《自制打气筒》 教学设计-2026教科版四年级科学上册

1.8《自制打气筒》教学设计

【教材分析】

本课属于工程技术实践课（教材P23-P25）,依托空气占据空间、

空气可以流动的前置知识，开展简易装置工程制作活动。教材编排板

块清晰：

L明确任务板块（P23）：以庆典吹气球生活情境导入，提出工程

任务：利用身边材料制作简易打气筒，便捷给气球充气，初步观察塑

料瓶打气的挤压、松手两种状态；

2.设计制作板块（P24）：给出分步制作流程，要求边制作、边测

试、边思考，规范操作步骤，重点利用气球皮制作单向阀门，实现持

续充气；

3.展示交流板块（P25）：借助记录单用图画呈现空气流动路径，

分享工作原理；

4.评估改进板块（P25）：引导学生发现作品缺陷，如塑料瓶易变

形、充气效率低，自主思考优化方案。

本课完整经历明确任务一设计制作一测试调试一展示交流一评

估改进工程实践流程，落实工程思维，深化空气具有流动性、空气占

据空间的科学概念。

【学情分析】

四年级学生已经学习空气占据空间、空气可以流动，玩过气球，

知道打气筒功能，但不明白打气筒内部单向进气的工作原理。学生乐

于动手制作，但是工程实践中容易忽视测试、调试环节，制作时很难

意识到“单向阀门”是装置能否持续充气的关键；制作完成后，缺少

主动评估作品、寻找不足、优化改进的意识。通过分步制作、反复测

试、交流评估，引导学生像工程师一样思考，体会结构和功能之间的

联系。

【教学目标】

一、科学观念

1.空气具有流动性，能够被挤压、转移；简易打气筒依靠单向结

构控制空气定向流动，持续给气球充气（教材P23-P25）。

2.装置结构影响功能，合理的结构设计才能实现持续充气。

二、科学思维

1.观察自制打气筒挤压、松手时空气流动情况，推理气球皮阀门

起到单向进气的作用。

2.针对作品存在的问题，分析缺陷成因，提出可行的改进方案。

三、实践探究

1.按照教材步骤完成简易打气筒制作，每完成一步进行效果测试,

及时调整装置（教材P24）。

2.用图画记录打气过程中空气流动路径，完成《空气的流动过程》

记录单（教材P25）。

3.测试作品充气效果，开展自评与互评，提出合理改进办法,

四、态度责任

1.在制作、调试过程中耐心尝试，遇到失败主动调整，形成严谨

的工程实践习惯。

2.善于利用身边废旧材料开展制作，树立废物利用、创新改造的

意识；乐于分享作品，倾听他人建议。

【教学重点】

按照流程完成自制打气筒制作，理解打气筒工作时空气流动规律,

认识单向阀门的作用。

【教学难点】

理解气球皮构成的单向阀门工作原理：能够发现装置不足，自主

提出有效的改进方案。

【教具准备】

教师教具：成品自制打气筒、塑料瓶、气球、瓶盖、胶带、打孔

工具；《空气的流动过程》记录单；

学生分组材料：空塑料瓶、气球、瓶盖、剪刀、胶带、打孔器；

备用材料；

教学视频准备：①自制打气筒完整制作示范视频；②打气筒工作

空气流动动画视频；③失败作品调试改进参考视频。

【教学过程】

一、导入新课（教材P23明确任务）

教师活动：出示庆典气球图片，创设情境：举办活动需要大量气

球，只用嘴吹气球十分费力。直接演示只用塑料瓶套气球挤压：挤压

瓶子气球变大，松开手气球又缩小，无法持续充气。抛出问题：怎样

改造塑料瓶，做出简易打气筒，持续给气球充气？出示本节课课题《8

自制打气筒》，明确工程任务：利用身边材料制作简易打气筒，方便

快捷给气球充气（教材P23）。组织学生交流猜想：需要解决什么难

题才能不让空气回流？

学生活动：观察教师演示现象，发现普通塑料瓶无法持续充气，

交流自己的想法，思考制作需要的材料。

设计意图：情境教学法，通过对比实验制造认知冲突，引出工程

任务，激发学生改造装置的探究欲望。

知识点：空气可以流动，普通塑料瓶挤压进气、松手空气回流，

无法持续充气。

二、讲授新课

活动一：研读制作流程，规划制作方案（教材P24设计制作）

教师活动：出示教材分步制作流程，逐条讲解操作要点：①瓶盖

打孔；②裁剪长条气球皮；③气球皮绷紧固定在瓶盖小孔上；④瓶身

打孔；⑤气球套瓶口，挤压时堵住瓶身小孔，松手时移开手指。着重

强调关键要求：气球皮一定要绷紧，这是单向阀门能否正常工作的核

心。播放制作示范视频，提醒学生小心使用剪刀、打孔工具，注意安

全。提示学生：每完成一步，就要测试效果，及时思考当下存在的问

题。

学生活动：认真阅读制作步骤，观看示范视频，小组讨论分工，

规划制作顺序。

设计意图：学法指导，培养学生读图获取信息、规划工程流程的

能力，提前明确关键技术要点。

知识点：绷紧的气球皮构成单向阀门，控制空气只能单向流动。

活动二：动手制作与实时测试调试（教材P24设计制作）

教师活动：组织学生分组开展制作，巡视各组进度，及时发现共

性问题：气球皮松动漏气、孔位不合适、手指配合动作不协调。针对

漏气小组进行点拨：检查气球皮是否绷紧、胶带密封是否严实。引导

学生边制作边测试：组装完成后反复练习操作，挤压时堵住瓶身小孔,

松手时放开小孔，观察气球能否持续充气c鼓励小组互相观察，对比

充气效果差异。

学生活动：分工合作完成打气筒组装，反复测试充气效果，遇到

漏气等问题尝试调整装置。

设计意图：采用动手实践、即时调试的工程学习方法，在实操中

发现结构缺陷，锻炼动手解决问题能力。

知识点：挤压瓶身，瓶内空气推开气球皮阀门流入气球；松开瓶

子，外部空气从瓶身小孔进入瓶内，气球皮闭合，气球内空气不会倒

流。

活动三：展示交流，梳理空气流动过程（教材P25展示交流）

教师活动：组织小组上台展示自制打气筒充气演示。发放《空气

的流动过程》记录单，指导学生用图画标注挤压、松手两个阶段空气

流动路径。组织交流研讨：挤压瓶子时，空气向哪里流动？松开手，

空气又从哪里进入瓶子？气球皮起到了什么作用？汇总得出：气球皮

相当于单向阀门，只允许空气单向通行，防止空气回流。

学生活动：上台展示作品，完成记录单绘图，结合实验现象交流

空气流动规律。

设计意图：借助绘图模型外化思维，把看不见的空气流动直观呈

现，突破原理理解难点。

知识点：挤压：瓶内空气推开气球皮阀门，流入气球；松手：外

界空气从瓶身小孔流入瓶内，气球皮贴紧小孔封闭，气球空气不会回

流。

活动四：评估作品，思考优化改进方案（教材P25评估改进）

教师活动：抛出评估问题：多次使用后，塑料瓶容易变形，打气

效率下降。引导学生思考缺陷成因：软塑料瓶反复挤压容易形变。组

织小组讨论，征集改进方案。启发思考：有没有柔韧性更好的容器？

还可以怎样优化阀门结构、减少漏气？汇总可行方案：更换硬度更高、

韧性更好的瓶子；加厚密封胶带；调整瓶盖小孔大小等。

学生活动：自评自制打气筒优缺点，小组交流改进思路，记录可

行优化方案。

设计意图：落实工程“评估一改进”重要环节，培养学生批判性

思维与优化创新意识。

知识点：材料特性、结构设计直接影响工具的使用效果，工程作

品需要不断优化完善。

三、课堂小结

教师活动：师生共同回顾自制打气筒制作流程、工作原理。提问:

自制打气筒里气球皮有什么作用？怎样改进可以让打气筒更好用？

梳理核心要点：依靠单向阀门控制空气定向流动，实现持续充气。

学生活动：回顾制作过程，复述空气流动规律，说出装置改进思

路。

知识点：利用单向结构控制空气定向流动，是打气筒能够持续充

气的核心原理。

四、课堂练习

1.自制打气筒中，绷紧的气球皮起到单向阀门的作用，防止空气

倒流。

2.挤压塑料瓶时，要堵住瓶身上的小孔；松开手时，移开手指，

让空气进入瓶内。

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