第一单元《空气》教材解读 (课件)-2026-2027学年四年级科学上册教科版

该小学科学“空气”单元复习课件系统梳理了空气的核心特性，包括占据空间及空间可改变、有质量且质量小、会流动及流动应用，通过关系图将各课次围绕“空气是重要物质”的逻辑串联，从现象观察到概念理解再到工程实践，构建完整知识网络。 其亮点在于注重科学思维与探究实践的培养，如通过注射器对比实验引导学生用模型解释空气空间变化（模型建构），结合自制打气筒活动让学生在测试改进中应用空气特性（工程实践）。分层设计从基础实验到综合应用，帮助学生巩固概念，教师可精准把握学情提升复习效率。

“空气” 教材解读 第一单元 1 1 单元整体分析 2 分课解读 3 单元教学建议 目录 CONTENTS 2 单元整体分析 1 核心概念 1. 物质的结构与性质 2. 物质的变化与化学反应 13. 工程设计与物化 单元内容指向的核心概念 4 核心概念 学习内容 内容要求 1.物质的结构与性质 1.2 空气与水是重要的物质 ④说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。 ⑤观察并描述空气受热上升的现象。 ⑥知道风是一种空气流动的现象，列举生活中常见的形成风的一些方法。 2.物质的变化与化学反应 2.1 物质的三态变化 ①知道气体有确定的质量，但没有确定的体积和形状。 13.工程设计与物化 13.3 工程是设计方案物化的结果 ④利用常用工具，对常见材料进行简单加工处理。 ⑤知道制作过程应遵循一定的顺序，制作简单的实物模型；尝试发现实物模型的不足，改进并展示。 对应课标的学习内容和内容要求 5 2017版教材 2022版教材 新旧版本的继承与发展 1.“空气”单元从三上移到四上。 2.“3.压缩空气”调整为“3.空气占据的空间会改变吗”，增强大单元课时联系。 3.第4、5课合并为第4课。 4.将“8.空气和我们的生活”重构分散到“5.空气流动有力量”和“8.自制打气筒”两课，增强应用和工程实践的内容。 6 本单元以“空气的物质特性”为核心进行编排，分别从“占据空间”“有质量”和“会流动”三个特性及其应用依次展开。 单元起始课，根据空气特点寻找空气存在的证据，引发单元学习。 第2-3课开始探索空气占据空间的特点，从解释空气占据空间的现象到探索空气占据空间的大小会变化。 第4课从定性到定量认识“空气有质量，但质量很小”。 第5-7课认识空气流动性，包括流动的原因和应用。 在前面学习的基础上，应用空气特点解决“如何制作一个简易打气筒”的工程技术问题。 编写思路 7 单元整体逻辑 本单元以科学概念的发展演化为明线，围绕“空气是重要的物质”这一核心，通过空气“占据空间”“有质量”“会流动”的相关事实及其应用建立概念理解。在概念建立的过程中，学生经历观察描述、解释和应用，发展其思维、探究实践和态度责任，这是单元的暗线。 8 包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面。 具体单元目标见教师教学用书。 单元目标 9 分课解读 2 本页是“空气”单元的首页，插图呈现了自然生活中的空气——转动的风车、鼓起的气球以及人类和植物的生存需要。 单元情境：呈现空气看不见、抓不着、无色无味的特点，但我们能感受到它的存在，这是对低年级学习的回应，然后聚焦更多对空气特点的研究。 11 本课情境：风吹动窗帘，将视角从户外转移到室内，知道室内同样有空气的存在，观察空气与其他物体的相互作用产生的现象，通过描述这些现象来证明空气存在。 聚焦：根据现象聚焦问题“如何找到空气存在的证据？”，引发本课和本单元的学习。 12 探索1：在聚焦问题之后，寻找空气存在的证据，这里的活动主要是借助其他工具或物体来观察空气的存在。 活动一，借助塑料袋感受空气，唤醒学生在低年级观察到空气“无色、无味、看不见”等特点的认知，同时指向“有重量、占据空间”等更多特点的观察。 活动二、三，借助水感受空气，将物体放入水中观察气泡，指向空气占据空间，为后面课时的学习积累事实经验。 13 活动四，借助风吹动物体来感受空气，这是利用空气的流动性寻找空气存在的证据。 探索2：比较空气和水，在比较中发展学生的观察能力、科学思维和对空气特点的进一步认识。 研讨：问题1指向探索1，让学生基于事实观察说明空气存在；问题2指向探索2，通过与水比较来说明空气特点。 拓展：指向土壤中也存在空气，为以后学习生物与环境积累事实经验，增强物质领域与生命科学领域的联系。 14 1.以聚焦问题为核心开展探索活动，让学生在观察和描述中始终围绕“空气存在的证据”开展活动。 2.抓住观察和描述这两个基础活动，有了准确、客观、全面的观察和描述，才能进行比较、推理等思维活动，最后从概念事实积累走向概念发展。 3.作为单元起始课，在探索活动的实验中，主动将一些能够联系后面课时的现象或问题梳理成班级记录表，与之后的学习内容形成更紧密的联系。 教学建议： 15 本课情境：承接第1课探索环节，空塑料瓶倾斜压入水中，瓶口有气泡冒出；改变瓶口方向，产生气泡的情况会不一样。为本课学习做铺垫。 聚焦：聚焦一个特殊的情况——瓶口竖直下压时，水无法进入瓶内，产生认知冲突。 探索：在导入情境的基础上，为了便于观察、确认我们的想法，用图中装置进行测试。 16 实验一，利用小球标注瓶内空气的水位，观察小球位置，确认水没有进入瓶中，即空气在，水不能进入。 实验二，通过瓶口的风判断瓶内空气被放走了，小球位置变高，说明水进入瓶中，即空气不在，水能进入。 实验三，打入空气后，小球的位置下降，水被排出瓶外，即空气进入，水被排走。 三个实验证明，水不能进入是因为空气占据了瓶内的空间。 资料，让学生理解什么水位，方便科学表达。 17 记录单，让学生用最直观的方式记录水位变化和空气情况，方便班级交流。 研讨：问题1指向水位变化与空气在瓶中状态的对应，建立起因果关系。问题2指向空气“能占据空间”这一特点，可以联系第1课的其他例子或生活经验。 拓展：考验学生的知识应用和迁移能力，培养学生的创新思维。 18 1.情境创设可以和第1课的探索活动建立联系，聚焦问题后，让学生先预测并说明自己的理由，驱动学生持续探索。 2.重新向瓶子打入空气的实验，可以提前准备，打好合适小孔的瓶盖，直接提供给学生，实验效果和效率更佳。 3.建议三个实验完成后再进行班级研讨，有利于学生建立起完整的因果关系；实验材料可以在学生完成每一步记录之后再提供给学生。 教学建议： 19 本课情境：塑料瓶竖直压入水中，仍有少量水进入瓶子。这一现象可能在上一节课就有学生发现，可以再完整地呈现给学生。 聚焦：围绕现象和上一节课的结论，提出问题。 探索1：引导学生猜测现象背后的原因，了解学生的前概念，驱动后续的探究。 探索2：通过对比，直观感受“空气可能会被压缩”。 20 探索3：用注射器对比空气和水占据的空间，通过观察刻度更加准确地描述空气占据空间的变化。 记录具体刻度，总结空气和水占据空间的变化，从定性感受到定量描述。 21 探索4：尝试从微观层面用图示模型解释水和空气占据空间的变化及不同。 研讨：问题1指向论证的合理性，让学生用注射器刻度变化作为证据印证前面的直观感受；问题2是在问题1的基础上运用这种逻辑来回答聚焦问题；问题3是应用这一结论解释更多现象。 拓展：进一步应用空气压缩的知识制作玩具，注意进行安全提醒。 22 1.建议创设情境时联系上节课实验现象的观察，当学生不太确定是否有少量水进入瓶内时，可以进行演示或者分组再观察一次。 2.探索活动是学生从定性到定量研究转变的过程，研讨时，可以引导学生关注论证的可靠性，提升学生的科学思维。 3.拓展部分是学生喜爱的制作玩具活动，教师可以设置一个靶盘供学生测试自己的作品，避免因没有目标造成混乱或误伤。 教学建议： 23 本课情境：从学生比较熟悉的给篮球打气引入，连接前面“空气占据空间”的认知。 聚焦：这个问题可以直接由老师提出，在学生给出猜想时，引导学生联系第1课探索活动中对空气的感受。 探索1：实验装置尽可能调好灵敏度，关键在于先将天平调平，再进行下一步。这里可以设置成大小不同的桶，让学生思考是否会影响结果。 24 探索1：给皮球打气时，可以让学生思考一下怎样操作比较方便，确保实验结果的准确。 记录单中预设好前几次注入的空气数量，后续留白给学生自己填写，学生可自定增加的注入空气量，观察天平状态的变化。刚开始变化比较小，后续变化会更加明显，恰好说明“空气有质量，但质量很小”。 25 探索2：在知道“空气有质量”的基础上测量空气质量。测量时，用绿豆让天平重新平衡，待天平平衡后，引导学生思考：这些绿豆的重量代表什么？ 研讨：问题1指向聚焦问题；问题2指向用定量的方法描述空气的质量；问题3指向对方法的讨论，可以在探索1中进行。 拓展：引导学生用电子秤、弹簧秤等其他工具重复探索1，比较工具的异同，体会工具对科学研究的影响。 26 1.探索中可以设置不同大小的桶，让学生关注到“实验关键在于使用前将天平调至平衡状态”，桶的大小不会影响实验结果。 2.简易天平灵敏度不够时，可以让学生反复测试，确认天平变化是打入空气造成的还是别的原因，当打气量足够时，平衡状态变化也会变得明显。 3.拓展部分，可以使用电子秤重复探索1，不断增加打气量，看读数变化，然后和探索1的实验进行比较，分析工具灵敏度对实验效果的影响。 教学建议： 27 本课情境：创设了一个学生生活中会遇到且比较有趣的情境，课堂中可以直接演示。 聚焦：从气球的运动聚焦到力量的来源，指向“空气流动有力量”这一特点。 探索1：通过游戏化的活动，借助纸杯让学生直观看见空气流动的力量。 28 探索2：气球小火箭是在让学生感受到“空气有力量”的基础上，应用反冲力实现气球的运动。 探索3：通过寻找生活中应用的例子，积累事实经验，归纳“空气流动能产生力量”，指向“物质与能量”这一跨学科概念。 29 表格中“利用空气流动做什么”帮助学生走向对能量的认识，为高年级进一步进行科学学习积累经验。 研讨：问题1指向对探索2的分析，引导学生认识空气流动与物体运动的关系，指向物质与能量；问题2让学生在比较中联系生活经验，类比得知空气流动和水流动都能应用于生活，为以后能量的学习奠定基础。 拓展：空气炮是一个应用空气涡流的有趣例子，能够帮助学生积累更多事实经验。 30 本课的活动内容都比较有趣，教师可以将学习活动游戏化，增强活动的驱动性。但不能只停留在好玩，要充分利用探索3帮助学生将零散的事实经验进行归纳和总结，促进学生的概念发展。 本课活动内容可以和学校科技活动结合，让学生将科学学习应用到具体活动中去。 教学建议： 31 本课情境：呈现贴近生活的热气球，引导学生关注热气球升空的场景。 聚焦：聚焦热气球的上升和下降运动，思考上升和下降如何实现。 探索1：模拟制作热气球。准备相关材料，用袋子模拟热气球，蜡烛模拟热源。 32 探索2：小组合作完成模拟热气球升空的过程，提示学生思考纸筒的作用：稳定火焰、收集热量、避免塑料袋被烤坏。 探索3：观察、记录和描述袋子的变化是探索活动的核心，为后面的研讨提供证据支持。 33 研讨：问题1指向基于观察对热气球的上升和下降作出解释，并引导学生进一步论证；问题2指向模拟实验和现实情境的差异：如何让热气球长时间停留。该问题也能更好地链接拓展部分：孔明灯。 拓展：孔明灯是应用“空气受热上升”的一个很好的例子，可以和热气球对比，教师注意进行安全提醒。 34 1.情境部分，建议老师先出示热气球的照片或热气球上升、下降的视频，让学生观察图片或视频中的热气球结构，基于观察聚焦问题“热气球是如何实现上升或下降的”。 2.当学生在完成模拟实验后，研讨中出现分歧时，教师要鼓励学生进一步设计方案来论证各自的想法。 3.在研讨问题2时，可以将拓展部分引入，让学生比较模拟实验和真实的热气球、孔明灯。 教学建议： 35 本课情境：从生活中制造“风”的需求引入，引导学生发现人造风的形成都有动力来源。 聚焦：和情境形成比较，指向大自然中的风怎么形成的。 探索1：展示了一个宏观视角的简化模型，帮助学生了解真实的大气特点，重点是垂直方向和地平方向的温度差异。 36 探索2：模拟实验，实验装置要和真实大气环境相对应，引导学生从宏观视角理解。 竖立的塑料筒代表垂直方向的大气层，在垂直方向上，地表附近的气温随着海拔上升而降低。横向的塑料筒代表地表附近的空气，因地表特点不同而受热不均，形成局部温差。因此，借助一个比较低矮的、正在燃烧的蜡烛来制造纵向和横向的温差，模拟真实世界中纵向和横向的大气温差。 塑料筒代表大气层、塑料筒代表空气？ 哪种说法更确切？ 37 研讨：问题1关于风向的问题，要与学生日常经验比较；问题2是对自然风形成的过程进行分析；问题3指向生活应用。 拓展：海陆风的形成机制是自然风形成的典型代表，图中展示了海岸边的温度差异，帮助学生进一步理解模型。 38 1.本课时要关注学生建模思维的培养，注重模拟实验与真实大气特点的对应关系，让学生用简化模型来理解真实世界。 2.本课的实验装置材料简单，建议教师提前试做一遍实验，了解学生模拟过程中的难点，有针对性地准备教学活动。 3.了解大气特点部分，可以在教材的基础上给学生补充一些图文结合的阅读材料，让学生总结分析大气特征，为模拟实验做好准备。 教学建议： 39 本课情境：一个庆典活动的场景，文字部分说明了对高效打气工具的需求，为后续完成设计制作打气筒的任务明确了方向。 明确任务：将制作打气工具的需求具体化，尝试使用塑料瓶，发现问题，明确制作打气工具需要解决的具体问题：气进入气球后不能跑出来，能持续注入空气。 40 设计制作：教材给出了具体的制作步骤，每一步不是机械完成操作，思考问题是关键。引导学生基于测试发现问题，提出新的解决方案，进行下一步制作。 41 展示交流：引导学生画出空气流动过程是为了让学生清楚打气筒工作的原理，指向对空气流动性的应用。 评估改进：教材给出了一个可参考的评估改进例子，指向基于发现的问题：易变形；提出解决的方案：改进材料。 42 1.本课是一个典型的以工程技术为主线的内容，关注学生对空气特点的利用，在展示交流环节，可以多让学生联系前面课程中有关空气特点的研究。 2.在制作环节，切忌让学生简单根据操作指令完成，从明确需求开始，让学生在测试中发现问题，提出解决方案，教师可适当引导。 3.对于整个问题解决过程，关注学情差异，能力较强的班级或小组可以适当放手。 教学建议： 43 利用关系图展现了本单元主要研究的空气特点，为概念发展积累事实。文字阐述部分主要明确了空气的重要性和物质特征，指向“空气是一种重要的物质”。 “我的收获”是增值性自我评价。让学生通过回顾单元学习过程，反思自己对空气的认识、比较方法的应用和工程技术的理解。 44 阅读部分安排了降落伞设计与空气的关系，根据火星、月球和地球空气的不同特点，在航天器或飞行器的减速中进行不同的设计。让学生感受到科学原理在工程技术中的应用，同时融入了我国最新的科学技术成果，增强课程思政的功能。 45 单元教学建议 3 46 从概念发展的落实空气特点的认识 教学建议 对空气特点的认识要从事实积累走向核心概念理解，通过应用认识到空气是“重要物质”，从现象观察和解释中渗透“物质和能量”。 注重在探索活动中落实科学素养 要把观察、测量、制作等活动作为发展探究和工程实践能力的机会，把比较、解释、建模等内容作为发展科学思维的抓手。 因地制宜地准备实验器材 本单元课时中的很多实验和活动器材设置都比较简单，教师可以根据自身实际优化实验材料，例如有些课时可以利用废旧矿泉水瓶。 标题不通顺，请作者确认 47 $