2 空气能占据空间吗 教学设计-2024-2025学年科学三年级上册教科版

空气能占据空间吗？--教学设计 课题 空气能占据空间吗 年级/学科 科教版（2017）三年级科学 教材分析 《空气能占据空间吗》这一课是教科版三年级上册“空气”单元第二课，通过对第一课的学习，学生已经感受到空气的存在，本课通过一系列活动，在学生认识了空气确实存在的基础上，让学生认同空气和其他物质一样，能够占据空间。 学情分析 空气是否也和其他物质一样，占据空间呢？这个问题对于三年级的学生来说，会存在一些争议，虽然学生在一年级下册曾经用“占据空间”这个观念去理解物体的不同形状，体验过在一个固定的盒子放入不同的螺母、木块、乒乓球等，理解这些看得见摸得着的物体会占据空间是容易的，但对于空气这种物质也会占据空间，是存在一定难度的。 教学目标 1.科学观念：通过探究活动，知道空气能占据一定的空间。 2.科学思维：通过描述、分析压杯入水、打孔观察、打气观察三个实验的实验现象，能理解并解释“空气占据空间”这一事实。 3.探究实践：研究空气是否占据空间；能运用空气占据空间这一知识，使用材料设计小实验。 4.态度责任：能对空气能否占据空间表现出研究的兴趣；能尊重事实，对实验现象和结果如实进行记录和描述；了解“空气占据空间”在生活中的应用。 教学重难点 重点：通过实验探究认识到空气能占据空间。 难点：能对空气占据空间这一事实做出科学的解释。 学具准备 学生用 教师用 水缸，水，杯子，乒乓球，球针，打气筒，锥形瓶，吸管 课本，电子教学设计，PPT 教学流程 过程 活动 设计意图 1. 导入 激发兴趣，提出问题 1.同学们好，今天我们一起来学习《空气能占据空间吗》。 “我已出仓，感觉良好”。这句画耳熟吗？现在我们通过一小段视频来回味一下。 2. 播放视频 3.提问：同学们，你们想像宇航员一样走进太空吗？老师听到了同学们肯定的答案。想要有机会走进太空，我们就要充分的了解宇航员。你有没有发现宇航员在什么时候是带着头盔的，他们为什么要带着头盔呢？ 预设：宇航员在地球上和在空间站时都没有带头盔，只有在空间站外的太空时宇航员才会带上头盔。太空是没有空气的，我们是离不开空气的，所以宇航员需要带着可以给他提供空气的头盔才可以在太空中生存。 4.空间概念解释 老师：同学们观察的非常仔细。宇航员需要头盔给他提供空气，那我们是不是就可以说空气占据着头盔的空间呢？ 预设：什么是占据空间呢？水占据杯子的空间，书本占据书包里 的空间。宇航员的头占据着头盔里的空间，剩余的空间是被空气占据着吗？ 5.猜想：这个问题提的非常好！头盔里剩下的空间是被空气占据着吗？有了值得研究的问题，同学们可以先来说一说你的猜想。 预设：空气是看不见的，所以空气不能占据头盔里的空间。 我认为，空气虽然看不见，但空气占据着头盔里的空间。 创设情境，吸引学生探索兴趣。 2.新授 一．设计实验，验证猜测 实验一：头盔模拟实验 1. 给学生提供材料：水缸，水，杯子，乒乓球。 2.让学生根据提供的材料设计一个模拟实验。你们宇航员在太空时头盔的状态。引导学生说出：水缸里的水模拟的是太空中没有氧气的环境。用乒乓球来模拟宇航员的头，杯子来模拟宇航员的头盔。 3.学生刚开始会发现水可以进入杯子里，无法成功模拟现实情况。引导学生多试几次，让学生在试错中发现，将水杯竖直压入水中可以成功模拟头盔。 预设：将杯子竖直压入水中，杯子里面没有水，里面被空气占据着。 4.追问：杯子里面确实没有水了，可是，这并不能说明占据杯子空间的就是空气。 实验二：蜡烛在水中燃烧 1. 给添加一个实验材料，蜡烛。告诉现实蜡烛燃烧是需要空气的，没有空气，蜡烛就会熄灭。 2. 学生将蜡烛点燃放在水面上，用杯子将蜡烛压入水中。发现蜡烛可以在水中燃烧。证明占据杯子里空间的是空气。 3. 蜡烛继续燃烧，学生会发现蜡烛熄灭而且有水进入杯子。 4. 排除偶然性，学生再进行两次重复实验 5.为学生解释原因：蜡烛燃烧了一段时间后，熄灭了。是因为里面的氧气被消耗完。是因为蜡烛燃烧是将氧气消耗完了。而杯子里面只进入了少量的水，是因为空气中只有五分之一是氧气，也就是说蜡烛燃烧空出了杯子里五分之一的空间，水就有了五分之一的空间可以占据。 6.拓展：宇航员的呼吸其实也是在消耗氧气的，所以宇航员的头盔里不仅要有氧气，还要一个不断的给头盔里输入氧气的装置，才可以保证宇航员的生存。仔细观察，我们会发现宇航员在进入太空时会背着一个大包，大包里就有氧气瓶，可以往头盔里输入氧气。 二．应用挑战，加深理解 实验三：拯救宇航员 1. 创设情境：如果宇航员的头盔破了个洞会发生什么呢？ 2. 学生操作，观察发现大量气泡从杯子里冒出来。 预设：有大量气泡从杯子里冒出来，空气跑出来了，水占据了杯子里的空间。如果头盔破了，宇航员将不能在太空中活下来了。 3. 请学生想办法拯救宇航员 预设：我们可以用打气筒往里面打空气，把水挤出去，把洞补好。成功解救宇航员。 三．小结 1.学生小结：通过以上三个实验，证明了空气是占据了宇航员头盔里的空间。 2.老师小结： 突出学生主体作用，培养学生的实验设计努力。 让学生在试错中找到正确的实验方法，让学生在实验找到成就感。 完善实验，虽然杯子里没有水，但学生也很难理解占据空间的是空气。再引导学生证明占据杯子空间的是空气，更有利于学生理解实验现象，得出实验结论。 排除实验偶然性，培养学生良好的实验习惯。 拓展宇航员的知识，回归到模拟实验本身，让实验更加完整。同时让学生接触到呼吸的相关知识。 营造拯救宇航员的情境，让学生更有兴趣去探索。 通过水挤占空气空间和空气挤占水空间的实验再次加深了学生对空气占据空间的理解。 老师用简单的语言总结一下，帮助学生整理了实验中的逻辑关系。 3.巩固 学以致用：喷泉实验 老师：我们都知道水往低处流，挑战一下利用我们今天所学的知识让水往高处流。 预设：吸管一长一短，长的插入水中，短的不能插入水中。我们用橡皮泥将吸管固定在瓶口，瓶口密封。 我们向短吸管里打气，打入的空气需要占据瓶内空间，水被挤压出去了。水往高处流出来了。 有趣的实验来评价学生对学习目标的掌握情况。 4.应用生活 提问：同学们你们知道生活中有那些方面也利用了空气占据空间的科学原理呢。 预设：足球，篮球里面都充满了空气，还有游泳圈,汽车轮胎。还有宇航员的头盔里充满了空气。 拓展：宇航员的头盔里装的是纯氧，而空气里除了氧气，还要二氧化碳，氮气等。 来源于生活，回归生活 作业布置 作业：“明天你将乘坐宇宙飞船进入太空，请你想办法带一杯家里的空气一起去。” 学科网（北京）股份有限公司 $$