2.4 空气有质量吗 教学设计-2024-2025学年科学三年级上册 教科版

《空气有质量吗》 核心概念 物质的结构与性质 学习内容与要求 学习内容：1.物质具有一定的特性与功能 2.空气与水是重要的物质 学业要求： 1.能使用简单的仪器测量一些物体的长度、质量、体积、温度等常见特征 2.说明空气有质量并占有一定的空间，能举例说明物体具有质量等特征，能利用证据证明空气占据空间、充满各处的性质等 教材分析 《空气有质量吗》是教科版三年级上册《空气》单元的第四课，新课程标准要求学生能利用简单仪器测量一些物体的质量，利用证据说明空气有质量。在前面的学习中，学生已经学习了空气的一些特征：如占据空间、能压缩等。并在上节课中讨论了空气和水的不同，学生还使用小圆圈表征空气微粒。本课则继续探究空气的特质——空气是否有质量，通过本课的学习，学生将掌握称量的方法，在第五课《一袋空气的质量是多少》中使用本课的方法。 教材中，本课的内容分为了三个板块：第一板块，聚焦问题“木头有质量，水有质量，空气有没有质量呢？”，唤醒学生已有的知识经验，引发学生思考空气是否有质量；第二板块，实验探究“空气有质量吗”，学生借助简易天平观察到空气的确有质量；第三板块，研讨与拓展，通过研讨解释实验中的现象，加深理解，并在拓展中使用另外一种方法证明空气有质量。 学情分析 对三年级的学生来说，“质量”这个词在他们的认识里，和“重量”并无区别，“重量”更符合他们的表达习惯。重量和质量不是一回事，但有关联。因此，可以用“重量”这样的词作为前概念来使用，让学生较好的接受。 其次，学生在一年级的时候通过《认识一袋空气》一课观察过空气的基本特征，知道空气是无色透明、会流动、没有固定形状的气体，对于空气有没有质量（学生常说重量）并没有认真思考过，但是根据生活经验会有他自己的想法，要给学生表达自己想法的机会。 在一年级下册《谁轻谁重》一课中，学生对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，知道天平的倾斜可以反映出轻重，这是本课主要实验的基础，基于轻重的判断学生才能论证空气究竟有没有质量。 教学目标 科学观念：知道质量是物质的基本特征之一，空气作为物质是有质量的 科学思维：能在教师引导下，思考利用天平或其他方法测量空气是否有质量 基于实验中的现象，推测出空气是有质量的 探究实践：能运用科学的方法测量空气的质量 态度责任：如实记录和报告观察鱼实验的信息，养成尊重事实的态度 尝试多种思路和方法完成探究和实践 教学重难点 教学重点：学生能通过思考提出判断空气是否有质量的方法，知道空气有质量 教学难点：通过实验探究，学生能观察实验现象，并分析总结出空气是有质量的 教学思路 提问导入：通过提问引发学生的思考，并引出课题《空气有质量吗》 实践探究：通过实验验证空气有质量 研讨交流：分析实验现象，进一步加深学生的理解 思维拓展：交流其他能证明空气有质量的方法，发散学生思维 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 问题提出 新课导入 展示课件图片，提出问题：木头有质量，水也有质量，那么空气有没有质量呢？ 同学们思考一下，木头是固体，容易称量称重；水是液体，没有固定的形状，但可以把它装入容器中称量质量；空气却是无形的，我们怎样称量它的质量呢？ 今天让我们来一起探究空气的质量以及如何称重！（板书课题：空气有质量吗） 学生思考，回答是或者否，并给出相应解释。 学生思考可行办法并回答。（此时学生可能会回答很多方法，教师加以点评） 通过问题激发学生兴趣，导入课题。 讲授新课 实践探究 一、探索1：制作简易天平 教师点拨：在一年级下册《谁轻谁重》一课中，我们对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，简易天平是依据杠杆原理制成的，通过天平的平衡与倾斜，可以发现质量的变化。（结合图片或视频介绍天平） 教师介绍实验材料，并带领学生制作简易天平 实验材料：一块长木片、尺子（木质）、回形针、铁钉、木制底座 操作步骤： （1） 在长木片一端用尺子确定一个中心点，标上记号，将另一端安放在木制底座上。 （2） 将尺子的中心点与长木片的中心点重合，用铁钉将他们一横一竖连接在一起，确保尺子可以自由转动。 （3）在尺子两侧等距离的刻度上按上图钉，挂上回形针。 二、探索2：用天平测量空气的质量 教师提问：天平已经制作完成，如何利用天平称量空气是否有质量呢？ 教师总结学生的研讨结果，并梳理实验方案 实验材料：自制的简易天平、塑料小桶、充好气的皮球、豆子、打气筒讲授新课 实践探究 操作步骤： （1） 在天平两端等距离的位置分别挂上塑料小桶，一端的小桶放入充好气的皮球，另一端的小桶放入若干豆子，让天平达到平衡。（在这里用充好气的皮球，是因为瘪的皮球在充气后，体积会增大，导致其受到空气浮力的影响，结果产生误差，但不用跟学生解释） （2）取出皮球，用打气筒打入10筒空气。 （3）把皮球再放入天平一端的小桶里，观察发生的现象。 （4）在装豆子的小桶里再放入若干豆子，让天平达到平衡。 （5）继续给皮球打入10筒空气，重复上面的实验。 实验现象：充气前，天平处于平衡状态，打入10筒空气后，天平向皮球一端倾斜。 实验分析：打入10筒空气后，天平向皮球一端倾斜，是因为皮球的质量增加了，说明了空气有一定的质量。 得出结论：空气是有质量的，并且10筒空气的质量等于使天平达到平衡增加的豆子的质量。 （由于实验的特殊性，实验过程中可能会出现测量不准或存在误差的情况，导致结果不准，教师要及时指导学生） 3、 研讨交流，总结反思 1. 研讨一：实验中发生了什么？和你猜想的结果一样吗？ 教师播放视频，让学生观看《空气有质量吗》视频，加深对实验的印象及理解。交流研讨 思维发散 研讨结果：在实验中，给皮球打入10筒空气后，重新放入小桶，原本达到平衡状态的天平向充气后的皮球一端倾斜，需要在另一端的小桶中加入若干豆子，才能使天平恢复平衡。这与空气有质量的结论是一致的。 2. 研讨二：你怎么根据实验现象证实自己的猜想？ 研讨结果：天平平衡时，说明充好气的皮球与豆子的质量相同，打入10筒空气后，皮球一端降低，说明充入空气的皮球比豆子质量大，增加的质量是充入的10筒空气的质量。 展示PPT课件：空气微粒图 得出结果：充气前和充气后，空气的“颗粒”明显增多，每个颗粒都是有质量的，所以充气后的皮球质量比之前大。 4、 思维拓展，应用迁移 刚才的实验时往气球中充气，如果将皮球里的空气放出一部分后，再将皮球放入小桶中，天平会怎样？ 实验材料：自制的简易天平、塑料小桶、充好气的皮球、豆子、气针 操作步骤： （1） 在天平两端等距离的位置分别挂上塑料小桶，一端的小桶放入充好气的皮球，另一端的小桶放入若干豆子，让天平达到平衡。交流研讨 思维发散 （2）取出皮球，用气针将皮球放出一部分空气。 （3）把皮球再放入天平一端的小桶里，观察现象。 实验现象：将皮球放出一部分空气后，重新放回小桶，天平向装豆子的小桶一端倾斜。 实验解析：将皮球放出一部分空气后，空气的微粒减少，空气的质量减轻，因此天平向装豆子的一端倾斜了。 实验结论：通过这个实验反向证明空气是有质量的。增加空气，质量加重；减少空气，质量减轻。 提问学生：通过本节课的学习，是否还有其他方法能验证空气有质量？（此时对应学生开课时提出的想法，经过一节课的学习，学生能对自己的想法加以改造和调整，或有新的灵感） （如：利用精密的电子秤可以称量出空的皮球皮和充好气的皮球的质量，如果存在差异，则能证明空气有质量；天平左右两端放置相同的空皮球皮，调节平衡后，取下其中一个进行打气，如天平朝打好气的皮球倾斜，则证明空气有质量……） 学生小组合作，按照要求制作简易天平。 学生讨论实验方案，并以小组为单位进行汇报。 学生实验并注意观察实验现象，记录在活动手册上。 实验完成后，学生汇报实验现象 学生思考、讨论、回答问题。 学生思考、猜测。 学生回答实验发生的现象。 学生根据实验现象，解释空气是有质量的的理由。 学生交流讨论，大胆提出自己的想法 通过让学生制作简易天平，不仅能锻炼学生的动手操作能力，而且在制作和调节平衡的过程中能进一步加深理解天平的工作原理，明白天平可以用来测量质量。 在讨论方案和梳理实验步骤的过程中，学生将进一步加深对天平工作原理的认识。 通过实验证明空气有一定的质量。 通过研讨让学生对整个实验操作步骤及发生的现象更加清晰。 通过此实验让学生明白不止有充气可以测量空气的质量，放出气体也能测量空气的质量。 发散学生思维，让知识应用迁移 教学板书 空气有质量吗 绿豆 皮球 现象：增加空气，质量增加；减少空气，质量减轻 结论：空气有一定的质量，但很轻 学科网（北京）股份有限公司 $$