4.4《气体》（教学设计）-2026-2027学年科学三年级上册大象版

该小学科学教学设计聚焦气体核心特征及三态对比，通过户外吹风情境引发学生对空气的疑问，承接前两课固体、液体知识，搭建完整的物质形态认知学习支架。 特色在于实验可视化与素养融合，针筒压缩空气实验验证可压缩性，天平称量气球证明有质量，培养科学思维的证据推理。三态对比表格整合知识，空气弹弓制作感受应用，融入氦气球安全科普，落实探究实践与态度责任，助力学生建立科学观念，教师教学逻辑清晰易操作。

大象版三年级上册科学第四单元第4课《气体》 一、设计依据 本课严格遵循2025版义务教育科学课程标准物质科学领域学习要求，围绕物质三态核心大概念开展教学，落实四大核心素养（科学观念、科学思维、探究实践、态度责任）。课标要求低段学生通过动手实验对比固体、液体、气体的形态差异，认识气体可压缩、无确定体积、有质量的核心特征；依托分组探究、对比实验，建立证据意识，能基于实验现象推理物质特性；结合趣味制作、生活实例，引导学生发现气体在生活中的应用，树立安全实验、合作探究的科学行为习惯，践行“做中学、用中学”的科学教学理念。 二、教材分析 本课是大象版三年级上册第四单元《物质的形态》第4课时，是单元收尾课，承接前两课固体、液体知识，完整构建固体、液体、气体三态认知体系。教材设置四大板块，逻辑层层递进： 1. 问题与假设：以户外吹风情境抛出学生真实认知误区——空气轻飘飘没有质量、气体体积不固定、空气看不见无法测量，组织小组思辨，生成探究问题； 2. 探究与结论：两组核心对比实验，一是针筒压缩空气实验，验证气体可被压缩、无确定体积；二是天平气球称量实验，证明空气具有质量；总结核心结论：气体没有确定体积，但有质量； 3. 反思与评价：表格梳理固体、液体、气体在形状、体积、质量三方面的异同，完成单元知识整合对比； 4. 应用与迁移+阅读新知：动手制作“空气弹弓”，直观感受压缩空气的力量；拓展氦气球科普，区分危险氢气球与安全氦气球，渗透安全科普。 教材从生活疑问出发，实验验证猜想，对比归纳规律，最后联系生活实践，符合三年级学生从具象观察到抽象归纳的认知路径，完成本单元物质形态知识闭环。 三、学情分析 1. 已有基础：学生已经学习固体、液体的特征与测量方法，能说出固体有固定形状、液体可流动有确定体积；生活中天天接触空气，知道风、气球、打气筒都和空气有关，但存在大量前概念误区：认为空气看不见就没有重量、空气抓不住就没有体积、空气什么都没有。 2. 认知难点：三年级学生具象思维为主，很难直观理解“看不见的空气有质量”“气体体积可以被压缩改变”；容易混淆液体与气体的流动特征，无法自主区分三者形态差异；难以理解压缩空气存在弹力。 3. 年龄特点：好奇心极强，喜欢动手操作、趣味小制作；注意力维持时间短，单纯讲解抽象概念易走神；小组讨论乐于表达直观感受，但缺少基于实验证据推理结论的思维习惯，需要教师持续引导，用可视化实验把看不见的空气“变看得见”。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 掌握气体核心特征：会流动、无确定形状、没有确定体积（可被压缩）、具有质量； 2. 完整区分固体、液体、气体在形状、体积、质量上的相同点与不同点； 3. 知道压缩空气有力量，了解生活中利用压缩空气的实例；知晓氦气是安全漂浮气体，氢气存在爆炸危险。 （二）科学思维目标 1. 通过针筒压缩空气、天平称气球两组对比实验，基于实验现象推理气体特征，发展证据推理思维； 2. 对比固体、液体、气体的形态表格，归纳三类物质的共性与区别，建立分类归纳思维； 3. 能辨析“空气无质量”“气体体积固定”等错误猜想，能用实验现象反驳错误观点。 （三）探究实践目标 1. 分组完成针筒压缩空气实验，清晰描述压缩、松开后的实验现象； 2. 规范使用天平完成气球称量实验，通过天平倾斜现象证明空气有质量； 3. 独立制作空气弹弓，操作并观察压缩空气推动纸团射出的现象； 4. 能填写三态对比表格，梳理单元知识。 （四）态度责任目标 1. 实验中规范使用针筒、天平，不打闹，遵守安全提示，不用废弃医疗器材，不将空气弹弓对准他人； 2. 小组合作分工操作、记录、发言，愿意倾听同伴不同观点，基于实验事实交流； 3. 了解氢气球安全隐患，树立生活用气安全意识；感受空气在生活中的广泛用途，体会科学与生活紧密联系。 五、教学重难点 教学重点 1. 气体核心特征：无确定形状、无确定体积（可压缩）、有质量； 2. 区分固体、液体、气体三类物质的形态差异。 教学难点 1. 通过实验理解看不见的空气具有质量； 2. 理解气体可以被压缩，体积能随外力改变，与液体、固体形成对比； 3. 建立“所有物质都有质量”的统一认知。 六、教学准备 教师教具 多媒体课件（课本76-78页全部插图）、天平、气球、打气筒、塑料针筒、清水、粗吸管、软纸、抹布、氦气球实物图片、氢气球安全警示图。 学生分组学具（4人一组） 塑料针筒、天平、2个气球、打气筒、粗吸管、软纸、水盆、实验记录单、三态对比表格、抹布。 七、教学过程 第一环节：情境导入·问题与假设（9分钟） （投影课本76页户外吹风插图，教师双手做吹风动作） 师：同学们，现在我们一起想象站在草地上吹风，风吹在脸上是什么感觉？ 生1：凉凉的，软软的，看不见但是能摸到。 师：这种看不见、四处飘动的物质就是空气，空气属于气体，今天我们一起来学习第四课《气体》。（板书课题） 师：看图上四位同学正在讨论空气，谁来依次读一读他们的想法？ 生2起立朗读：第一位同学说，气体轻飘飘的，应该没有质量吧；第二位说，气体飘来飘去，它的体积不能确定吧；第三位提问，怎样知道气体有没有确定的体积和质量呢？下面还有两组讨论：有人说身边到处有空气，眼睛看不见，没法用量杯测量；有人说空气和液体都会流动，没有确定形状，不能用尺子量；还有同学发现轮胎充气，难道气体没有确定体积？ 师：读得非常完整！老师整理出大家心中三个疑问，全班齐读：1.空气有没有质量？2.气体的体积固定不变吗？3.看不见的空气能不能测量？ 师：现在四人小组讨论2分钟，说一说你的猜想，还要说清楚你为什么这么想。 （学生小组讨论，教师巡视倾听各组观点） 小组1代表发言：我们觉得空气没有质量，风吹到身上压不疼，很轻。 小组2代表：我们认为空气体积不固定，气球吹大变小，空气会跟着变大缩小。 小组3代表：空气看不见，尺子、量杯都抓不住它，没办法测量。 小组4代表：我反对空气没有质量，装满气的气球拿在手里比瘪气球沉一点。 师：大家出现了不一样的猜想，科学不能只靠猜测，我们要动手做实验，用亲眼看到的现象验证想法，接下来我们开展两组探究实验。 第二环节：探究活动一 针筒实验——气体没有确定体积（13分钟） （投影课本77页针筒实验插图，每组发放塑料针筒，出示安全提示：禁止使用废弃医疗针筒） 师：请大家拿出桌上的针筒，听清实验操作步骤，全班齐读操作要求：堵住针筒下端，用力压装有空气的针筒，观察现象。 师：操作分两步，第一步：针筒不装水，里面装满空气，手指紧紧堵住底部小孔，用力向内推活塞，仔细观察活塞能不能推下去；第二步：松开活塞，观察活塞会发生什么变化；第三步：把针筒装满清水，堵住底部，再用力推活塞，对比两次现象。小组分工：1人操作针筒、1人观察、1人记录现象。现在开始实验。 （学生分组动手操作，教师巡回指导，随机对话） 师（走到操作小组旁）：你们推装空气的针筒，活塞能压进去吗？松开手之后怎么样？ 生3：能压进去一截，一松手活塞自己弹回原来的位置！ 师：装满水再推，还能压动活塞吗？ 生3：完全推不动，一点空隙都没有。 师：同桌互相说一说，装空气和装水的针筒，按压区别在哪里？ 生4：空气能被挤小，水不能挤小。 师：总结实验现象，谁来说说这个实验证明气体有什么特点？ 生5：空气可以被压缩，体积能变小，松开又恢复原来大小，所以气体没有固定的体积。 师：说得太准确了！液体水不能被压缩，体积不会改变；气体空气能被压缩，体积可以变大变小，这就是气体和液体最大的区别。课本里小女孩也发现了这个结论，齐读气泡文字：空气真的能被压缩！ 师板书：气体：无确定体积、可压缩。 第三环节：探究活动二 天平气球实验——空气具有质量（14分钟） （投影课本77页天平称量气球三步插图，每组发放天平、两个气球、打气筒） 师：我们解决了体积的问题，现在验证第二个猜想：空气到底有没有质量？看图上的实验步骤，谁来读一读？ 生6：第一步，天平两边各放一个瘪气球，天平平衡；第二步，把其中一个气球打满空气；第三步，把充气气球放回天平，天平向充气气球一侧倾斜。 师：我们按照这个步骤分组实验，操作注意两点：气球充气不要太满，防止炸裂；轻拿轻放，不要磕碰天平。 （学生分组实验，教师巡视观察天平变化） 师：大部分小组已经完成操作，谁描述天平出现了什么变化？ 小组代表：原本两边一样平，一个气球打满空气之后，放气球的那一边沉下去了。 师：天平下沉代表什么？ 生7：充气的气球更重，说明气球里的空气有重量，也就是有质量。 师：那如果空气没有质量，天平会发生变化吗？ 生齐答：不会，依旧保持平衡！ 师：这个实验直接推翻了“空气轻飘飘没有质量”的猜想，我们得到第二个核心结论：空气有质量。课本蓝色方框总结，全班齐读：通过实验证实，空气没有确定的体积，但空气有质量。 师补充板书：气体具有质量。 第四环节：反思与评价 三态特征对比归纳（8分钟） （投影课本77页三态对比空白表格） 师：本单元我们依次学习了固体、液体、气体，现在结合三节课的实验，小组合作填写表格，梳理三类物质有无确定形状、有无确定体积、有无质量，讨论3分钟。 （小组交流填写表格，教师巡视指导） 师：请小组上台分享填写结果，一组说固体，一组说液体，一组说气体。 小组1（固体）：有确定形状，有确定体积，有质量。 小组2（液体）：无确定形状，有确定体积，有质量。 小组3（气体）：无确定形状，无确定体积，有质量。 师：大家找一找三者相同的地方是什么？ 生8：固体、液体、气体全都有质量。 师：不同点集中在形状和体积，固体形状体积都固定；液体只有体积固定；气体形状、体积都不固定，还能被压缩。我们完整梳理三类物质形态规律，完成单元知识总结。 第五环节：应用与迁移 制作空气弹弓（10分钟） （投影课本78页空气弹弓插图，分发吸管、软纸、筷子，出示安全提示：禁止对准同学、自己，防止受伤） 师：气体可以被压缩，压缩空气还能产生力量，我们动手制作空气弹弓感受压缩空气的威力。请一位同学朗读制作步骤。 生9朗读：准备硬质粗吸管，软纸浸湿做成两个纸团，一个塞吸管头部，一个塞尾部，用筷子推动尾端纸团，观察头部纸团能否射出。 师：操作重点提醒：纸团要塞紧，不能留缝隙，推筷子动作缓慢均匀，不要用力过猛。小组动手制作，成功发射后观察思考：是什么力量把纸团推出去的？ （学生制作操作，教师展示成功发射的小组） 生10：吸管中间的空气被挤压，往前推纸团，压缩空气产生推力。 师：生活里很多工具都利用压缩空气，谁能举例子？ 生11：打气筒、汽车轮胎、水枪、气垫。 师：拓展思考：除了吸管，还有哪些材料可以做空气弹弓？ 生12：针筒、空心笔管、塑料水管。 第六环节：阅读与新知 安全科普氦气球（4分钟） （出示氦气球图片、氢气球危险警示图） 师：我们身边充满气体，不同气体特性不一样，课本给我们介绍了能飘上天的氦气球，全班齐读文字。 生齐读：通常情况下，氦气是一种无色、无味的气体。氦气的质量比相同体积的空气的质量小，所以人们常把氦气充在气球里，让气球飘在空中，营造出欢快、祥和的氛围。 师：旁边安全提示特别重要，谁读一读？ 生13：氢气球有爆炸的危险，请勿购买和使用氢气球。 师：区分两种漂浮气体，氦气安全稳定，氢气易燃易爆，节日买气球一定要选择氦气球，树立生活安全意识。 第七环节：课堂小结（2分钟） 师：今天我们通过两组实验、趣味制作，完整学习气体的特征，谁来梳理本节课全部知识点？ 生14：气体（空气）会流动，没有确定形状，没有确定体积，可以被压缩，但是有质量；固体、液体、气体都有质量，形状和体积各有区别；压缩空气有力量，氦气球安全，氢气球危险。 师：总结完整！本单元三节课，我们从看得见摸得着的固体，到流动的液体，再到看不见的气体，用实验猜想、动手验证、对比归纳的科学方法，完整认识了三种物质形态，这是科学探究最核心的方法。 八、板书设计 气体 气体特征（空气） 1. 会流动，无确定形状 2. 无确定体积 → 可压缩（针筒实验） 3. 有质量（天平气球实验） 总结：气体无确定体积，但有质量 三态对比 固体：有固定形状、固定体积、有质量 液体：无固定形状、固定体积、有质量 气体：无固定形状、无固定体积、有质量 应用 压缩空气→空气弹弓、轮胎 漂浮气体：氦气球（安全）、氢气球（危险） 九、教学反思 （一）课堂亮点 1. 全程紧扣课本76-78页全部图文、实验、表格、拓展内容开展教学，严格贴合2025新课标素养导向，每个探究环节设置充足师生、生生对话，贴合三年级具象思维特点，把看不见的空气转化为可视化实验，有效破除学生“空气无质量、体积固定”的认知误区； 2. 实验分层设计：基础针筒、天平实验落实核心知识点，空气弹弓趣味制作提升课堂参与度，氦气球科普融入安全教育，兼顾知识目标与育人目标；利用对比表格串联单元固体、液体旧知，构建完整知识体系，培养学生归纳对比的科学思维； 3. 全程渗透实验安全规范，多处落实课本安全提示，规范学生操作习惯，落实态度责任素养，小组分工明确，保证每位学生动手、发言机会。 （二）存在不足 1. 天平气球实验耗时较长，部分小组打气、调平操作不熟练，压缩了空气弹弓制作与分享时间，少数学生没有完整体验发射过程； 2. 部分学生依旧混淆液体与气体的体积特点，不能自主说出“液体不可压缩、气体可压缩”这一核心区别，抽象对比思维需要持续强化； 3. 课堂思辨环节，内向学生发言较少，小组讨论多由活跃学生主导，全员表达落实不到位。 （三）改进措施 1. 课前提前预充好气球备用，课堂直接使用充好气的气球开展称量实验，节省操作时间；课前快速复习天平调平方法，缩短实验操作时长； 2. 增设液体、气体针筒对比演示实验，同步展示水和空气的压缩差异，用直观现象强化二者体积区别，搭配简易示意图区分特征； 3. 优化小组轮岗分工，每组设置固定“记录员、操作员、发言人、安全员”，课堂中途轮换角色，保证每位学生都有上台发言、动手操作的机会；课后布置拓展任务，让学生回家寻找生活中压缩空气的物品，巩固课堂所学。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $