四上1.8 《自制打气筒》教学设计

四上《空气》单元教学设计四上《空气》单元教学设计【教材简析】《自制打气筒》是教科版小学科学四年级《空气》单元的第8课，指向课标学习内容要求1.2.1：空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。通过动手制作简易打气筒，认识空气性质、掌握空气流动相关原理。本课以庆典活动中气球充气这一实际需求为切入点，引导学生利用身边的材料（塑料瓶、气球皮等）设计并制作简易打气筒，通过观察和实验，探究空气的流动规律。教材以“问题解决”为核心逻辑，分四部分展开：第一部分明确任务，提出用身边材料制作简易打气筒的需求；第二部分设计制作，提供具体材料、操作步骤及核心原理（单向阀），助力学生顺利完成制作；第三部分展示交流，让学生通过图画记录空气流动过程并分享，加深对知识的理解；第四部分评估改进，促使学生发现装置问题，并探索优化方案，既巩固空气流动知识，又培养学生的动手实践与创新思维。【学情分析】四年级学生已在本单元前几课中，已经初步认识了空气“占据空间、能流动”等基本性质，并具备了一定简单的动手操作能力，如使用剪刀、胶带等。然而，他们对“单向阀”这类功能性结构的理解和应用存在难度。在教学过程中，需要结合生活经验，降低认知门槛，通过“分步操作+原理拆解”的方式，引导学生掌握制作方法，同时在“发现问题—改进装置”的过程中，提升观察分析与解决问题的能力。【教学目标】通过分析“吹气球费力”的问题，引导学生明确利用身边材料制作简易打气筒的任务，让学生知道打气筒需解决“防空气回流”的核心需求。能按照步骤完成简易打气筒制作（含单向阀），并用图画记录充气时的空气流动过程，能够说出“单向阀”控制空气流向的基本原理。在动手实践与装置改进的过程中，培养学生乐于合作交流的精神，树立“从生活中发现问题、用科学方法解决问题”的意识，同时养成安全使用工具的习惯。【教学重难点】教学重点：掌握简易打气筒的制作步骤，能正确安装“单向阀”，并完成给气球充气的操作。教学难点：理解“单向阀”控制空气流向的原理，能针对“瓶身变形”问题，提出合理的装置改进方案。【教学准备】教师：：教学课件、塑料瓶、气球皮、胶带、剪刀、打孔器、气球、打气筒学生：设计图纸、记录单、材料包（塑料瓶、气球皮、胶带、剪刀、打孔器）、气球。【教学过程】一、聚焦问题，明确任务（预设5分钟）材料准备：教学课件、塑料瓶、气球1.课件展示庆典活动中气球的图片，谈话：同学们，在庆典活动中我们经常会看到很多气球，大家知道这些气球是怎么被吹起来的吗？如果没有打气筒，用嘴吹气球会怎样？2.提出问题：既然嘴吹不方便，那我们能不能用身边常见的材料，自己做一个简易打气筒呢？3.揭示课题：今天这节课，我们就一起来“自制打气筒”，探究空气流动的秘密。（板书课题）4.演示实验：教师用塑料瓶直接给气球打气，让学生仔细观察现象。挤压塑料瓶时，气球鼓起来了；松手后，气球瘪了。引导学生认真思考这种现象背后的原因。5.深入提问：“要把气球充满气还要解决什么问题？”接着补充说明，“挤压时需要让空气流入气球中，松手时需要让空气留在气球内，同时让更多空气流入塑料瓶中，可以起到多次打气的目的。”【设计意图】从学生熟悉的生活场景切入，激发探究兴趣，自然聚焦“如何用身边材料制作打气筒”及“其工作原理”两大核心问题。通过演示实验让学生知道直接用塑料瓶进行打气无法实现多次打气的效果，从而抛出“防空气回流”的核心问题，让学生带着问题进入后续学习，避免实践的盲目性。二、设计制作，掌握原理（预设20分钟）材料准备：教学课件、塑料瓶、气球、气球皮、胶带、剪刀、打孔器1.展示材料：课件出示空矿泉水瓶、气球等材料，提问：这些材料分别能用来做打气筒的什么部分？引导学生思考，如瓶子装空气、气球皮做防漏结构等。2.小组讨论：组织学生进行小组讨论并设计制作方案，重点考虑如何设计结构才能让空气顺利进入气球并实现多次打气。3.教师指导：教师巡视各小组，帮助完善设计方案，确保方案可行性。4.分步教学：每组领取材料包，按照设计方案和步骤制作简易打气筒。步骤1：在塑料瓶的瓶盖上打个小孔。步骤2：剪一块长条形的气球皮。步骤3：用胶带将气球皮固定在瓶盖上，盖住小孔。步骤4：在瓶身上打一个小孔。步骤5：将气球套在瓶口处，挤压时手指堵住瓶身上的小孔；松手时手指移开。5.原理讲解：①为什么要在瓶身上开一个孔？（让瓶外空气可以流入瓶内，从而实现持续打气）②通过课件出示单向阀示意图，向学生提问：“挤压瓶身和松手时，气球皮分别会有什么变化？空气会往哪流？然后总结，“挤压时，气球皮鼓起，空气从瓶子流入气球；松手时，气球皮闭紧，空气流不回去，这就是“单向阀”的作用，能帮我们防漏气。6.学生分组实践：每组领取材料包，按照步骤制作简易打气筒。同时思考：打气过程中，空气的流动情况是怎样的？提醒要求：①使用剪刀时注意安全，不挥舞、不递尖；②做好后先试充1次，观察是否漏气。7.教师巡视指导，及时解决制作过程中遇到的问题，确保安全操作。【设计意图】设计方案部分，通过小组讨论，培养学生的工程思维和问题预见能力，为后续制作奠定基础。通过分步教学，降低一定的操作难度。拆解“单向阀”原理时，用“变化+空气流向”的提问方式，帮学生突破难点，兼顾实践与认知。通过动手制作，培养学生的动手能力和问题解决能力，体验工程制作的完整流程。三、展示交流，梳理过程（预设10分钟）1.小组展示：请各组成员展示自制打气筒，说说“自己是怎么做的”“充气时空气怎么流”，并在记录单上用图画画出空气流动过程。2.教师引导学生分析空气流动的原理：挤压时瓶内空气通过瓶盖小孔进入气球；松手时瓶内外界空气通过瓶身小孔进入瓶内。3.全班讨论：如何提高充气效率？可能的改进方案有哪些？【设计意图】结合“演示+图画”，将抽象的“空气流动”具象化，帮助学生梳理实践过程，巩固原理认知。四、评估改进，拓展思维（预设5分钟）1.小组评估：引导各小组对自制打气筒进行评估，发现存在的问题，如多次打气后，瓶子会变形，打气越来越慢；打气时容易漏气等，并思考如何改进？2.鼓励学生提出改进方案，如更换更有弹性的瓶子、改进气球皮的固定方式、注意打孔大小等。3.拓展延伸：除了换瓶子，还有什么办法能让打气更快？鼓励学生课后进行尝试，如调整孔的大小、用更硬的瓶身等。【设计意图】从“瓶身变形”的实际问题切入，引导学生主动思考解决方案，培养“发现问题—解决问题”的创新思维。课后作业延伸实践，让学习从课堂延续到课外。板书设计88.自制打气筒核心问题：防止空气回流空气单向阀挤压时：空气进入气球打开松手时：空气进入瓶子闭紧【疑难解答】1.如何解决漏气问题？确保气球皮绷紧并密封良好，使用胶带加强固定。检查小孔是否被堵塞，及时清理；检查瓶盖孔大小，若孔太大，换一个瓶盖重新打孔。2.如何提高充气效率？优化小孔位置和大小，使空气流动更顺畅。改进操作方法，如均匀用力挤压、保持手指快速切换等。课后检测一、填空题（每空1分，共10分）1.声音是由物体产生的，声音是以形式传播的。2.力的单位是，简称，用符号表示。3.气球里的气体喷出时，会产生一个与喷出气体方向相反的推力，这个力叫做。物体形状被改变时产生的要恢复原来形状的力叫。4.花样游泳选手的头部潜入水中时，仍能跟随音乐起舞，这说明了能传播声音。5.小明早餐吃了一个鸡蛋、两片面包，喝了一杯牛奶，应该记录为种食物。6.在某种食物上滴碘酒后变蓝色，说明该食物中含有。二、选择题（每空1.5分，共45分）7.用敲击后的音叉轻轻触碰水面，我们会观察到的现象是（）。A.水面会下降B.水面平静C.水面会溅起水珠产生波纹，并向外扩散8.自制动力小车在行驶过程中不能走直线，原因可能是（）。A.气嘴孔太小B.车轴不正C.轮子太大9.我们说话的声音主要是靠（）振动产生的。A.舌头B.嘴唇C.声带10.能提高肺活量的做法是（）。A.每天多吃零食B.每天多读书C.每天坚持体育锻炼11.人剧烈运动后，呼吸次数增加是因为运动时需要消耗更多的（）。A.氧气B.氮气C.二氧化碳12.一天中我们吃最多的食物是（）。A.谷薯类B.蔬菜类C.油和盐13.我们吃食物时主要依靠（）来撕碎食物。A.臼齿B.门齿C.犬齿14.下列选项中，（）不是保护呼吸器官的正确做法。A.新冠疫情期间，出门戴口罩B.经常开窗通风C.抽烟15.下列食物中含丰富维生素的是（）。A.牛肉B.胡萝卜C.鸡蛋16.下列车利用人力前进的是（）。A.马车B.轿车C.手推车17.小明用橡皮筋自制了一个小乐器，要让橡皮筋发出更高的声音，他应该（）。A.用力拨动橡皮筋B.把橡皮筋放松一些C.把橡皮筋拉紧一些18.熟透了的橘子离开树枝后，总是落向地面，这是由于橘子受到（）的作用。A.拉力B.重力C.推力19.运动的物体具有能量（动能）。下列物体具有动能的是（）。A.放在桌上的铅笔盒B.地面上的桌子C.正在行驶的轿车20.用气球驱动小车时，小车的运动方向与气流喷出方向（）。A.相同B.相反C.不一定21.下列声音比较悦耳的是（）。A.下课时班级的吵闹声B.睡前的轻音乐C.飞机的轰鸣声22.2020年11月24日凌晨4时30分，长征五号运载火箭在中国文昌航空发射场点火，搭载嫦娥五号探测器顺利发射升空。火箭发射时，是靠（）向前运动的。A.重力B.反冲力C.摩擦力23.宇航员在月球上不能直接交流是因为声音无法在（）传播。A.空气中B.地面上C.真空里24.教室里，老师上课时，大家都能听到他的声音，说明声音的传播方向是（）。A.四面八方B.只向前C.只向后25.在耳朵的各部分结构中，能将声波转化为振动的是（）。A.耳道B.鼓膜C.听觉神经26.物体间产生的摩擦力，往往会（）物体运动。A.加快B.阻碍C.不影响27.猫的耳朵会转动、耳郭大，周围出现声音时，只要转动耳朵就能听到。耳郭的主要作用是（）。A.收集声音B.传播声音C.产生声音28.用相同的力击打右图所示的空心钢管，发出的声音最高的是（）。A.最长的钢管B.最短的钢管C.长度居中的钢管29.在安静状态下，人每分钟呼吸（）次左右。A.5B.20C.6030.在测量肺活量时，下列做法正确的是（）。A.吸气时只吸一小口B.吸气、呼气两次C.呼气时尽量将肺部气体全部呼出31.在一定限度内，橡皮筋拉的越长，产生的弹力（）。A.越大B.不变C.越小32.下列饮食方法科学合理的是（）。A.只吃水果、蔬菜B炒菜时多加油和盐C荤素搭配，让营养均衡33.呼气时，胸腔会（），膈肌会（）。（）A.收缩，上升B.收缩，下降C.扩张，上升34.在一个塑料袋里装上水、切成小块的馒头和煮熟的蔬菜，然后反复揉挤这个袋子。这个实验模拟的是食物在()里的消化过程。A.口腔B.食道C.胃35.下列选项中，()是为了减小摩擦力。A.轮胎上细密的花纹B.浴室脚垫做得凸凹不平C.旅行箱上装有小滚轮36.下列物体中，没有产生弹力的是（）A.压弯的直尺B.保持原状的弹簧C.拉开的弓三、填图题（每空1分，共6分）37.观察右图弹簧测力计，将各部分名称填入括号中。从图中可知，该弹簧测力计的最大测量值是N。四、探究题（每空1.5分，共33分）38.根据研究，人呼吸时吸进去的气体和呼出的气体成分含量会发生一定的变化，如下表所示。氮气氧气二氧化碳其他气体吸进人体的气体78%21%0.03%0.97%呼出体外的气体78%16%4%2%（1）由表中数据可知，我们呼出的气体和吸进的气体相比，含量减少的是，含量增加的是和其他气体，含量不变的是。（2）人的呼吸实际上是在进行气体交换，使（）进入血液，同时排出二氧化碳A.氧气B.氢气C.氮气（3）在人体的器官中，气体交换的场所是（）。A.胃B.肺C.心脏39.小亮同学使用鼓和泡沫小球研究声音，仪器装置如右图所示。请思考并回答下列问题。泡沫小球鼓（1）在鼓面上放泡沫小球，轻轻敲击鼓面泡沫小球鼓A.会跳动B.位置不变C.只会滚动（2）泡沫小球在实验中所起的作用是（）。A.使振动现象更明显B.为了美观C.检测声音的高低（3）用大小不同的力敲击鼓面，可以观察到的现象是（）。A.泡沫小球跳动的幅度不同B.泡沫小球跳动的幅度相同C.泡沫小球不会跳动（4）从实验中发现，越用力敲击鼓，鼓面振动幅度越大，发出的声音就越，敲击鼓面越轻，鼓面振动幅度越小，发出的声音越。40.在模拟搬重物的实验中，小明将装有钩码的长方形纸盒放在木板上，并用弹簧测力计测得向前拉动纸盒时的拉力（如下图）。（1）上图中，弹簧测力记的示数为（）牛。A.0.9B.1.1C.1.2（2）关于“拉力的测量和读数”，下列说法正确的是（）。A.测量前，先检查弹簧测力计的指针是否指在“0”刻度B.测量的拉力可以超过弹簧测力计刻度的最大值C.读数时，视线高于指针（3）实验中，如果给纸盒安装轮子，这时测得向前拉动纸盒的力将（）。A.变大B.变小C.保持不变（4）生活中有许多改变摩擦力大小的做法，下列做法能增大摩擦力的是（）。A.在鞋底刻上花纹B.在车轮和轴之间安装滚珠轴承C.在齿轮之间加润滑油41.铝片琴是一种常见的乐器，它由长短不同的铝片构成（如下图）。（1）用相同大小的力从长到短依次敲击铝片，声音的变化是（）。A.从低到高B.从高到低C.从强到弱（2）小亮用铝片琴演奏了歌曲《小星星》中的一段旋律，其中音高最高的是。（填简谱）1155丨665-丨4433丨221-丨（3）曲子结尾处，小亮停止敲击铝片琴，可琴声还能持续一会儿，主要原因是（）。A.铝片还在振动B.人们还沉浸在音乐中C.空气能传播声音42.让小车从同一个斜面的同一高度处滑下，沿不同材料的平面运动，小车最后停留的位置如右图所示。（1）实验中，让小车从同一个斜面的同一高度处滑下，目的是使小车达到平面时具有相同的（）。A.重力B.反冲力C.速度（2）实验中，小车行驶距离最长的物体表面是（）。A.毛巾表面B.纸板