空气上升的原理。

［难点］解释热气球升降的原因，并设计延长滞空时间的方法。

【教学准备】

［教师］PPT课件、轻薄塑料袋（大号）、蜡烛或酒精灯、打火机、剪刀、双面胶、细线、记录

单；孔明灯图片或视频。

［学生］每组一套材料（塑料袋、蜡烛、细线、记录单）。

【教学过程】

一、聚焦：联系生活，引出问题（5分钟）

1.情境创设：（播放热气球升空的视频或展示图片）提问：“同学们，见过热气球吗？它为什

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么能飘在空中？又是怎么落下来的？”

2.激活经验；学生自由发言，可能会提到“里面有火”“热空气”等。

3.揭示课题：教师小结：“热气球里到底藏着什么秘密？今天我们就来模拟做一个‘热气球'，

研究其中的原因。”板书课题《我们来做“热气球”》。

二、探索：模拟实验，观察现象（15分钟）

1.介绍材料与方法：出示塑料袋、蜡烛等材料，讲解实验步骤和安全注意事项（蜡烛用火安

全，塑料袋不可触碰火焰）。

2.分组实验：

将塑料袋口撑开，置于点燃的蜡烛上方（保持一定距离）。

观察塑料袋的变化：是否变热、是否膨胀、是否上升。

移开蜡烛，观察塑料袋的变化：是否冷却、是否收缩、是否下降。

3.记录现象：学生填写实验记录单（加热时：；冷却时：）。

4.教师巡视：指导学生规范操作，提醒注意安全，引导观察“膨胀”“上升”等关键现象。

三、研讨：分析解释，深化认知（12分钟）

【过渡设计】实验结束后，教师请学生坐好，用追问自然过渡：

“同学们，刚才我们每个人都亲手让‘热气球'飞起来了。老师看到很多组的塑料袋都飘了

起来，又慢慢落下。那么一一塑料袋为什么会上升？又为什么会下降？我们来当小科学家，一起

分析一下。”

问题L怎样解释热气球上升或下降的原因？怎样进一步检验我们的想法？

小组讨论：引导学生从“加热前后塑料袋的变化”入手。学生可能会说“加热后袋子里有热

空气，变轻了”。

教师追问：“你怎么知道热空气变轻了？有什么办法证明？”

检验方法：①用手感受袋内空气温度（热空气更烫）；②用天平称量加热前后塑料袋的质量（理

论上加热后袋内空气减少，质量变轻，但实验难度大，可讨论）；③回忆生活经验：厨房的热气往

上冒。

教师总结：热空气比冷空气轻，所以会上升；冷空气比热空气重，所以会下降。

问题2：怎样能让热气球在空中停留更长时间？

小组讨论：学生提出各种想法（持续加热、塑料袋更大、减少漏气、用更轻的材料等）。

教师引导评价：哪些方法可行？为什么？

总结方法：①热源持续加热（如多个蜡烛或酒精灯）；②增大塑料袋体积（装更多热空气）；

③密封袋口减少漏气。

四、拓展：学以致用，延伸生活（8分钟）

1.查阅资料•，了解孔明灯\孔明灯为什么能留在空中较长时间？

教师出示孔明灯图片或短视频。

学生结合热气球原理分析：孔明灯底部开口，燃料持续燃烧加热内部空气，热空气不断补充,

且灯体轻薄、密封好，所以能飞更久。

教师补充：孔明灯有安全隙患，很多地方禁止燃放，我们要用科学的方法模拟，不私自燃放。

2.科学小挑战：

“回家后，用家里的材料（如垃圾袋、电吹风）设计一个改进版热气球，想办法让它飞得更

高、更久。记录你的改进方法和实验结果。”

3生活链接：

提问：“生活中还有哪些地方利用了‘热空气上升'的原理？"（暖气片安装在房间下方、烟

囱抽风、抽油烟机安装在灶台上方、热气球、孔明灯等。）

4.课堂总结：

师生共同回顾：模拟实验一热空气上升原因一延长滞空时间方法一孔明灯一生活应用。

【板书设计】

第6.我们来做“热气球”

一、现象

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加热一膨胀一上升

冷却一收缩一下降

二、原理

热空气轻（上升）

冷空气重（下降）

三、延长时间

持续加热、增大体积、减少漏气

四、拓展

孔明灯（原理相同）

【教学后记】

7.风的成因

【教学目标】

［科学观念］

知道风是空气流动形成的；理解冷热不均是空气流动（风）的主要原因。

［科学思维］

能通过模拟实验推测自然界风的成因；能比较模拟实验与海风形成示意图的异同。

［探究实践］

能合作完成“蜡烛加热一蚊香烟”模拟实验，观察并记录空气流动的路线；能提出生活中制

造风的方法。

［态度责任］

对风的成因产生探究兴趣，乐于动手实验，关注天气现象背后的科学原理。

【教学重难点】

［重点］通过模拟实验理解空气冷热不均形成风。

［难点］将模拟实验现象迁移解释自然界的风（如海风）。

【教学准备】

［教师］PPT课件、大气环境示意图、模拟实验箱（或大纸箱、透明塑料板）、蜡烛、蚊香、打

火机、湿毛巾（安全备用）、记录单、海风形成示意图。

［学生］每组一套材料（实验箱、蜡烛、蚊香、记录单）。

【教学过程】

一、聚焦：联系生活，引出问题（5分钟）

1.情境创设：提问：“生活中，我们有时会想制造‘风'，比如天热时打开电风扇。风是什么？

它是怎么形成的？”

2.激活经验：学生自由发言，可能会说“风是空气在动”“冷风吹来热风”等。

3.揭示课题：教师小结：“今天我们就来研究风的成因。”板书课题《风的成因》。

二、探索：模拟实验，观察现象（15分钟）

1.阅读示意图：出示大气环境示意图（PPT中），引导学生观察：地面受热不均，热区空气上

升，冷区空气下沉.

2.介绍模拟实验：

材料：实验箱（模拟大气环境）、蜡烛（模拟地面温度高的区域）、蚊香（借助烟观察空气流

12

动）。

步骤：点燃蜡烛放入箱内一侧，点燃蚊香放在箱外开口处，观察烟的飘动方向和箱内空气流

动路线。

3.分组实验：学生操作，观察并记录烟的流动方向，画出空气流动路线图。

4.教师巡视：指导学生安全用火，提醒观察烟是“飘向箱内”还是“飘离箱口”，从而判断有

无风及方向。

三、研讨：分析解释，建构概念（12分钟）

【过渡】实验结束后，教师提问：“刚才我们用蜡烛模拟热的地方，用烟来观察空气的流动。

你看到了什么现象？这说明了什么？”

问题1：在模拟实验中，风的方向是怎样的？

学生汇报：烟从箱外飘向箱内（或从箱内飘出，取决于实验箱设计）。通常蜡烛加热处空气上

升，箱内气压降低，外部冷空气从开口流入，形成风。

教师引导总结：空气从冷的地方流向热的地方，就形成了风。

问题2：根据实验现象推测自然界的风是怎样形成的？

学生讨论：自然界中，有的地方热（如被太阳照射的陆地），有的地方冷（如水面或阴凉处）。

热空气上升，冷空气流过来补充，就形成了风。

教师总结：太阳照射使地面冷热不均一热空气上升，冷空气流过来一形成风。

问题3：炎炎夏日，如果停电了，我们有哪些制造风的方法？

学生列举：扇扇子、用硬纸板扇风、打开门窗让自然风进来、用嘴吹、用书本扇等。

教师追问：“这些方法都是怎么制造风的？”（通过外力让空气流动，或利用冷热空气对流。）

四、拓展：学以致用，延伸生活（8分钟）

1.拓展三、研讨：海风形成的原因

出示科学家观测的海风示意佟L

学生对比模拟实验：白天陆地升温快（像蜡烛），海面升温慢（像冷区），空气从海面流向陆

地，形成海风。

‘工师总结：海陆风也是因为冷热不均形成的。

2.生活链接：

提问：“生活中还有哪些现象与风的形成有关？"（山谷风、城市热岛效应、穿堂风、烟囱抽

风等。）

3.课堂总结：

师生共同回顾：模拟实验一风的方向一自然界风成因一制造风的方法一海风形成。

【板书设计】

第7.风的成因

一、模拟实验

蜡烛（热）一空气上升f烟流动f风

二、原理

冷热不均f空气流动f风

（冷空气一热空气）

三、自然界风

太阳照射一地面冷热不同一风

四、生活应用

扇子、海风、烟囱……

【教学后记】

13

8.自制打气筒

【教学目标】

［科学观念］

理解打品利用空气可压缩性将空气压入气球；知道工程设计需要明确需求、设计方案、制

作测试、评估改进。

［科学思维］

能分析打气筒的基本结构1筒身、活塞、气嘴、单向阀等）；能根据材料特点设计合理的方案。

［探究实践］

能利用身边材料（塑料瓶、注射器、气球皮、胶带等）合作制作一个简易打气筒，并成功给

气球充气。

［态度责任］

对自制工具产生兴趣，乐于动手实践，在小组中分工合作，认真听取他人建议并进行改进。

【教学重难点】

［重点］设计并制作一个能正常工作的简易打气筒。

［难点］理解打气筒中的“单向阀”原理（让空气只进不出）；解决制作中的漏气问题。

【教学准备】

［教师］PPT课件、打气筒实物（拆解展示）、各种自制材料样品（如塑料瓶、注射器、气球、

橡胶膜、吸管、热熔胶、胶带）、剪刀、气球若干、实验记录单（设计图、评价表）。

［学生］每组一套材料（大号塑料瓶或注射器、气球皮或橡胶膜、吸管或圆珠笔芯、胶带、剪

刀、气球）。

【教学过程】

一、聚焦：问题情境，明确任务（5分钟）

L情境创设：展示大量气球和吹气球很累的图片,提问：“很多庆典活动要用到大量气球，如

果没有人帮忙，用嘴吹又累又慢。你有什么好办法？”

2.学生发言：可能会说“用打气筒”“用气泵”等。

3.揭示课题：“今天我们就用身边的材料，自己动手做一个简易打气筒。”板书课题《自制打

气筒》。

二、探索与设计：分析原理，设计方案（12分钟）

1.分析打气筒原理：

出示并拆解一个真实打气筒（或动画演示）。

提问：打气筒由哪几部分纽成？它是怎样把空气压进气球的？

学生讨论后总结：筒身、活塞、气嘴。关键原理：活塞下压时，空气被压缩，从气嘴进入气

球；活塞上拉时，新空气进入筒身（需要单向阀）。

2.明确任务：能方便快捷地给气球充气。我们需要考虑什么？（材料、结构、密封性、出气

方向等）

3.介绍可用材料：

展示塑料瓶、注射器、气球皮、吸管、胶带等。

提问：哪些材料可以做筒身？哪些可以做活塞？怎样防止漏气？怎样让空气只进不出？

4.小组设计:

每组在记录单上画出设计图，标注各部分材料和连接方式。

教师巡视，鼓励多种方案（如用注射器直接加活塞、用塑料瓶加气球膜做单向阀等）。

二、制作与测试：动手实践,检验效果（15分钟）

1.制作要求：

按设计图选取材料，合作制作打气筒。

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注意安全使用剪刀、热熔胶。

2.学生制作：

教师巡视指导，帮助解决漏气、活塞不密封等问题。

典型方案示例：将注射器前端接吸管作为气嘴，用气球皮蒙住注射器前端内壁制作单向阀;

或塑料瓶底部开孔，瓶盖接吸管，用气球膜做进气阀。

3.测试：

用自制打气筒给气球充气，观察是否能打进气。

记录成功或失败的问题（如漏气、不出气、活塞推不动等）。

四、展示交流：分享成果，互相评价（5分钟）

1.小组展示：

请2-3个成功的小组展示作品并演示充气。

介绍设计思路、制作过程中的困难及解决方法。

2.集体评议：

其他同学提问或提建议（如“怎样改进能让它打气更快？

3.教师点评：肯定创意，强调密封性和单向阀的重要性。

评估改进：反思优化，拓展延伸（3分钟）

1.评估反思：

每个小组填写评估表（功能是否达标、结构是否牢固、使用是否方便）。

讨论：还可以怎样改进？（加长筒身、使用更密封的材料、加手柄等）

2.课后任务：

回家后利用改进方案制作第二代打气筒，下节课带来分享。

思考：生活中还有哪些工具利用了“压缩空气”的原理？（打气筒、气枪、减震器等）

【板书设计】

第8.自制打气筒

一、任务

制作简易打气筒一给气球充气

二、原理

压缩空气一空气从气嘴出去

单向阀一空气只出不进

三、材料

筒身、活塞、气嘴、胶带……

四、步骤

设计一制」作一测试一改进

【教学后记】

第二单元呼吸与消化

1.我们的呼吸与消化

【教材分析】

本课是《科学》四年级“呼吸与消化”单元的第1课时，属于单元起始课。教材从“我们每

天都要进食，每时每刻都在呼吸”这一基本事实切入，聚焦核心问题：“深呼吸、吞咽……我们还

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有过哪些与呼吸和消化有关的生活体验？”探索环节设计了三个层次的活动：一是分享憋气、深

呼吸、呼吸困难等经历的身体感受；二是交流关于食物消化的生活体验（肚子饿、肚子胀等）；二

是整理已知关于呼吸和消化的相关知识（呼吸：一呼一吸算一次呼吸、人用鼻子呼吸；消化：食

物消化要经过胃和肠道、消化吸收后产生的废物会被排出去）。研讨环节引导回顾生活体验并提出

想研究的问题，填写班级记录单（分呼吸问题和消化问题两栏）。拓展环节要求收集资料，为开展

预防呼吸道和消化道疾病的科普活动做准备。本课重在激活学生前概念，激发探究兴趣，形成问

题意识，为后续系统学习人体呼吸系统和消化系统的结构与功能奠定基础。

【学情分析】

四年级学生对呼吸和消化有丰富的生活体验，如憋气时难受、肚子饿时咕咕叫、吃太多肚子

胀、打嗝、放屁等。他们能说出呼吸和消化的一些器官（鼻子、嘴、胃、肠等），但对这些器官的

具体功能、食物消化过程、气体交换机制缺乏科学认识。部分学生可能混淆“呼吸”和“吸气”

（认为只有吸气才是呼吸），或者认为消化只在胃里进行、食物变成粪便的过程不清楚。本课需要

充分挖掘学生的生活经验，帮助他们区分已知和未知，梳理出有价值的科学问题，为后续探究做

好铺垫。同时，学生对于“维持生命活动需要能量”这一概念较为模糊，需在讨论中初步渗透。

此外，学生对于科普活动（如制作宣讲手册、科普剧）有较强兴趣，可作为课后延伸的抓手。

【教学目标】

［科学观念］

能说出呼吸和消化是人体维持生命活动的重要生理过程。

能列举2-3个与呼吸或消化相关的生活体验（如憋气难受、肚子饿、肚子胀等）。

［科学思维］

能比较呼吸和消化在身体感受上的不同，初步区分两个系统的不同功能。

能根据已有知识和生活经验，提出至少2个关于呼吸和消化的可探究问题。

［探究实践］

能通过憋气、深呼吸等体验活动，描述身体感受并与同学交流。

能与同学合作整理关于呼吸和消化的已知知识，记录在班级记录单中。

［态度责任］

在交流中愿意倾听他人分享，乐于表达自己的体验和疑问。

通过了解呼吸道和消化道疾病的预防，初步形成关注健康的意识，愿意参与科普活动。

【教学重点］

通过分享/活体验和已有知识，梳理出关于呼吸和消化的问题清单，激发探究兴趣。

【教学难点】

从零散的生活经验中提炼出可探究的科学问题，区分呼吸和消化两个不同生理过程的功能差

异。

【教学准备】

［教具］多媒体课件（含憋气体验计时器、呼吸与消化器官简图、生活体验图片）、班级记录单

大张（分两栏：想研究的呼吸问题、想研究的消化问题）

［学具］记录本、笔

［教室布置］4人一组，便于交流讨论。教师准备秒表或计时器用于憋气体验。

【教学过程】

1.情境导入（3分钟）

［教师活动］提问：“我们每天都要做哪两件维持生命的大事？”引导学生回答“吃饭”和“呼

吸二

追问：“如果没有食物，人能活多久？如果没有空气呢？”（食物可活几周，空气只能活几分

钟）让学生体会到呼吸比进食更紧急。

播放一个婴儿呼吸和吃奶的短视频（或展示图片）。板书课题《我们的呼吸与消化》。

［学生活动］思考并问答，体会呼吸和消化对生命的意义.

［设计意图］从生命维持的基本需求切入，让学生意识到呼吸和消化的极端重要性，激发学习

兴趣。

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2.聚焦（2分钟）

［教师活动］出示教材“聚焦”板块文字：“深呼吸、吞咽……我们还有过哪些与呼吸和消化有

关的生活体验？”引导学生回忆自己的经历。

提问：“你经历过憋气、深呼吸吗？你体验过呼吸困难吗？说一说经历这些的时候，身体会有

什么感受。”

［学生活动］回忆并说出自己的经历（游泳憋气、感冒鼻塞、跑步后喘气等）。产生分享和交流

的欲望。

［设计意图］聚焦核心问题，激活学生的生活经验，为后续交流做铺垫。

3.探索（共20分钟）

活动一：分享呼吸相关的生活体验（6分钟）

［教师活动］组织全班憋气体验一一请学生深吸一口气后捏住鼻子，看谁能坚持最久（不超过

30秒，不适立即停止）。

体验后提问：“憋气时你有什么感觉？为什么会有这种感觉？”

再问：“你经历过呼吸困难吗？（如感冒鼻塞、跑步后喘气、高原反应等）那时身体有什么感

受？”引导学生用语言描述（胸闷、头晕、想大口吸气等）。

记录学生提到的关键词在黑板上。

［学生活动］参与憋气体验，描述憋气和呼吸困难时的身体感受。倾听他人分享。

［设计意图］通过直接体验和回忆，让学生切身感受呼吸对身体的重要性，为理解呼吸功能提

供感性基础。

活动二：分享消化相关的生活体验（6分钟）

［教师活动］出示教材第31页的插图（肚子饿、肚子胀等），提问：“关于食物消化，我们有哪

些生活体验？”

引导学生分享：肚子饿时有什么感觉？（没力气、咕咕叫、心慌）吃得太饱时有什么感觉？

（肚子胀、不舒服、想吐）还有哪些消化相关的体验？（打嗝、放屁、拉肚子、便秘等）引导学

生认识到这些现象都与消化有关。记录学生提到的关键词。

［学生活动］分享自己的消化体验，认识到消化过程会产生各种身体感受。

［设计意图］从学生熟悉的生活体验入手，建立消化与身体感受的联系，消除对消化系统的陌

生感。

活动三：整理关于呼吸与消化的已知知识（8分钟）

［教师活动］出示教材第31页下半部分的整理框，提问：“关于呼吸与消化，我们已经知道什

么？”引导学生分组讨论，将知道的内容写在记录本上。

然后请小组代表发言，教师将学生的回答分类板书（呼吸：一呼一吸算一次呼吸、人用鼻子

呼吸、呼吸需要肺……；消化：食物消化要经过胃和肠道、消化吸收后的废物会被排出去、口腔

可以嚼碎食物……）。补充教材中已有的内容，但不超出范围。引导学生区分哪些是确定知道的，

哪些是猜测。

［学生活动］小组讨论，整理已知知识。汇报交流，补充完善。

［设计意图］帮助学生梳理己有认知，为后续提出问题打下基础，同时让学生看到自己已经知

道不少，增强学习信心。

4.研讨（8分钟）

［教师活动］组织讨论教材研讨的两个问题：

①我们有过哪些跟呼吸与消化有关的生活体验？身体有什么不同的感受？

②我们想研究关于呼吸与消化的哪些问题？

出示班级记录单（大张），提问：“关于呼吸，你们还有哪些想研究的问题？关于消化呢？”

引导学生提出自己好奇的问题，教师记录在班级记录单上。例如：呼吸对人体有什么用？空气是

怎样进入我们的身体的？为什么运动时呼吸会加快？胃是怎样消化食物的？食物在身体里旅行经

过了哪些地方？为什么食物会变成大便？等等.鼓励学生提出不同的问题，不评判好坏，全部记

录。

［学生活动］回顾生活体验，分享感受。提出自己想研究的关于呼吸和消化的问题。观察班级

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记录单的生成过程。

［设