《空气中有哪些成分》教学设计-2026-2027学年沪科技版（五四制）（新版）小学科学五年级上册

《空气中有哪些成分》教学设计-2026-2027学年沪科技版（五四制）（新版）小学科学五年级上册一、教学背景本课是2026秋新教材沪科技版（五四制）小学科学五年级上册第一单元《我们周围的空气》第一课。五年级学生在低中段学习中已经感知空气无色、无味、会流动，知道身边到处存在空气，但普遍存在前概念：认为空气是单一的一种气体。学生能够完成简单的燃烧类观察实验，具备小组合作观察、记录现象的基础能力，但很难自主从实验现象推理空气是多种气体组成的混合物。本单元以空气为大主题，本课作为单元起始课，借助蜡烛燃烧的经典探究实验，引导学生发现空气内部含有不同性质的气体，认识空气各主要成分的体积占比与基础特性，落实2022版科学课程标准物质科学领域相关要求，为后续学习空气与生命、保护空气的内容搭建认知基础，引导学生从“感知空气存在”进阶到“拆解空气组成”。二、教材分析教材以生活情境开启本课，抛出核心驱动问题：空气看不见摸不着，它是不是只有一种气体？教材设置猜想、蜡烛罩杯对比实验、研讨辨析、成分数据阅读、拓展小实验板块。教材设计倒扣玻璃杯罩住燃烧蜡烛的实验，观察蜡烛熄灭、杯内水位上升现象，引导学生推理：空气中有一部分气体可以支持燃烧，这部分气体消耗完毕，火焰就会熄灭；剩下大部分气体不能支持燃烧。教材呈现空气成分体积占比图表，明确氮气约占78%，氧气约占21%，剩余少量是二氧化碳、水蒸气、稀有气体等。教材区分两种气体的性质：氧气能够支持燃烧；氮气性质稳定，不支持燃烧，常用来食品保鲜。同时设置检验二氧化碳的拓展小活动，介绍二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊。教材不直接给出结论，以问题链推动学生根据实验证据推理，重视证据意识。本课不深入讲解气体化学反应，重点建立“空气是混合物”的核心概念，为后两课学习空气对生命的作用、空气污染做好铺垫。三、核心素养教学目标（一）科学观念知道空气不是单一气体，是由多种气体混合形成的混合物；记住空气主要成分的体积比例，氮气含量最多，其次是氧气；了解氧气可以支持燃烧，氮气不支持燃烧；知道空气中含有少量二氧化碳、水蒸气等气体。（二）科学思维能够根据蜡烛燃烧实验现象进行推理，区分空气中支持燃烧与不支持燃烧的气体；能读懂空气成分占比图表，从数据中提取信息；能够修正“空气是单一气体”的原有想法，建立基于证据的因果推理。（三）探究实践读懂教材实验步骤，小组合作完成蜡烛罩杯观察实验，客观记录实验现象；能观察澄清石灰水遇二氧化碳的变化；能用图表、文字记录观察结果，基于实验现象表达推理过程。（四）态度责任保持对空气探究的好奇心，在实验中细致观察、如实记录；体会空气成分对人类生产生活的价值，认识到空气各组分各司其职，初步建立空气是宝贵资源的意识；遵守实验操作规范，注意用火安全。四、教学重难点教学重点：通过蜡烛燃烧实验，认识空气是混合物；掌握空气主要成分以及氧气、氮气的基本性质。

教学难点：根据蜡烛熄灭、水位上升现象进行逻辑推理，理解杯内氧气被消耗，剩余气体不能支持燃烧；区分体积占比含义，理解氮气虽然含量最高，但氧气才是支持燃烧的气体。五、教学过程（一）情境导入，暴露原有认知教师出示教材开篇情境图片，展示点燃蜡烛正常燃烧的场景。

师：同学们，我们身边到处都有空气，大家之前学习已经知道空气无色、无味、会流动。大家看一看教材开头的问题，想一想：空气仅仅是一种气体吗？请大家说一说自己的猜想。

生1：我觉得空气就是一种气体，到处都一样。

生2：我觉得空气里面有不同东西，蜡烛燃烧需要空气，没有空气蜡烛就灭了。师：大家出现两种不同猜想。空气看不见摸不着，我们不能直接拆开空气看里面的成分，所以我们要借助实验，通过现象寻找证据，来研究空气中到底有哪些成分。今天我们一起学习《空气中有哪些成分》。教师板书课题。设计意图：依托教材情境，抛出核心探究问题，暴露学生前概念，制造认知冲突，激发探究欲望，自然引出本课探究任务。（二）研读教材实验板块，明确实验任务与安全要求师：请大家阅读教材中的蜡烛探究实验段落，我们一起读懂这个实验。教材描述：在水槽中放入少量水，点燃蜡烛，用透明玻璃杯倒扣罩住蜡烛，仔细观察蜡烛火焰变化，同时观察杯内水面变化。请大家先猜想，蜡烛会一直燃烧吗？杯子里面的水面会发生什么变化？小组内简短交流猜想。学生小组讨论后发言。

生1：蜡烛烧一会儿会熄灭，杯子里面水可能会进去一点。

生2：蜡烛不会马上熄灭，杯子里水面不会变化。师：大家猜想各不相同，实验前老师强调安全：蜡烛火焰注意远离书本、衣物，实验结束立刻熄灭蜡烛，不要用手触碰热的玻璃杯。每个小组依次操作，认真观察，把火焰变化、水位变化记录在记录表上。设计意图：紧扣教材课文内容，引导学生自主阅读实验方案，建立猜想先行的探究习惯，落实用火安全提醒，让学生明白实验目的是寻找空气成分的证据。（三）分组实验，全班研讨现象，推理空气成分各小组开展实验，教师巡视，提醒学生安静观察。实验完成，组织全班汇报。

师：哪个小组先来分享你们看到的现象？

生：蜡烛点燃后正常燃烧，倒扣杯子之后，火焰慢慢变小，一段时间之后蜡烛熄灭；杯子里面的水面比外面水槽的水面升高一小截。师：我们一起来思考教材提出的研讨问题：蜡烛为什么最后会熄灭？

生：杯子里面能帮助燃烧的气体用完了。

师：很好。那杯子里剩下的气体还能不能支持燃烧？我们可以继续验证。我们将点燃的火柴伸进倒扣蜡烛后的杯子，观察火柴会怎样。教师演示该操作。

生：火柴立刻熄灭了。师：结合这两个现象，我们可以推理。杯子里的空气，一部分气体可以支持蜡烛燃烧，这就是氧气；蜡烛燃烧消耗掉杯内氧气，氧气耗尽，火焰熄灭。剩下大部分气体不能支持燃烧，这就是氮气。师：请大家阅读教材空气成分图表与文字。课本给出空气体积占比数据，大家看一看，谁的占比最大？

生：氮气，大约占空气体积的78%；氧气大约占21%。

师：剩下的少量气体是什么？

生：二氧化碳、水蒸气、稀有气体等。教师板书空气成分。师：我们再看教材拓展小实验，二氧化碳可以让澄清石灰水变浑浊，这个方法可以用来检验二氧化碳。我们呼出的气体里面就含有二氧化碳。师：现在大家想一想，空气是一种单一气体吗？

生：不是，空气是多种气体混合在一起，属于混合物。设计意图：以实验现象作为证据，结合教材文本研读，层层推理，突破本课难点。借助演示实验帮助学生区分氧气、氮气性质，建立混合物概念，避免直接灌输结论。（四）案例分析，巩固各气体用途师：课本介绍了氮气的用途，我们一起来读一读。氮气性质稳定，不容易发生反应，可以用来填充食品包装袋，隔绝氧气，延长食物保存时间。氧气可以支持燃烧，同时可以供给生物呼吸。师：我们来做案例辨析。薯片包装鼓鼓的，里面充入的主要是什么气体？为什么不充氧气？

生：充氮气。如果充氧气，薯片容易氧化变潮变质。师：空气中的水蒸气，我们生活中也能看到例子。冬天从室外进入温暖房间，眼镜片上出现一层水雾，就是空气中水蒸气遇冷形成的。设计意图：依托教材案例，联系生活实例，帮助学生理解不同空气成分的作用，巩固科学观念，把抽象的气体知识落地到生活场景。（五）拓展思考，设置单元衔接问题师：氧气可以供给人和动植物呼吸，那呼吸的时候，空气发生了怎样的变化？这就是下一节课我们要研究的内容。课后大家可以观察，夏天冰镇饮料瓶外壁的水珠，思考水珠来自哪里。设计意图：衔接本单元下一课，设置悬念，引导学生持续思考，把课堂学习延伸到生活观察。六、课堂小结师：我们回顾本节课。通过