《空气的成分》教学设计-2026-2027学年青岛版（新教材）小学科学五年级上册

《空气的成分》教学设计-2026-2027学年青岛版（新教材）小学科学五年级上册学情分析五年级学生在低中年级已经认识到空气真实存在、空气占据空间，能够感知空气无处不在，具备基础的观察、小组实验、现象记录能力。大部分学生主观认为空气是一种单一的物质，不清楚空气是多种气体混合而成，对于氧气、氮气、二氧化碳等气体的特性了解十分零散。学生能够观察实验现象，但是从现象推理内在原理的逻辑思维尚在发展，容易把实验现象直接等同于全部结论，缺少“现象—证据—结论”的推理习惯。学生好奇心强，对燃烧、气体类实验兴趣浓厚，但实验操作的严谨性不足，容易忽略实验安全细节，需要教师做好操作指引与思维引导。教材分析本课是第一单元《生活在空气中》的起始课，属于物质科学领域内容，是整个单元的知识基础。教材以真实问题开启学习，通过蜡烛燃烧倒扣集气瓶的分组探究实验，引导学生观察火焰熄灭、瓶内水位上升的现象，推导出空气中含有支持燃烧和不支持燃烧两类气体。教材配有空气成分占比饼状图，介绍氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气的体积占比，同时展示氧气、氮气在生活、生产中的应用实例，补充科学家拉瓦锡研究空气成分的阅读资料。本课建立空气是混合物的核心认知，为后续《我们与空气》、物质变化相关课时做好原理铺垫。教材编排遵循“提出猜想—动手探究—处理信息—拓展应用”的探究逻辑，重视证据意识的培养。核心素养教学目标1.科学观念：知道空气是由多种气体组成的混合物；知道空气中氧气大约占总体积21%，支持燃烧；氮气约占78%，一般不支持燃烧；剩余少量为二氧化碳、稀有气体、水蒸气等；能够说出氧气、氮气在生活中的常见用途。2.科学思维：能够根据蜡烛燃烧实验的现象，开展对比、分析与推理，区分支持燃烧与不支持燃烧的气体；建立“实验现象作为证据，推导科学结论”的思维方式，敢于对猜想提出质疑。3.探究实践：能够小组合作完成蜡烛燃烧的对比实验，规范观察、如实记录实验现象；能够结合图表整理空气成分信息，有序表达自己的探究发现；注意实验用火安全。4.态度责任：体会科学家探究空气成分的严谨过程，懂得科学结论需要实验证据支撑；感受空气成分与人类生产生活紧密联系，保持对物质世界探究的好奇心。教学重难点教学重点：认识空气是多种气体组成的混合物；知道氧气支持燃烧，氮气大多不支持燃烧，掌握空气主要成分大致占比。

教学难点：依据蜡烛燃烧的实验现象，推理空气的组成；理解水位上升现象背后气压变化的原理。教学过程情境导入，提出探究问题教师出示两张图片：一张是点燃的蜡烛在室内正常燃烧，一张是燃烧的蜡烛被玻璃杯罩住慢慢熄灭。

师：同学们，大家都见过蜡烛燃烧。谁来说一说，蜡烛燃烧离不开什么？

生1：蜡烛燃烧需要火。

生2：蜡烛燃烧需要空气，如果杯子罩住蜡烛，蜡烛就会灭掉。

师：说得很好。蜡烛燃烧离不开空气。那大家想一想，空气仅仅是一种气体吗？空气里面到底有哪些东西？

生1：空气里面有氧气，我们呼吸需要氧气。

生2：空气是不是全部都是氧气？

生3：我不知道，可能还有别的气体。师：大家有着不一样的猜想。空气看不见摸不着，我们没办法直接看到里面的成分。今天我们就来学习《空气的成分》，通过实验寻找证据，解开空气组成的秘密。设计意图：利用学生熟悉的蜡烛燃烧生活现象，抛出核心探究问题，暴露学生原有认知，制造认知冲突，激发学生探究欲望，明确本节课探究任务。探究实践：蜡烛燃烧实验，寻找空气成分的证据师：请大家阅读课本本课实验板块内容，说一说这个实验需要哪些器材。

生：水槽、清水、蜡烛、集气瓶、打火机。

师：老师补充实验安全注意事项。第一，点燃蜡烛小心火焰，不要烫伤手；第二，集气瓶倒扣的时候轻拿轻放，防止破碎；第三，实验过程认真观察两件事：蜡烛火焰发生什么变化，集气瓶里面水位发生什么变化，小组及时记录。现在各小组分工，操作员、观察员、记录员各司其职，开始实验。学生分组开展实验，教师巡视各组，观察学生操作，适时提醒观察要点。实验结束后组织小组汇报。

师：哪个小组愿意分享你们看到的实验现象？

生1：蜡烛一开始正常燃烧，集气瓶扣上去之后，火焰慢慢变小，过一会儿蜡烛熄灭了。瓶子里面进去一部分水，水位升高一点点，水没有灌满整个瓶子。

师：其他小组看到的现象和他们一样吗？

生：我们小组也是蜡烛熄灭，瓶内水位上升一小截。师（结合课本实验插图讲解教材内容）：课本插图中，左边是蜡烛燃烧，集气瓶扣下瞬间；右边是蜡烛熄灭之后，瓶内水位上升的状态。大家思考，蜡烛为什么最后熄灭？瓶内的水位为什么会上升？水位没有灌满瓶子，这又说明什么？小组内部讨论交流。小组讨论完毕，师生对话推进思考。

师：蜡烛熄灭，说明瓶内哪一部分气体被消耗掉了？

生：被消耗掉的是可以帮助蜡烛燃烧的气体。

师：这种可以支持燃烧的气体就是氧气。蜡烛燃烧消耗掉瓶里的氧气，瓶子里面气体变少，压力变小，外面水槽里的水就被压进集气瓶，所以水位上升。那为什么水不能把整个瓶子装满？

生：说明瓶子里面还有剩下的气体，剩下的气体不能帮助蜡烛燃烧，所以蜡烛熄灭之后，还有大量气体留在瓶中。师：你的推理非常严谨。实验证明，空气里面至少包含两类气体：一类可以支持燃烧，也就是氧气；另一类不支持燃烧，燃烧过后仍然大量留在瓶内。

设计意图：严格落实教材探究实验，通过师问生答层层递进，引导学生从看得见的火焰、水位变化，推理看不见的气体变化，突破难点，训练证据推理的科学思维，落实小组合作探究实践。研读教材图文，认识空气各成分与占比师：刚刚实验告诉我们空气不是单一气体。课本给我们出示空气成分占比饼状图，请大家认真阅读课本图表内容，看一看空气主要由哪几种气体组成，各自占比大约是多少。给大家一点时间阅读课本，圈画关键信息。学生阅读教材，圈画知识点。

师：谁来汇报，空气体积占比最大的是什么气体？占多少？

生：氮气，大约占空气体积的78%。

师：排在第二位的呢？

生：氧气，大约占空气体积的21%。

师：剩下的1%是什么气体？

生：剩下的是二氧化碳、稀有气体、水蒸气等其他气体。教师板书梳理占比，出示简化表格。气体体积占比主要特点氮气约78%一般不支持燃烧氧气约21%支持燃烧、供给呼吸其他气体约1%二氧化碳、稀有气体、水蒸气等师：课本当中还给我们介绍拉瓦锡的研究故事。两百多年前，科学家拉瓦锡做了大量实验，经过反复研究，才得出空气组成的结论。大家想一想，从科学家的故事当中，我们学到什么？

生1：科学研究需要反复做实验。

生2：科学结论不能靠猜想，要靠证据。师：没错，科学的发现离不开严谨、反复的实验探究。接下来我们继续阅读课本，看一看氧气、氮气在生活当中有哪些用途。大家找一找课本配图对应的实例。

生1：氧气可以供给病人呼吸，医院吸氧。

生2：氮气可以充进食品包装袋里面，保护食物，防止食物变坏。

师总结：氧气可以供给呼吸、支持燃烧；氮气化学性质稳定，可以用于食品保鲜；稀有气体可以制作霓虹灯。空气中每一种成分，都在服务我们的生活。设计意图：充分利用教材饼状图、阅读资料、生活实例插图，把实验得到的感性认识上升为系统科学概念；借助科学家故事渗透科学态度；利用表格梳理信息，帮助学生结构化记忆知识点。案例辨析，巩固概念师：现在我们来辨析两个说法。第一个说法：空气绝大部分是氧气，对不对？说一说你的理由。

生：不对，大部分是氮气，氮气占78%，氧气只有21%。

师：第二个说法：蜡烛燃烧实验，瓶内水位上升，说明瓶子里面的空气全部被消耗完了，这个观点正确吗？

生：不对，还有大量氮气留在瓶子中，水只进去一小部分。师：大家能够用本节课学到的知识反驳错误观点，做到用证据说话，非常好。

设计意图：设置易错辨析案例，及时巩固本节课核心概念，纠正学生容易产生的认知误区。课堂小结师：我们一起来梳理本节课学习内容。通过蜡烛燃烧实验，我们知道空气不是单一气体，而是混合物。空气主要由氮气、氧气组成，还有少量二氧化碳、稀有气体、水蒸气。氧气支持燃烧、供给呼吸；氮气