1.3《空气占据的空间会改变吗》导学案-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学导学案聚焦“空气占据的空间会改变吗”，核心知识点为空气易被压缩、水难被压缩及压缩空气的弹性。通过皮球打气视频导入，回顾“空气占据空间”旧知，以问题链搭建学习支架，引导学生逐步探究。 特色在于以三组实验为核心，含定量注射器对比实验记录数据，结合微粒示意图建模解释原理，研讨环节强调证据说理。习题设计联系生活实例，培养学生探究实践能力与科学思维，落实科学观念的建构与应用。

1.3《空气占据的空间会改变吗》导学案 班级：________ 姓名：________ 小组：________ 课时：1课时 学习目标 1. 科学观念：通过对比实验知道空气容易被压缩，水很难被压缩；压缩后的空气有弹性，能解释生活相关现象。 2. 科学思维：观察、记录实验刻度数据，对比归纳气体、液体占据空间的不同；能用微粒示意图建模解释空气可压缩的本质。 3. 探究实践：规范完成压瓶入水、挤压塑料瓶、注射器对比三组实验，如实记录实验现象与数据，完整参与科学探究。 4. 态度责任：实验细心操作、如实记录，树立严谨实证意识；了解压缩空气的生活用途，遵守实验安全规则。 学习重难点 重点：通过对比实验得出空气易压缩、水难压缩的结论。 难点：用空气微粒模型解释压缩原理，运用知识解释生活实例。 实验准备 每组器材：空塑料瓶、装满水塑料瓶、水槽、2支相同注射器、清水、铅笔、实验记录单 教师教具：皮球充气视频、空气微粒动画、空气压缩枪 一、课前预习·激趣导入（5分钟） 1. 观看皮球打气短视频思考：皮球已经鼓起来，为什么还能继续打入空气？ 我的猜想：________________________________________________ 2. 回顾旧知：上节课我们知道空气会________空间，今天探究空气占据的空间能不能改变。 3. 本课课题：《空气占据的空间会改变吗》 二、课堂探究 板块1：聚焦问题——制造认知冲突（7分钟） 教师演示：空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水中。 1. 观察现象：瓶子里原本装满空气，压入水中后，有少量水进入瓶内，没有大量气泡冒出。 2. 小组讨论：为什么装满空气的瓶子，还能进去少量水？ 小组猜想：________________________________________________ 板块2：探索实验·分组动手操作（18分钟） 探索1：挤压装空气、装满水的塑料瓶 操作要求：双手用力挤压两个瓶子，感受手感、观察瓶身变化，填写下表 瓶子类型 挤压手感 瓶身是否容易变形 占据的空间是否变化 装满空气的塑料瓶 装满水的塑料瓶 小组小结：装______的瓶子更容易压扁，说明它占据的空间可以变小。 探索2：注射器定量对比空气和水（核心定量实验） 实验步骤： ① 取两支相同注射器，一支抽取10mL空气，一支抽取10mL清水； ② 手指紧紧堵住注射器管口，匀速向内按压活塞； ③ 观察、记录压缩后的刻度，重复2次实验减少误差。 实验记录： 物质 初始刻度 按压后刻度1 按压后刻度2 刻度变化（有无缩小） 空气 10mL 水 10mL 我的实验发现：____________________________________________ 探索3：绘制微粒示意图，理解压缩本质 1. 观看空气微粒动画：空气微粒之间有很大空隙，水微粒紧紧挨在一起，空隙极小。 2. 画图任务：分别画出空气、水压缩前后的微粒分布 空气压缩前：　　　　　空气压缩后： 水压缩前：　　　　　　水压缩后： 画图结论：空气能被压缩是因为________________；水很难被压缩是因为________________。 板块3：研讨交流·证据说理（8分钟） 结合实验数据、示意图，小组讨论以下问题，全班分享 1. 挤压装满空气的塑料瓶，空气被压缩，这个说法对吗？请用注射器刻度数据说明理由。 ________________________________________________________ 2. 空塑料瓶倒扣水中，会有少量水进入瓶内，是什么原因？ ________________________________________________________ 3. 皮球鼓起来后还能继续充气，运用本节课知识解释原理。 ________________________________________________________ 板块4：拓展应用·联系生活（4分钟） 1. 教师演示空气压缩枪，牢记安全要求：注射器管口不能对准人。 2. 生活中利用压缩空气的物品：打气筒、气垫、水枪、充气轮胎等 3. 我还能举出的例子：____________________________________ 三、课堂巩固练习 一、选择题 1. 注射器抽空气，堵住管口按压活塞，刻度会（ ） A.变大 B.变小 C.不变 2. 分别挤压装满水、装满空气的塑料瓶，更容易压扁的是（ ） A.装空气的瓶子 B.装水的瓶子 C.一样 3. 皮球打满气还能继续充气，是因为（ ） A.皮球材质变大 B.空气可以被压缩 C.空气会消失 二、判断题（对打√，错打×） 1. 水和空气一样，都可以轻松被压缩。（ ） 2. 塑料瓶压入水中有水进入，是因为空气占据的空间变小了。（ ） 3. 做空气压缩枪实验，注射器管口可以对准同学玩耍。（ ） 三、情境简答题 1. 给自行车轮胎打气，轮胎越打越鼓，请用本节课知识解释。 ________________________________________________________ 2. 装满水的矿泉水瓶用力挤压很难变形，原因是什么？ ________________________________________________________ 3. 注射器抽取10毫升水，堵住管口用力压活塞，刻度几乎不变，说明了什么？ ________________________________________________________ 四、课堂小结 1. 对比实验结论：空气______被压缩，占据空间可改变；水______被压缩，占据空间基本不变。 2. 微观原因：空气微粒间隙大，压缩时间隙变小；水微粒间隙极小。 3. 生活应用：打气筒、充气皮球、空气压缩枪等都利用了压缩空气。 4. 实验要求：做实验要如实记录数据，用证据得出结论，注意实验安全。 五、课后思考 1. 松开按压空气注射器的手，活塞会自动弹回，这说明压缩空气具有什么特点？ 2. 对比石头、水、空气，哪一种物质占据的空间最容易改变？为什么？ 《空气占据的空间会改变吗》导学案完整参考答案 一、课前预习 1. 皮球已经鼓起来，为什么还能继续打入空气？ 我的猜想：空气可以被压缩，皮球里面还有空隙能装入更多空气。 2. 回顾旧知：上节课我们知道空气会占据空间。 板块1 聚焦问题猜想 小组猜想：瓶内空气被挤压，空气占据的空间变小，所以少量水能进入瓶子。 板块2 探索实验填空参考 探索1 挤压塑料瓶 瓶子类型 挤压手感 瓶身是否容易变形 占据的空间是否变化 装满空气的塑料瓶 轻松按压，阻力小 容易压扁 空间变小 装满水的塑料瓶 很硬，很难按压 几乎不变形 空间几乎不变 小组小结：装空气的瓶子更容易压扁，说明它占据的空间可以变小。 探索2 注射器定量实验（标准现象） 物质 初始刻度 按压后刻度1 按压后刻度2 刻度变化（有无缩小） 空气 10mL 4mL 左右 4mL 左右 刻度明显缩小 水 10mL 10mL 10mL 刻度几乎无变化 我的实验发现：空气容易被压缩，按压后体积变小；水很难被压缩，体积基本不变。 探索3 微粒画图结论 画图结论：空气能被压缩是因为空气微粒之间空隙很大，受压后空隙变小； 水很难被压缩是因为水微粒之间空隙极小，很难再缩小。 板块3 研讨交流参考答案 1. 挤压装满空气的塑料瓶，空气被压缩，这个说法对吗？请用注射器刻度数据说明理由。 答：说法正确。注射器抽取10毫升空气，堵住管口按压活塞，刻度明显变小，证明空气占据的空间可以缩小，空气能被压缩。 2. 空塑料瓶倒扣水中，会有少量水进入瓶内，是什么原因？ 答：瓶子里的空气受到水的挤压，空气被压缩，占据的空间变小，因此少量水可以进入瓶中。 3. 皮球鼓起来后还能继续充气，运用本节课知识解释原理。 答：空气容易被压缩，皮球内部空气微粒间有空隙，继续打气可以把更多压缩空气充进球内，所以皮球鼓起来后仍能打气。 板块4 拓展应用 3. 我还能举出的例子：充气沙发、气垫船、喷雾瓶、充气拱门等。 三、课堂巩固练习答案 一、选择题 1. B 2. A 3. B 二、判断题 1. × 2. √ 3. × 三、情境简答题 1. 给自行车轮胎打气，轮胎越打越鼓，请用本节课知识解释。 答：空气可以被压缩，不断打入轮胎的空气被压缩，轮胎内空气越来越多，轮胎就慢慢鼓起来。 2. 装满水的矿泉水瓶用力挤压很难变形，原因是什么？ 答：水很难被压缩，水微粒之间几乎没有空隙，占据的空间不能变小，所以瓶子很难挤压变形。 3. 注射器抽取10毫升水，堵住管口用力压活塞，刻度几乎不变，说明了什么？ 答：说明水不易被压缩，水占据的空间基本不会发生改变。 四、课堂小结填空 1. 对比实验结论：空气容易被压缩，占据空间可改变；水很难被压缩，占据空间基本不变。 五、课后思考参考答案 1. 松开按压空气注射器的手，活塞会自动弹回，这说明压缩空气具有什么特点？ 答：压缩空气具有弹性。 2. 对比石头、水、空气，哪一种物质占据的空间最容易改变？为什么？ 答：空气占据的空间最容易改变。因为空气微粒之间空隙大，容易被压缩；石头、液体微粒间隙很小，很难压缩。 学科网（北京）股份有限公司 $