11《空气占据空间吗》教学设计-2023-2024学年科学三年级下册人教鄂教版

单元（或主题）指导思想与理论依据 指导思想： 《小学科学课程标准》中强调，要加强探究实验，倡导创设愉快的教学氛围，以探究和实践为主的多样化学习方式，让学生主动参与，积极体验。而科学思维是科学课程目标的重要维度。主要包括模型建构、推理论证和创新思维等。可见，注重学生思维能力的培养是教学的重点。科学观念是在理解科学概念、规律、原理的基础上形成的对客观事物的总体认识，包括科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用。 理论依据： 支架式教学为学习者建构对知识理解提供一种概念框架。一步一步地为学生的学习提供适当的、小步调的线索或提示（支架），让学生通过这些支架一步一步的攀升，逐渐发现和解决学习中的问题，掌握所要学习的知识，提高问题解决能力，成长为一个独立的学习者。 单元主要探究空气的一些物理性质，针对空气不看见、摸不着的特点，从学生认识空气的一些认识冲突作为单元学习的起点，通过精心设计有层次的探究活动，遵循上述设计理念，通过分析现象、尝试解释并初步得出结论，到应用结论进行推理和猜想并解释现象，尝试应用解决问题等不同层次的探究活动，帮助学生逐步建构空气占据空间的概念，而学生的思维培养贯彻于教学的始终，让学生亲身去经历猜想、假设、设计实验、收集证据、整理分析、结论与解释等探究过程，最终促进学生分析、假设、归纳概括等思维能力的发展。 单元（或主题）教学背景分析 教学内容： 《周围的空气》单元主要探究空气的一些物理性质。对于空气,10岁左右的儿童都有一定的认知,但这些认知多处于感性阶段,没有上升到理性认识。空气看不见、摸不着,因此,很多学生会认为它不占据“地方”、没有质量。这些普遍存在的错误前概念能够给学生带来一些认知冲突，同时也能够激发他们强烈的探究兴趣。因此,教科书把它们作为本单元学习的起点,针对这些错误的前概念,精心设计了一些科学实践活动,通过学生亲历探究,帮助他们纠正错误的前概念,构建正确的科学概念。 本单元共设计了三课,分别是:第9课、第10课和第11课 第9课是《哪里有空气》。本课首先引导学生通过“捕捉空气”及一些自然现象来证明周围空间中存在空气。接着,通过“还有哪些地方存在空气”这个问题进一步引导学生探究其他物体中是否也有空气的存在,从而让学生认识到“我们周围充满空气,空气无处不在”。拓展与应用部分是了解降落伞的构造和用途,探究影响降落伞下降的因素,这个活动从侧面证实因为空气的存在减缓了降落伞的下降速度。通过本课的学习夯实了学生对空气总会充满各处的认知,也为本单元的后续学习奠定基础。 第10课是《空气有质量吗》。本课从固体、液体有质量引入,利用电子秤称固体和液体的质量,让学生对物体的质量有一个感性的认识,进而提出本课的探究问题:空气也有质量吗?科学实践活动是证明空气是否有质量。第一个环节是让学生想办法证明自己的猜测。证明空气是否有质量的方法还有很多,鼓励学生用多种方法进行证明。第二个环节是向皮球充入定量的空气,并估测里面的空气质量。第三个环节是利用电子秤实际测量空气的质量,并和自己的估测作对比。第四个环节介绍了天平及使用方法。 第11课是《空气占据空间吗》。本课的引入是从认识固体、液体占据空间开始,先让学生认识占据空间的概念,在此基础上提出问题:空气是否也像固体、液体那样占据空间呢?对于空气是否占据空间,很多同学存在错误的认识,为此本课设计了两个活动帮助学生建构“空气占据空间”的概念。第一个活动挑战“吹瓶中的气球”的活动,对瓶中吹不大的气球,可以通过给塑料瓶孔等方法把它吹大。第二个活动是经典的“纸团不会湿”实验针对第一个活动得出空气占据瓶子的概念，尝试迁移和猜想、解释纸团不湿的原因 。学生从开始的模糊认知,到进一步的证实,再到最后的确信,逐步认识到“空气占据空间”这一性质。 学生情况： 三年级学生刚刚接触科学，怎样观察、描述事物、动手实验能力、合作能力还处于初级阶段，要耐心、细致的加以引导。思维以具体形象思维为主，抽象逻辑思维尚处于萌芽状。态在幼稚的心灵里，“好奇”“兴趣”是他们的主要特点。在上一节课，学生通过简单的观察、实验活动已经认识到空气的基本性质。虽然学生已经认识了“空气无处不在”，但大部分学生在遇到具体情境时仍然意识不到空气的存在。在充分了解学生年龄特点的基础上，以兴趣为主线，引领孩子进行科学探究，并借此培养学生分析、假设、归纳等思维能力。 单元（或主题）教学目标 科学概念：通过各种办法验证哪里有空气以及空气有质量，能描述空气总是充满各处，并具有质量。 通过探究活动能说出空气占据一定的空间。 科学思维：在想办法验证哪里有空气以及空气有质量，探究“吹大气球”、“纸团不湿”的过程中，能将空气总是充满各处和占据空间的性质相联系，能对现象进行猜想和假设，并解释各种现象与空气性质相关的科学事实，提高分析、假设、归纳概括的思维能力。 探究实践：在探究过程中，能想办法证明空气的无处不在、设计实验证明空气有质量，在对现象进行分析并探究中更好地理解空气有质量并占据一定的空间，空气充满各处。 科学态度：通过亲历探究活动，形成认真观察、尊重事实的科学态度。保持对空气的研究兴趣，能够讲述自己的探究过程与结论,愿意倾听他人的见解,善于合作，乐于分享。 单元（或主题）教学过程设计 观察课页图，思考哪里有空气怎么证明 对空气存在提出自己的猜想 证明周围的空气里存在空气 哪里有空气 1课时证明还有哪些地方存在空气 探究哪些因素影响降落伞的下降 聚焦问题：空气是否有质量 设计实验证明空气是否有质量 空气有质量吗估测皮球里空气的质量 第1课时 实际测量皮球里空气的质量 认识、学习使用天平，了解测量物体质量的方法你 方法 拓展与应用：了解伽利略是如何发现空气有质量 空气有质量吗估测皮球里空气的质量 第2课时 实际测量皮球里空气的质量 问题引入：空气像大米、水一样占据空间吗 怎样吹大瓶中的气球，证明空气占据瓶子空间 空气占据空间吗进一步猜想并解释：杯底塞纸团纸会湿吗 1课时 举出更多空气占据物体空间的例子，证明空气占据空间 运用知识尝试解决问题：猜想小球会在瓶子的哪个位置。课后作业，尝试让小球听话，在瓶中自由活动。 单元(或主题)学习效果评价设计 评价方式：发展性评价 1.在教学过程中渗透评价：例如，在学生设计实验的过程中教师可以积极参与到学生的设计过程中，并在适当的时候发表自己的观点和看法；及时发现学生实验中亮点并给予充分的肯定，在学生实验出现问题的时候给予适当的帮助；通过小组合作学习的方式为每个学生创造机会进行展示，关注学生的思维发展，激发他们的自信心。 2.在学生合作学习的过程中，教师要关注学生的主动参与程度和合作交流意识，及时发现问题并给予鼓励、强化和指导。 3.小组竞赛过程性评价：将全班分为10个小组，课堂中根据学生的听讲、发言、表达和小组合作情况，为小组加分，作为一节课学习效果的重要评维度，课后针对优胜的小组为每个小组成员加分奖励。 评价量规 科学概念： 初级水平：知道空气可以像水一样占据空间，但是不能迁移运用。 中级水平：学生在老师和伙伴儿的帮助下描述空气可以像水一样占据空间，能列举生活中的一些空气占据空间的现象。 优秀水平：学生通过亲历不同层次的几个探究活动，独立描述空气可以像水一样占据空间，并且能用此去解释一些现象。 科学探究： 初级水平：学生在探究“吹大气球”、“扣杯子”的过程中，能配合小伙伴完成实验操作，对实验现象分析解释不到位。 中级水平：学生在探究“吹大气球”、“扣杯子”的过程中，能配合小伙伴完成实验操作，能对实验现象进行分析。 优秀水平：学生在探究“吹大气球”、“扣杯子”的过程中，学生能够联系空气的性质，对实验现象进行准确的分析，说明和解释空气占据空间。 科学态度： 初级水平：在学习过程中不能和同学进行合作，探究兴趣不高。 中级水平：在学习过程中主动与同学合作，探究兴趣浓厚。 优秀水平：在学习过程中主动与同学合作，积极发表自己的观点，认真听取并虚心接受同伴的建议，自主探究兴趣浓厚。 本单元（或主题）教学特色分析 1. 思维培养贯穿教学始终 科学课的教学强调动手，更强调动脑。在引导学生活动时，始终没有忽视学生的思维培养。学生在活动中，反复经历着分析、猜想、提出假说、实验验证、再分析、演绎的过程。从问题的提出，到问题的解决，学生的思维始终被调动着，且由被动提问，到主动质疑，学生思维的灵活性得到了发展，分析、比较、假说、归纳的思维能力得到多次有目的的训练。 《哪里有空气》一课在学生利用各种实验材料找空气时，让学生将实验现象和结论联系起来描述，“粉笔放进水里，有什么现象？”“现象说明了哪里有空气？”，让学生经历分析和推理论证的过程。《空气有质量吗》一课，引导学生根据猜想设计空气是否有质量的实验，从建立证据到解释之间的关系，体验推理论证的过程。《空气占据空间吗》一课，从有吹瓶中气球开始，引发学生的认知冲突，从“为什么瓶子里的气球吹不大？”、“怎么做就可把气球吹大？”、“证明空气真是从瓶底跑掉了”，这样一连串的问题调动学生的思维活动，而进行猜想、提出假说并进行验证。 2.利用可视化的实验方法帮助学生更好理解空气的性质 由于空气具有看不到、摸不到的性质，虽然其无处不在，可是我们往往又忽略它的存在。在《哪里有空气》，《空气有质量吗》，《空气占据空间吗》这三课的探究活动中，通过物体进入水中空气跑出来有气泡、塑料袋兜空气鼓起来、充满气的皮球比不充气时重等实验现象，让看不见的空气可视化。在“吹大瓶中气球”和“倒扣杯子”两个活动中，用到了水、乒乓球、气球等物体，用他们的可以观察、可以占据空间的直观性，强调空气也可以占据空间，能够更顺利的帮助学生理解概念，同时，进一步突出空气的物质性。 《空气占据空间吗》 教学目标 科学概念：通过亲历不同层次的几个探究活动，描述空气可以像水一样占据空间。 科学探究：在探究“吹大气球”、“倒扣杯子”的过程中，能够联系空气的性质，解释各种与空气占据空间相关的科学事实，提高分析、假设、归纳概括的思维能力。 科学态度：通过亲历探究活动，形成认真观察、尊重事实的科学态度，能够讲述自己的探究过程与结论,愿意倾听他人的见解,善于合作，乐于分享。 教学重点：通过对科学事实进分析、归纳和推理初步建构“空气占据空间”的科学概念。 教学难点：通过探究活动能够将实验现象和结论之间建立联系，形成自己的观点并运用结论解释现象和解决问题。 教学过程(文字描述) 一、理解空间概念.提出研究问题（5分钟） 1. 提问：瓶子里装了什么？如果我想往瓶子里放一根胶棒，能放进去么？为什么？(米占据瓶子的空间） 2.出示第二个瓶子。提问：瓶子里有什么？胶棒还可以放进去么？ (操作，水撒出来了）为什么水会洒出来？（水占据瓶子的空间) 4.把水倒掉。提问：现在瓶子里有什么？胶棒可以放进去么？空气可以像粉笔，大米，水那样占据空间么？ 5.今天我们就来学习《空气占据空间吗》 二、空气占据瓶子的空间 1. 吹气球游戏。（分析解释现象，得出结论） 1.1接下里我们还继续用瓶子来做研究。这个瓶子里套了一个气球，谁愿意上前面来把气球吹大？ 提问：咦，为什么吹不大呢？是不是力气有点小呢？在我们每个组的托盘里也有一个这样套着气球的瓶子，考虑卫生问题，每个组只能选一个同学来试着吹一吹，看看谁能把气球吹大。 1.2提问：能吹大么？ 为什么吹不大呢？（板贴：瓶子 吹不大 ） 小组讨论后交流：瓶子里面有空气占据着空间，瓶口封闭，里面的空气占着空间，外面的空气进不来，所以吹不大。推理，空气占据瓶子的空间。 1.3.验证猜想：如果是因为空气在瓶子里占着空间，气球吹不大，那么怎么做就可以成功的把气球吹大了。为什么这样就可以？ 学生想到把瓶子剪破：理由是让空气能跑出去，让出空间，气球就可以吹大了。 1.4.剪开一个洞就真的可以了吗？今天老师给大家准备了工字钉，每组可以用工字钉在瓶子上扎一些小洞，再试一试能不能吹大。注意吹气球的同学不能换人。迅速试一试。（每组两个瓶子） 1.5.提问：扎了洞之后，气球能吹大了么？为什么？（板贴：瓶子 吹大了） 学生想到：空气从洞跑了，让出了空间，气球能吹大，说明空气占据瓶子的空间。 （板书：贴图，学生分析） 1.6.进一步验证猜想：空气是看不见的，怎么证明空气真是从瓶底跑掉了让出了空间，气球就可以吹大了呢？ 学生实验：借助水、手、纸条，进一步感受，证明在吹大气球的同时有空气从瓶子底下的洞流了出来。 1.7.谁能总结一下经验，为什么一开始气球吹不大，后来就可以了？ 学生综合分析：瓶里有空气占着空间，气球吹不大；把瓶底扎了洞，空气从洞流了出去，让出空间，气球能吹大。 18.小结:看来空气虽然看不到，但是它真的像粉笔、大米和水一样， 是要占据空间的（空气占据瓶子的空间（板贴）。外面的空气想进来，就需要想办法让里面的空气流出去，让出空间。 2.空气占据杯子的空间 2.1出示杯子，提问：空气占据杯子的空间么？ 2.2（演示）：如果将一团纸塞在杯子里，直直底倒扣入水中，那么纸会湿么？谁想尝试解释一下？ 2.3 分组尝试 2.4交流、分享。 2.5提问：如果想让杯底的纸团变湿，可以怎么做？（试一试） 2.6总结：空气占据杯子的空间 3. 空气占据其他物体的空间 3.1通过实验，我们验证了空气占据瓶子的空间，占据杯子的空间。你还知道生活中空气占据着哪些物体的空间？ 学生举例：塑料袋、气球、乒乓球、注射器、教室…… 3.2教师举一些实例，压缩被子、跑风阀、充气玩具。 3.3总结：我们知道空气可以占据瓶子的空间，杯子的空间，气球、乒乓球的空间等等，关于空气是否占据空间吗这个问题，你有什么想法么？ 三、拓展延伸 1．我们通过学习确定了空气占据空间。现在请你尝试解释，出示一个乒乓球。如果用一个去底的塑料瓶将它扣入水中，它会在塑料瓶的下面、中间还会上面呢？说一说你的想法。（空气占据瓶子的空间） 2.如何改变小球在瓶中的位置，可以怎么做？ 3.作业：能不能想办法让小球听话，在瓶子里自如活动呢？ （回家尝试，并拍摄视频分享） 板书设计 空气占据空间 8 学科网（北京）股份有限公司 $$