内容正文:
《空气能占据空间吗》实验教案
在小学科学课程教学中,我发现有的实验从材料的选择到过程的设计都可能存在不科学不合理的情况。因此,我认为结合实际情况对实验进行科学的改进和创新,通过简单容易操作的实验,能够更好地提高教学质量全面提升学生的科学素养。
一、实验设计意图
《空气能占据空间吗》是教科版小学科学三年级上册《空气》单元的第二课时。空气能占据空间吗?通过实验,验证空气占据一定的空间;在对比观察和积极地思考中解释实验的原理。
二、教材实验回顾及不足
“把纸团粘在杯子底部,然后将杯子倒扣在水里。里面的纸团会湿吗?”经过多次实验,我们不难发现,这个实验存在如下不足:
(一)纸团往下掉。如果纸团在杯底固定不了纸团肯定会掉入水中被打湿,在杯底打孔和打气时纸团也容易掉,从而导致实验结果出现错误。
(二)杯子入水的角度可能会倾斜。把杯子倒扣入水中,杯子必须竖直向下。如果杯子发生了倾斜,空气在泄漏后,水就会进来,纸团很有可能会被打湿。
(三)杯口的水打湿纸团。将玻璃杯从水中取出。杯口的水会流到纸团上,打湿纸团影响实验结果的正确。学生操作时拿杯子的手也可能有水打湿纸团。
(四)如果杯子过软或过硬,不容易打出合适的小孔。打好的孔小了,球针就插不进去,打好的孔大了,空气就会泄露出来,都无法通过实验得知空气是否能将水挤出杯子。塑料杯太软学生也不容易拿。
三、实验的创新与改进之处
(一)三年级学生还没有“占据空间”的概念,在实验前通过分析乌鸦喝水的故事使得学生对“物质占据空间”有了初步的认知。
(二)将实验设计分三个活动,由易到难,具有趣味性,更加符合三年级学生的探究水平。活动一,通过学生实验与教师的演示实验的对比初步感知空气能占据空间。活动二,在学生组与组之间不断的实验对比进一步加深对“空气能占据空间”的理解。拓展活动作为学生的课后探索延伸。这样的设计探究更为合理。
(三)选择新的实验材料,用去底的透明矿泉水瓶(或饮料瓶)和乒乓球替换掉原来的纸团和杯子。实验时,采用了小组与小组之间进行实验对比。把瓶盖完好的瓶子竖直倒扣到水中,会看到乒乓球靠近水槽底部,空气占据了瓶子的空间,水就进不去。把瓶盖有孔的瓶在扣到水中,乒乓球就浮在了水面上。通过两个不同实验结果的对比学生更进一步清楚地打出实验结论,明确了实验现象背后蕴含的原理。
四、创新实验设计方案。
小朋友们以前听过《乌鸦喝水》的故事吗?现在我们来看一个动画:《乌鸦喝水》。聪明的乌鸦是用了什么方法才喝到水的?瓶里的水为什么会上升?其实在我们周围,像水,小石子等物质都要占据一定的空间,那么空气能占据空间吗?
(一)活动一:为什么水流不进空瓶子
实验材料:完好的矿泉水瓶,漏斗,大半杯水。
1. 教师演示:在矿泉水瓶中插入漏斗,往漏斗中倒水,水能流入瓶子吗?
2.用橡皮泥封住瓶口漏斗外侧,再往漏斗中倒水,水能流入瓶子吗?学生猜测。
3.分发材料,学生分组尝试。
4.汇报交流:漏斗外侧的瓶口封住,向漏斗中倒水,你看到了什么现象?
5.研讨:
(1)有了橡皮泥,改变了什么?为什么瓶口封住再通过漏斗装水,水却不会流进瓶子?
(2)现在水无法从漏斗流入瓶子,你有办法让水流进去吗?
6.学生讨论交流:将橡皮泥弄一个小洞或缝隙,也可以直接拿掉橡皮泥。水进入,空气就从小洞或孔隙被水排挤出来。
(二)活动二:乒乓球在哪里
实验材料:去底的矿泉水瓶(有的瓶盖完好,有的瓶盖有孔)、乒乓球、水、水槽
1. 先把乒乓球放水槽中(提前装好适量的水),用准备好的矿泉水瓶(瓶口朝上底朝下)慢慢地对准水中的乒乓球,竖直地用力朝下压。这个乒乓球将在水中的什么位置。
2. 学生动手实验学生汇报。
3. 对比,讨论“为什么会出现两种不同的结果?”
4. 汇报交流
(三)拓展活动:小挑战
有半瓶水、两根吸管、一块橡皮泥。利用这些东西,你能利用今天学到的有关空气的知识使水从吸管里流出来吗?
(要求:不能倾斜杯子倒出来。不能用手捏瓶子。不能用嘴吸。)
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