第1课 感受空气 教学设计-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦“空气是真实存在的物质”核心知识点，通过谜语“看不见，摸不着，不香不臭没味道”导入，激发探究兴趣。作为单元起始课，搭建从感受空气存在到后续探究空气性质的认知支架，为学习空气占据空间、流动等性质奠定基础。 资料以新课标核心素养为导向，设计塑料袋装空气、空瓶入水、物体入水三个递进实验，培养探究实践能力，引导学生收集证据。通过对比空气和水的异同发展科学思维，用“因为……所以……”句式推理，跨学科融合数学表格记录、语文准确描述，提升学生证据意识与合作能力，为教师提供完整教学支持。

第1课 感受空气 教科版四年级科学上册 第一单元《空气》 一、课程标准依据 本课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中"物质与能量"领域，核心概念为"空气是一种物质，具有占据空间、可以流动等性质"。通过观察、实验等方法收集证据，运用归纳推理等方法解释空气存在的证据，发展学生的科学探究能力和证据意识。跨学科概念：物质的结构与性质；科学与工程实践：提出问题与假设、设计并进行实验、收集和分析数据。 二、单元分析 本单元《空气》共8课，从"感受空气"开始，让学生通过多种感官和实验收集证据证明空气的存在，进而探究空气占据空间、空气有质量、空气可以流动等性质，最后运用所学知识制作热气球等装置。本课是单元起始课，承担着激发学生探究兴趣、建立"空气是一种真实存在的物质"这一核心概念的重要作用。学生通过塑料袋装空气、空瓶入水、物体入水三个实验，初步感知空气的存在方式，为后续学习空气的性质奠定基础。单元内前后衔接：第1课建立"空气存在"的基础认知 → 第2-3课探究空气占据空间和质量 → 第4-5课探究空气流动和压缩 → 第6-8课综合运用。 三、教学目标 （一）科学观念 1. 知道空气是一种真实存在的物质，虽然看不见、摸不着，但可以通过实验收集证据证明它的存在。 2. 认识到空气和水都是物质，但空气是看不见、无色、无味、透明的气体，水是可以看见、流动的液体。 （二）科学思维 1. 能运用观察、实验等方法收集证据，并通过归纳推理得出结论。 2. 能在对比观察中，发现空气和水的异同，并用准确的语言描述。 （三）探究实践 1. 能设计并进行简单实验，收集证明空气存在的证据。 2. 能正确使用实验器材，规范操作，注意安全。 3. 能用表格、图画等方式记录和整理实验数据。 （四）态度责任 1. 对空气产生探究兴趣，愿意通过实验寻找证据。 2. 能与同伴合作交流，分享实验发现。 3. 初步形成"证据越充分，结论越可靠"的科学态度。 【教学重点】 设计实验收集证明空气存在的证据。 【教学难点】 理解"看不见的东西也可以真实存在"，并能用多种方法证明空气的存在。 四、课前准备 （一）分组材料（每4人小组1套） 1. 透明塑料袋（每人1个） 2. 空塑料瓶（带盖，每组2个） 3. 小气球（每组2个） 4. 小纸杯（每组3个） 5. 水槽（每组1个） 6. 粉笔、橡皮、木块、小石块（各1个） 7. 记录单（每人1份） （二）教师准备 1. 每组一套实验材料 2. 班级记录单（黑板用） 3. 空气和水对比表格（黑板用） 4. 准备"挑战任务"材料：半瓶水、橡皮泥、两根吸管（拓展环节用） 5. 搜集空气相关的科普图片（如热气球、风等） 五、教学过程（40分钟） 环节一：聚焦——空气在哪里？（5分钟） 【教师活动】 1. 出示谜语："看不见，摸不着，不香不臭没味道，动物植物都需要，一时一刻离不了。"（谜底：空气） 2. 提问："空气看不见、摸不着，你怎么知道它真的存在？" 3. 板书课题：感受空气。 【学生活动】 1. 猜谜语。 2. 思考并回答：用塑料袋装空气、吹气球、风扇转动时有风…… 3. 产生探究兴趣。 【设计意图】 通过谜语激趣，激活学生已有经验，引出核心问题：如何证明看不见的东西存在？ 环节二：探索——找证据证明空气存在（18分钟） 【教师活动】 1. 出示实验材料，讲解三个实验的操作方法： 实验一：塑料袋装空气——用手在空中抓一把，将袋口捏紧，观察塑料袋的变化。 实验二：空瓶子入水——将空塑料瓶瓶口朝下，垂直压入水中，观察瓶口是否有气泡冒出。 实验三：物体入水——分别将粉笔、橡皮、木块、小石块放入水中，观察是否有气泡。 2. 强调实验安全：不要将头伸入水槽，不要将水洒到桌面上。 3. 巡视指导，提醒学生及时记录。 【学生活动】 1. 分组领取材料，明确实验步骤。 2. 分组实验，观察现象，填写记录单。 3. 小组内交流发现，尝试解释现象。 【预设反应与应对】 - 预设1：学生发现塑料袋鼓起来了，但不知道里面是什么。 应对：引导学生触摸塑料袋，感受里面的"东西"，追问："什么东西让塑料袋鼓起来了？" - 预设2：学生发现空瓶入水有气泡，但认为那是水里的气泡。 应对：引导学生对比：空瓶和装满水的瓶子入水，哪个有气泡？为什么？ - 预设3：学生发现粉笔入水有气泡，但橡皮、木块没有。 应对：引导学生思考：粉笔里有什么？空气藏在哪里？ 【设计意图】 通过三个层层递进的实验，让学生从多个角度收集证据，证明空气的存在。实验设计由易到难，由直接到间接，帮助学生建立"看不见的东西也可以通过间接证据感知"的科学思维。 环节三：研讨——整理证据，得出结论（10分钟） 【教师活动】 1. 组织学生汇报实验发现，将各组证据汇总到班级记录单上。 2. 提问引导： "实验一中，塑料袋鼓起来了，这说明什么？" "实验二中，空瓶入水有气泡，这些气泡是从哪里来的？" "实验三中，哪些物体入水有气泡？气泡里是什么？" 3. 追问："空气和水都是物质，它们有什么不同？" 4. 引导学生归纳：空气看不见、摸不着，但真实存在，可以通过多种实验证明。 【学生活动】 1. 小组代表汇报实验发现。 2. 参与班级研讨，补充证据。 3. 填写"空气和水对比表"，比较两种物质的异同。 4. 尝试用"因为……所以……"句式解释："因为塑料袋鼓起来了，所以里面有空气。" 【预设反应与应对】 - 预设1：学生认为"看不见的东西就不存在"。 应对：用类比：电看不见，但电可以让灯泡亮；声音看不见，但可以听到。引导学生理解"存在不等于看得见"。 - 预设2：学生混淆"空气"和"风"。 应对：澄清：风是流动的空气，空气是物质本身，风是空气的一种运动形式。 【设计意图】 通过研讨环节，将分散的实验证据整合起来，引导学生从"证据"走向"结论"，发展归纳推理能力。对比空气和水的异同，深化对"物质"概念的理解。 环节四：拓展——挑战任务（5分钟） 【教师活动】 1. 出示挑战任务："你能让空气从一个杯子跑到另一个杯子里吗？" 提供材料：半瓶水、橡皮泥、两根吸管。 2. 提示学生：利用今天学到的知识，想办法让空气"搬家"。 3. 鼓励学生课后尝试，下节课分享。 【学生活动】 1. 小组讨论，设计让空气"搬家"的方法。 2. 尝试用吸管和橡皮泥操作，观察现象。 3. 记录方法，准备下节课分享。 【设计意图】 挑战任务将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣，为后续学习"空气占据空间"和"空气可以流动"奠定基础。 环节五：课堂小结（2分钟） 【教师活动】 1. 回顾本课核心问题："空气看不见、摸不着，我们怎么知道它存在？" 2. 总结：我们通过塑料袋装空气、空瓶入水、物体入水三个实验，找到了很多证据。证据越充分，结论越可靠。 3. 布置课后探究：检验土壤里有没有空气。 【学生活动】 1. 回顾实验过程，总结证据。 2. 明确课后探究任务：设计实验检验土壤中是否有空气。 板书：感受空气：空气看不见摸不着 → 找证据（塑料袋鼓、气泡、风吹动）→ 空气真实存在 六、板书设计 七、教学反思 1. 学生是否能运用多种方法证明空气存在？哪些方法效果较好？ 2. 学生对"看不见的东西也可以真实存在"这一概念理解程度如何？哪些学生存在困难？ 3. 实验过程中，学生的合作情况和安全意识如何？ 4. 研讨环节中，学生是否能用"因为……所以……"句式进行推理？ 5. 拓展任务中，学生的创新表现如何？有哪些精彩的方法？ 6. 本课与后续课程的衔接是否顺畅？学生是否为学习"空气占据空间"做好了准备？ 八、跨学科融合设计说明 （一）关联的数学概念：通过分类、比较的方法整理空气和水的异同，用简单的表格记录实验结果。 （二）关联的语文概念：用准确的语言描述观察到的现象，用"因为……所以……"句式解释空气存在的证据。 （三）关联的生活实践：关注空气质量、环境保护，了解空气污染对健康的影响。 （四）关联的艺术领域：通过绘制实验示意图，发展学生的观察力和绘画表达能力。 九、学生疑难解答（附常见问题的应对策略） 常见问题 学生可能的反应 应对策略 看不见的东西就不存在 学生认为空气不存在，因为看不见 用类比：电、声音也看不见，但确实存在。让学生回忆生活中看不见但存在的东西。 气泡是水里的，不是空气 学生认为空瓶入水的气泡是水里本来就有的 对比实验：空瓶和装满水的瓶子分别入水，观察哪个有气泡。引导学生思考气泡的来源。 风和空气是一回事吗 学生混淆"风"和"空气"的概念 澄清：空气是物质，风是空气流动的现象。用风扇演示：没有风扇时空气静止，打开风扇时空气流动成风。 土壤里真的有空气吗 学生怀疑土壤里有空气的说法 布置课后实验：将土壤放入水中，观察是否有气泡。或者让学生挤压潮湿的泥土，感受空气的存在。 十、附件 附件一：学生记录单 第1课　感受空气 · 实验记录单 姓名：__________　　小组：__________　　日期：__________ 实验一：塑料袋装空气 我发现：用手按压塑料袋，袋子______________。 这说明：________________________。 实验二：空瓶子入水 我发现：空瓶子倾斜放入水中，瓶口______________。 这说明：________________________。 实验三：物体入水 物体名称： □ 粉笔　□ 橡皮　□ 木块　□ 小石块 有气泡的物体：______________ 没有气泡的物体：______________ 我的发现： 1. 空气虽然看不见，但________________________。 2. 证明空气存在的方法有：________________________。 回家探究：土壤中有空气吗？ 我的方法：________________________ 我的发现：________________________ 附件二：班级记录单（黑板用） 实验名称 实验现象 得出的结论 塑料袋装空气 塑料袋鼓起来了 袋子里有空气 空瓶子入水 瓶口有气泡冒出 瓶子里有空气 物体入水 粉笔入水有气泡，橡皮/木块没有 粉笔里有空气 附件三：空气和水对比表 对比项目 空气 水 颜色 无色 无色 气味 无味 无味 形状 没有固定形状 没有固定形状 是否看得见 看不见 看得见 是否摸得着 摸不着 摸得着 附件四：学生评价表 评价内容 合格 良好 优秀 能说出空气存在的证据 能说出1种 能说出2种 能说出3种以上 能规范操作实验 需要提醒 基本能独立完成 操作规范，能指导同伴 能用"因为…所以…"句式解释 能说但不完整 能说完整 能说完整且逻辑清晰 学科网（北京）股份有限公司 $