《地球的“面纱”》教学设计-2026-2027学年青岛版四年级科学上册

《17地球的“面纱”》教学设计-2026-2027学年青岛版

（新教材）小学科学四年级上册

一、学情分析

四年级学生已经具备基础的科学观察与简单实验探究能力，在

低年级学习中初步感知过空气的存在，了解空气是人类生存的必要

条件，同时对刮风、下雨、多云等常见天气现象有直观的生活认知。

但学生的认知仅停留在表面现象，存在明显认知局限：一是无法将

零散的天气现象与地球大气层建立关联，不知道天气现象的发生载

体；二是大气层无色透明、看不见摸不着，学生难以直观感知其存

在和圈层结构，抽象思维能力不足；三是对大气层的保护作用认知

片面，仅知道空气可供呼吸，不了解其抵御伤害、保温、调节天气

等核心功能。

该阶段学生好奇心强，乐于参与动手实验、情景观察和小组讨

论活动，擅长通过具象化实验、生活案例理解抽象科学知识。同时,

学生具备基础的小组合作、课堂问答和现象总结能力，适合通过实

验探究、师生互动、案例分析的课堂模式开展教学，能够在教师引

导下完成现象观察、规律总结和知识迁移，为本课抽象知识的学习

奠定了良好的课堂基础。

二、教材分析

《地球的“面纱”》是2026秋新教材青岛版小学科学四年级上

册第四单元《观测天气》的开篇课时，是整个单元的基础铺垫课。

本单元核心是引导学生系统观测天气、探究天气变化的规律，而本

节课聚焦天气现象的发生空间一一大气层，是后续《气温》《风向风

力》《降水量》等课时学习的前提。

教材内容编排逻辑清晰、层层递进，贴合四年级学生认知规律。

开篇以“地球的面纱”形象比喻大气层，贴合小学生认知特点，降

低抽象知识理解难度；核心板块依次设置“感知大气层的存在”“了

解大气层的范围与圈层”“探究大气层的作用”“认识大气与天气的

关系”四大学习模块。教材搭配实景图片、简单实验案例、生活天

气场景图，引导学生从直观感知到理性认知，逐步建立核心概念。

本节课承接低年级空气相关知识，开启学生对天气系统的系统

性学习，帮助学生明白所有天气现象都发生在大气层中，构建“大

气层是天气变化的载体”的核心认知，为后续精准观测气温、风力、

降水等天气要素筑牢理论基础，兼具知识衔接性和单元基础性。

三、核心素养教学目标

(-)科学观念

1.知道包裹在地球外部的空气圈层叫做大气层，了解大气层无

色、透明、遍布地球表面的基本特征。

2.了解大气层的大致范围和简单圈层划分，知晓对流层是贴近

地面、天气现象集中发生的圈层。

3.掌握大气层的核心作用，明确大气层能够保护地球、调节温

度、孕育各类大气现象。

(二)科学思维

1.通过实验现象、生活天气案例，推理验证看不见的大气层真

实存在，培养基于证据的推理思维。

2.对比有无大气层的地球环境差异，分析大气层对地球生命和

天气的重要意义，建立辩证分析的思维模式。

（三）探究实践

1.能参与课堂演示实验和小组探究活动，准确观察、记录实验

现象，自主总结实验结论。

2.能结合生活中的天气现象，关联大气层的相关知识，解释简

单的天气成因，提升知识应用能力。

（四）态度责任

1.保持对大气现象、天气变化的探究好奇心，养成主动观察、

乐于思考的科学学习习惯。

2.了解大气环境与人类生活息息相关，树立保护大气环境、爱

护地球家园的环保意识。

四、教学重难点

（一）教学重点

1.理解大气层的科学概念，掌握大气层的基本特征和圈层基础

常识。

2.熟记大气层的核心功能，明确所有天气现象均发生在大气层

内。

（二）教学难点

1.通过具象实验和生活现象，推理感知无形大气层的存在，突

破抽象认知障碍。

2.理解大气层与天气变化的内在关联，建立“大气层是天气变

化的载体”的核心认知。

五、教学准备

教师准备：多媒体课件（大气层圈层结构图、太空与地球环境

对比图、各类天气现象实景图）、玻璃杯、硬纸片、清水、气球、塑

料袋。

学生准备：预习教材内容，记录生活中观察到的天气现象。

六、教学过程

（一）情景导入，激趣设疑

教师播放两组对比图片：第一组是宇宙太空漆黑冰冷、陨石撞

击星球的画面，第二组是地球蓝天白云、四季分明、万物生长的实

景画面。提问引导学生观察思考：“同学们，对比太空环境和我们生

活的地球环境，大家发现了什么不同？为什么地球没有被陨石随意

撞击，温度适宜、天气多变，适合万物生存呢？”

学生自由发言，分享观察结果：太空没有空气、冰冷黑暗，地

球有空气、有云朵、有风雨，环境舒适。教师顺势追问：“地球表面

包裹着一层看不见、摸不着的空气圈层，它就像地球的一层‘神秘

面纱'，默默保护着地球，这就是我们今天要学习的核心内容」板

书课题《地球的“面纱”》，开启新课学习。

设计意图：通过直观的画面对比，创设问题情景，激发学生探

究兴趣，从学生熟悉的地球环境入手，自然引出本节课核心研究对

象，为后续大气层知识学习做好铺垫。

（二）探究新知，精讲教材内容（师生互动+实验探究+案例分析）

1.感知大气层的存在，解读教材基础概念

教师结合教材课文第一段内容精讲：教材中明确指出“地球的

表面被一层厚厚的空气包围着，这层空气圈层叫做大气层”。大气层

遍布地球每一个角落，无色、透明、没有固定形状，我们看不见、

摸不着，但真实存在，是地球独有的圈层结构。

师问：“既然大气层看不见摸不着，我们怎么才能证明它真的存

在呢？大家结合生活经验想一想，哪些现象能说明身边有空气？”

生答预设：刮风的时候能感受到空气流动、气球充气会变大、

塑料袋张开会兜住空气、呼吸需要空气等。

教师结合学生回答，开展课堂演示实验，落实教材探究活动：

首先进行覆杯实验，将玻璃杯装满清水，用硬纸片紧紧盖住杯口，

快速倒置水杯。师继续提问：“大家仔细观察，倒置水杯后，纸片有

没有掉落？杯中的水有没有流出？这是什么力量拖住了纸片和水？”

学生认真观察实验现象，小组讨论后发言：纸片没有掉落，水

没有流出，是空气产生的力量托住了纸片。教师精讲总结：这个实

验充分证明了我们周围充满空气，层层叠叠的空气汇聚在一起，就

形成了包裹整个地球的大气层。

随后组织学生开展小组小实验：用塑料袋兜空气、挤压充气气

球，直观感受空气的存在。学生动手操作后，教师引导总结：无论

是生活现象还是课堂实验，都能证明大气层真实存在，它时刻包裹、

守护着地球。

设计意图：紧扣教材基础概念，通过师问生答、生活联想、动

手实验的方式，将抽象无形的大气层具象化，帮助学生突破认知难

点，扎实掌握大气层的基本概念。

2.学习大气层圈层结构，解读教材图示内容

教师展示教材配套的《大气层圈层结构示意图》，结合教材课文

内容精讲：大气层并不是均匀的一层空气，而是根据高度、温度、

空气密度的不同，分为多个圈层，主要包括对流层、平流层、高层

大气等。其中，距离地球表面最近的圈层是对流层，也是我们人类

生活、动植物生存的主要空间。

师问：“大家观察教材示意图，结合课文内容思考，我们平时看

到的云、雨、风、雪等天气现象，都发生在哪个圈层？”

学生观察图示、阅读教材后回答：所有的天气现象都发生在对

流层。教师进一步精讲教材核心知识点：对流层空气流动活跃，水

汽、灰尘充足，是天气变化的主要发生地，这也是我们第四单元观

测天气、研究天气变化的核心圈层。平流层空气稳定，几乎不会产

生天气变化，适合飞机飞行。

教师补充简易圈层对比表格，引导学生梳理知识点，清晰区分

各圈层特点：对流层贴近地面、天气多变；平流层高空稳定、无天

气变化；高层大气空气稀薄、环境恶劣。

设计意图：依托教材图示和文本内容，通过识图思考、问答互

动、表格梳理的方式，帮助学生清晰掌握大气层圈层结构，明确天

气现象的发生范围，搭建单元知识框架。

3.探究大气层的核心作用，结合教材案例分析

教师结合教材课文核心段落，分层精讲大气层的三大核心作用,

搭配生活案例和实景图片辅助理解，全程穿插师生互动。

第一，保护地球，抵御外界伤害。教师展示教材陨石撞击星球

案例图，提问：“太空中有很多高速飞行的陨石，为什么地球表面很

少出现陨石撞击的痕迹？”学生思考回答后，教师精讲：大气层可

以阻挡、燃烧大部分靠近地球的陨石，避免地球遭受撞击破坏；同

时还能阻挡太空有害射线，保护地球生物健康。

第二，调节地球温度，维持适宜环境。师问：“太空温度极低，

为什么地球昼夜温差适宜，不会极冷极热？”学生结合生活经验发

言后，教师结合教材内容总结：大气层就像一层保温棉被，白天阻

挡太阳强光暴晒，避免地面过热，夜晚钺住地面热量，防止热量快

速散失，让地球温度适宜万物生存。

第三，孕育各类天气现象，维持生态循环。教师结合教材中风、

雨、云、雪实景图提问：“我们学习的刮风、下雨、降雪、多云等天

气，都是怎么形成的？和大气层有什么关系？”小组讨论后代表发

言，教师精讲：大气层内的空气流动、水汽循环，形成了丰富多彩

的天气现象，这些天气变化维持着地球的水循环、生态循环，保障

动植物生长和人类生活。

最后教师补充教材拓展内容：加果没有大气层，地球将没有空

气、没有天气变化、昼夜温差极大，无法孕育生命，让学生深刻感

知大气层的重要性。

设计意图：紧扣教材案例和文本重点，通过层层设问、小组讨

论、案例分析的方式，引导学生自主探究大气层的作用，摒弃被动

听讲的模式，培养学生的分析总结能力，深化知识记忆。

4.关联生活，认知大气与人类的关系

教师结合教材拓展板块内容提问：“大气层是地球的保护衣，但

是人类的一些行为会破坏大气层，大家想一想，生活中哪些行为会

污染大气？大气污染会带来哪些影响？”

学生自由发言，列举汽车尾气、工厂废气、焚烧垃圾等污染行

为，说出雾霾、沙尘、极端天气等危害。教师结合教材内容总结：

大气污染会破坏大气层结构，影响天气变化，危害动植物和人类健

康，引导学生树立保护大气环境的意识。

设计意图：衔接教材拓展知识，结合生活实际开展互动探究，

实现知识生活化，落实科学态度与责任的核心素养目标。

（三）课堂巩固，梳理新知

教师通过分层提问，带领学生回顾本节课教材核心内容：1.什

么是大气层？2.天气现象发生在大气层的哪个圈层？3.大气层有

哪些重要作用？学生逐一作答，教帅针对易错点、重难点进行补充

纠正，梳理本节课知识框架。

设计意图：通过课堂问答复盘核心知谡，帮助学生梳理知识脉

络，查漏补缺，夯实课堂所学内容。

七、课堂小结

本节课我