3《空气占据的空间会改变吗》 教学设计2026秋科学四年级上册教科版

小学科学四年级上册第一单元第3课《空气占据的空间会改变吗》教学设计一、教材分析本课是《科学》四年级“空气”单元的第3课时。教材在上一课“空气能占据空间”的基础上，进一步提出新问题：“空气占据的空间会改变吗?”教材通认知冲突，聚焦核心问题。接着设计了三层递进的探究活动：探索1(用手挤压装满空气和水的塑料瓶，对比感受变化)、探索2(用注射器分别抽入等量空气和水，用力压活塞，比较压缩程度)、探索3(用示意图解释空气和水的空间变化)。最后通过研讨三个问题(注射器实验推论、倒扣入水仍有水进入、皮球继续充气)和拓展游戏“空气压缩枪”巩固应用。本课核心概念是“空气可以被压缩，水不容易被压缩”,为后续学习压缩空气的应用(如充气轮胎、气垫等)奠二、学情分析四年级学生在前面两节课已经认识到空气的存在、空气能占据空间，但对就不能再被压小”,或者误以为“空气被压没了”。本课需要通过直观的触觉(挤压塑料瓶)和定量实验(注射器刻度对比)帮助学生建立“空气能被压缩”的概念。注射器实验是难点，需要教师指导正确操作(堵住管口、缓慢用力、观察刻度变化)。同时，“空气被压缩时，微粒间距离变小”这一微观解释教材未能通过对比实验(空气vs水)的压缩效果，比较归纳出空气和水的不同性能用示意图表示注射器中空气和水在压缩前后的空间变化(用点的疏密表示被压缩)。制作“空气压缩枪”时能遵守安全规则(管口不对人),体会科学游戏的乐四、教学重点与难点教学难点：理解空气被压缩时其微粒间的距离变小但微粒数量不变(教材通过示意图渗透，不要求微观概念);能从实验现象归纳出“空气占据的空间会改变”并进行迁移解释(如皮球充气、倒扣入水仍有水进入)。学具(每组):空塑料瓶(带盖)2个(一个装满空气，一个装满水)、注射器 (20mL或50mL,无针头)2支、水槽1个、抹布1块、记录本、彩笔(画示意拓展材料：注射器(每组1支，用于制作空气压缩枪)、橙子皮(或小纸团)若教室布置：4人一组，每组实验桌放置材料，水槽中装适量水。注射器实验前强调安全(不能用针头，管口不对人)。1.情境导入(2分钟)教师活动：演示将空塑料瓶(瓶口朝下)竖直压入水中，问：“看到了什么?”(没有气泡，但瓶底有少量水进入)。少量水能进入呢?难道空气占据的空间会改变吗?”引出课题。学生活动：观察教师演示，思考并回答(可能说“空气被挤了”“空气跑掉了”等),产生认知冲突。设计意图：(利用教材“没有气泡但有少量水进入”的反常现象，激发探究欲望。)2.聚焦(2分钟)还是有少量的水可以进入呢?”板书课题。提问：“你认为空气占据的空间能被压缩吗?”记录学生前概念，带着问题进入学生活动：表达自己的猜想(能/不能),说明理由。设计意图：(明确本课核心问题，引出“压缩”概念。)3.探索(共23分钟)活动一：挤压塑料瓶(6分钟)教师活动：指导每组有两个塑料瓶(一个装满空气并拧紧瓶盖，一个装满水并拧紧瓶盖)。让学生用手分别挤压两个瓶子，感受有什么不同。空气被压缩了吗?”引导学生关注瓶子的形变和恢复情况。设计意图：(通过触觉初步感知空气可压缩、水不可压缩。)活动二：注射器实验(12分钟)①两个相同的注射器分别抽进同样多的空气和水(如10mL刻度),记录初始刻巡视指导，帮助学生读数，引导发现空气可以从10mL压到很小(如3mL),水几乎压不动(仍接近10mL)。指导学生填写教材中的记录单。记录活塞位置；发现空气能被压到较小刻度，水几乎不动；填写记录单，讨论设计意图：(定量对比实验，用数据证明空气能被压缩，水不易被压缩，培养实证意识。)活动三：示意图解释(5分钟)教师活动：出示教材第10页示意图(空气压缩前后的点状图)。提问：“空气是这样变化的，水是怎样变化的呢?”引导学生用点或圈表示压缩气的总量没有变；水不容易被压缩，因为水微粒之间本来就挨得很近。(用形象语言，不超出教材)让学生在自己的记录本上画示意图。压缩对比图(水压缩前后变化很小，用疏密表示)。设计意图：(借助图像帮助学生建立抽象概念，体现跨学科(美术)表达。)4.研讨(8分钟)①根据注射器实验推测，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?理由?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?(引导回答：瓶内空气被压缩，占据的空间变小，水进入填补)③鼓起来的皮球为什么还可以继续充入空气?(皮球内空气被压缩，仍有空间容纳更多空气)汇总“我的发现”:空气占据的空间会改变(能被压缩),水占据设计意图：(从实验现象上升到原理应用，检验学生是否真正理解“压缩”概念。)5.拓展(2分钟)安全：“注射器管口不能对着人!”(教材安全提醒)跨学科融合：这个游戏利学生活动：观看演示或分组尝试(如果时间允许可分组体验，但必须强调安全)。理解压缩空气的力量。设计意图：(趣味游戏巩固知识，激发兴趣，同时渗透安全教育。)6.课堂总结(2分钟)①空气占据的空间会改变(能被压缩),水占据的空间不容易改变；③压缩空气有弹力，可以应用在生活中(皮球、气垫等)。设计意图：(强化知识结构。)7.布置作业(以探究为主)(1分钟)①回家用注射器(去针头)抽空气，堵住管口，用力压活塞，感受弹力；再抽同②寻找生活中利用空气被压缩的物品(如篮球、气垫、打气筒等),至少列举3选做探究作业：尝试用空气压缩枪的原理，设计一个简单的“空气动力小玩具”(可用注射器、吸管、纸团等),注意安全。设计意图：(将课堂探究延伸到课外，联系生活实际。)七、板书设计(结构化主板书)1.3空气占据的空间会改变吗