1.2《空气有质量吗》教学设计-2025-2026学年科学三年级上册湘科版

1.2《空气有质量吗》教学设计 一、教材分析 本课是湘科版小学科学三年级上册第一单元的第2课。在本单元上一课中，学生已经认识了空气的存在及其占据空间的性质，为本课学习奠定了基础。本课将引导学生进一步探究空气作为一种物质是否具有质量这一基本属性，是学生对空气认知从感性到理性的深化，也是后续学习空气流动、大气压力等知识的逻辑起点。教材通过“称量空气”的实验活动，旨在让学生经历提出问题、设计实验、获取证据、得出结论的科学探究过程，培养实证意识。 二、学情分析 三年级学生已知空气无处不在且占据空间，但受其无形、无色的特性影响，容易产生“空气没有质量”的前科学概念。他们具备初步的动手操作和观察比较能力，但对“质量”概念的理解模糊。本节课需借助直观的电子秤测量，将不可见的空气质量转化为可见的数据变化，帮助学生构建科学概念。 三、素养分析 科学观念：通过电子秤测量充气前后物体的质量变化，知道空气具有质量，是物质的一种。 科学思维：能基于实验数据进行比较与推理，分析质量变化的原因，得出空气有质量的结论。 探究实践：能小组合作，规范使用电子秤完成对比实验，准确记录并分析数据，验证猜想。 态度责任：在探究中感受科学工具的精确性，养成尊重证据、实事求是的科学态度。 四、教学重难点 教学重点：设计并完成对比实验，通过测量充气前后物体质量的变化，获取证明空气有质量的直接证据。 教学难点：引导学生理解“充入的空气有质量”是导致总质量增加的唯一变量，并理解空气质量很轻，需要灵敏工具测量。 五、教学准备 电子秤、打气筒、压力喷壶、记录单、多媒体课件（含伽利略实验资料）。 六、教学过程 （一）问题情境：从“称重”到“质疑”。 1.感知“质量”概念 （1）教师出示西瓜，放在电子秤上，读数（如“5000克”）。提问：“数字‘5000克’表示什么？”（引导学生说出“西瓜的质量”） （2）讲解：科学上称物体所含物质的多少为“质量”，单位是克（g）或千克（kg）。 2.聚焦核心问题 （1）提问：“西瓜有质量，桌子有质量，那我们周围的空气——有质量吗？”（板书课题：空气有质量吗？） 预测：学生自由发言（预设：“没有，因为抓不住”“可能有，但很轻”），教师记录典型观点。 设计意图：用生活物品（西瓜）具象化“质量”，通过认知冲突激发探究欲，暴露前概念。 （二）科学探究：从“史料”到“实证” 1.科学史引入——伽利略的智慧 播放动画：简介伽利略实验（1643年）：用两个相同气球，一个充气一个瘪着，挂在天平两端，充气气球下沉。 提问：“伽利略的实验说明了什么？他用了什么方法证明？”（对比法、平衡工具） 2.学生实验——压力喷壶“装空气”称重 （1）实验方案。 实验目标：通过测量喷壶充气前后的质量变化，验证空气是否有质量。 实验工具：教师演示压力喷壶结构（壶身、压力表、喷嘴），强调“充气后可储存压缩空气”。 实验操作（小组合作，教师巡视指导）： ① 测初始质量：将空喷壶（无气状态，压力表指针0）放在电子秤上，归零后读数，记录为m₁（如“250.0g”）。 ② 充气：用打气筒给喷壶充气至压力表显示“0.2MPa”（教师统一标准，确保变量唯一）。 ③ 测充气后质量：将充气后的喷壶放回电子秤，读数并记录为m₂（如“250.5g”）。 ④ 计算差值：m₂- m₁= 0.5g（填写记录表）。 现象讨论： 数据分享：各组汇报m₁、m₂、差值（多数组差值为0.3-0.8g）。 关键提问：“喷壶本身没变，为什么充气后变重了？增加的质量是谁的？”（引导学生指向“充入的空气”） 误差分析：若某组差值为0，讨论原因（如漏气、电子秤精度不足），强调“多次测量取平均值”。 3.结论推导 总结：充气后喷壶质量增加，证明空气有质量；差值很小（约0.5g），说明空气质量很轻，需用精密工具测量。 设计意图：通过科学史渗透探究方法，用压力喷壶实验实现“可操作、可测量”，数据对比突破“空气无形→有质量”的认知难点。 （三）反思评价：从“方法”到“迁移” 1.方法梳理 提问：“今天我们用了哪些方法证明空气有质量？”（引导学生总结：① 伽利略的气球天平法；② 我们的压力喷壶称重法） 追问：“这两种方法有什么共同点？”（对比实验、测量工具辅助） 2.拓展迁移 （1）生活联系：“除了喷壶，生活中还有哪些物品充气后会变重？”（如篮球、游泳圈），演示“未充气篮球vs充气篮球”称重（差值更明显，约10-20g）。 （2）创意设计：“如果没有电子秤，你能设计其他实验证明空气有质量吗？”（如用细线悬挂两个气球，一个充气一个瘪着，观察是否倾斜）。 设计意图：通过方法归纳与迁移，培养学生解决问题的发散思维，强化“工具辅助科学探究”的意识。 七、教学反思 成功之处： 1.本节课以“问题-证据-结论”为主线，逻辑清晰。用电子秤进行定量测量，数据直观有力，成功转变了学生“空气没有质量”的错误前概念。 2.将科学史（伽利略实验）与现代工具（电子秤）相结合，既体现了科学发展的历程，又让学生感受到了科技进步对科学探究的巨大推动作用。 3.学生动手参与度高，在小组合作中不仅学会了工具的使用，更体验了科学探究的严谨与乐趣。 改进方向： 1.部分小组的电子秤精度不够，导致质量差值不明显，影响了部分学生的直观感受。未来可提前测试器材，选择质量更大、气密性更好的球体，或采用大型注射器压缩空气后再称量，使现象更明显。 2.在解释“质量”概念时，虽引入了生活实例，但部分学生仍可能混淆。后续教学中需通过更多例子（如太空失重状态下质量不变）进行区分和强化。 学科网（北京）股份有限公司 $$