1.2 空气能占据空间吗（教学设计）科学教科版四年级上册（新教材）

该小学科学教学设计聚焦“空气能占据空间”核心知识点，通过《乌鸦喝水》故事导入，回顾固体、液体占据空间的旧知，引出空气是否占据空间的问题，搭建新旧知识衔接的学习支架。 以三组对比实验（密封瓶压水、开盖放气、吹气入水）为核心，引导学生观察浮球与水位变化，培养科学思维中的推理论证能力和探究实践中的实验操作能力，拓展实验（橡皮泥密封吸管吹气挤水）强化概念，提升学生逻辑表达与动手能力，助力教师高效突破教学重难点。

教科版（2024）科学四年级上册 《空气能占据空间吗》教学设计 课题 1.2 空气能占据空间吗 课型 新授课 教学目标 科学观念： 固体、液体能够占据空间，空气也可以占据空间。 空气流出后，原本被空气占据的空间可以被水填充；向密闭容器充入空气，空气会挤占水的空间，使水位下降。 静止容器内的水面是平直水平线。 科学思维： 能通过三组对比实验的现象，推理空气占据空间，能对比有空气、无空气时水位变化，归纳规律。 探究实践： 能独立完成瓶子压水对比实验、吸管挤水拓展实验，观察浮球、水位变化并如实记录实验现象。 态度责任： 乐于动手对比探究，尊重实验证据，明白看不见的空气也具有实实在在的物质属性。 教学重难点 重点：通过对比实验证明空气能占据空间。 难点：根据水位变化推理空气占据、让出空间的逻辑关系。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、聚焦 （一）情境导入（5 分钟） 1.讲述《乌鸦喝水》故事，提问：为什么丢石子水位会升高？学生说出石子占据瓶子空间。 2.追问：固体、水都能占据空间，看不见的空气可以占据空间吗？ 3.板书课题：空气能占据空间吗 课 程 学 习 二、探索 （二）三组对比实验（22 分钟） 统一器材：带浮球塑料瓶、装满水的水槽，分组依次完成三组实验并记录浮球、水位变化。 1.实验 1：拧紧瓶盖，竖直把瓶子压入水中 现象：水几乎进不去，浮球位置很低。 推理：瓶内空气占据全部空间，水无法进入。 2.实验 2：拧开瓶盖，再次压入水中 现象：大量水进入瓶内，浮球上浮。 推理：空气从瓶口流出，腾出空间，水占据原来空气的位置。 3.实验 3：重新拧紧瓶盖，用吸管向瓶内吹气 现象：瓶内水位下降，浮球下移。 推理：吹入更多空气，空气挤占水的空间，水被挤出一部分。 4.知识点补充：水静止时，水面是平直水平线。 （三）研讨 + 拓展实验（10 分钟） 1.研讨交流：三组实验中水和空气发生了怎样的变化？得出结论：空气能占据空间。 2.拓展动手挑战：材料为半瓶水、橡皮泥、两根吸管。 操作：橡皮泥密封瓶口，两根吸管一根吹气、一根排水；向瓶内吹气，空气挤占空间，水从另一根吸管流出。 3.小组交流拓展实验原理，巩固空气占据空间概念。 （四）课堂总结与评价（3 分钟） 师生共同梳理实验现象与核心结论；从实验操作、记录完整度、小组合作进行课堂评价。 课堂 小结 本节课我们由《乌鸦喝水》故事导入，知道固体、液体能占据空间，通过三组对比实验验证空气也能占据空间。拧紧瓶盖把塑料瓶压入水中，水很难进入、小球位置不变，是空气占据瓶内空间；拧开瓶盖空气流出，水就能进入、小球上浮；再次向瓶内吹气充入空气，空气重新占据空间，水位下降。研讨中我们明确：空气、水、固体一样都会占据空间，空气流出后其他物质才能进入对应空间。拓展实验利用橡皮泥、两根吸管、半瓶水，向瓶内吹气，空气挤占水的空间就能把水挤出来，进一步印证空气占据空间这一科学结论。 板书设计 空气能占据空间吗 1.固体 / 水→能占据空间 2.对比实验结论：空气也能占据空间 密封瓶压水：空气占空间，水进不去 开盖放气：空气流出，水进入 吹气入水：空气挤占，水位下降 3.拓展：吹气挤水（空气挤出水） 教学反思 本节课采用三组对照实验，层层递进，学生能直观通过浮球、水位变化看见 “看不见” 的空气占据空间，动手探究积极性高，大部分学生能自主推理实验原理。存在不足：少数小组瓶盖密封不严，实验现象不明显；部分学生无法清晰表述 “空气让出空间，水进入” 的逻辑。后续教学会提前检查实验器材，增加分步引导话术，搭配简易示意图帮助学生梳理空气与水的空间替换关系，强化逻辑表达。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $