4《无处不在的空气》（教学设计）-2026-2027学年科学三年级上册人教鄂教版

该小学科学教学设计聚焦“空气无处不在、风是流动的空气、空气占据空间”核心知识点，以温泉实景图导入，呈现气体、液体、固体三种物质形态，承接固体液体认知基础，为后续空气成分等学习搭建阶梯式支架。 这份资料以三组分层探究实验为特色，学生自主操作海绵浸水找空气、杯底纸团浸水等实验，通过直观现象推理空气性质，落实科学思维的推理论证与探究实践能力培养，结合轮胎等生活应用强化科学观念，助力学生理解抽象概念，也为教师提供易操作、高效的课堂方案。

人教鄂教版小学科学三年级上册 第二单元第4课《无处不在的空气》教学设计 一、设计依据 1. 2025版义务教育科学新课程标准：本课属于物质科学领域“物质的形态”学习主题，新课标要求三年级学生能通过观察、动手实验认识空气真实存在，知道空气占据空间，初步建立气体物质概念；落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养，倡导以学生自主探究为主的课堂模式，注重生活化实验，引导学生发现生活中的科学应用。 2. 教材编写逻辑：本单元主题为气体、液体、固体，本课是单元第4课时，承接固体、液体认知，是学生第一次系统认识气体，为后续学习空气成分、空气流动打下基础。教材以温泉自然景观导入，搭配寻找空气、制造风、空气占据空间三组分层探究实验，由浅入深搭建认知。 3. 学生发展需求：三年级学生具象思维为主，抽象理解“看不见的空气”存在难度，需要大量动手操作、直观现象支撑认知；新课标强调跨生活联结，本课结合轮胎、游泳圈等生活物品，实现课堂知识落地生活。 二、教材分析 本课为人教鄂教版三年级上册第二单元第四课《无处不在的空气》，单元核心目标是区分气体、液体、固体，了解三种物质形态的基本特征。 1. 导入板块：以温泉实景图引入，温泉中的水汽（气体）、泉水（液体）、岩石（固体）直观呈现三种物质，抛出核心问题：空气藏在哪里？空气有固定空间吗？激发探究兴趣。 2. 探究与实践第一部分：寻找各处空气 教材设计两类活动：一是户外、海绵、石头、粉笔找空气实验，证明狭小缝隙、固体内部都存在空气；二是吹蜡烛、扇纸片、吹气球制造风，让学生理解风是流动的空气。 3. 探究与实践第二部分：空气是否占据空间 三组递进式经典实验：杯底纸团浸水实验、去底矿泉水瓶压乒乓球实验、瓶内吹气球实验，层层递进验证“空气会占据空间”这一核心科学概念，配套实验记录表培养记录、分析习惯。 4. 拓展活动：展示轮胎、游泳圈、充气城堡、篮球、气泡膜、安全气囊等实物图片，讲解空气占据空间在生活中的应用，布置课后家庭观察任务，打通课堂与生活。 教材编排遵循“观察现象—动手实验—归纳结论—生活应用”科学探究流程，全部实验材料简易易得，贴合小学课堂实操条件，符合三年级学生由具象到抽象的认知规律。 三、学情分析 1. 已有认知基础：三年级学生每天能感受到风、吹气球、玩泡泡，知道空气看不见摸不着，但大多主观认为“空旷的地方才有空气，石头、粉笔里面没有空气”，无法理解空气是真实存在的物质，不清楚空气会占据空间。学生已经学习固体、液体，能区分看得见的两种物质，对看不见的气体存在认知盲区。 2. 认知特点：以具象形象思维为主，抽象逻辑思维薄弱，单纯口头讲解无法让学生信服空气占据空间，必须依靠直观实验现象支撑；动手欲望强，喜欢小组合作操作实验，但实验操作规范性弱，观察、记录、总结能力需要教师分步引导。 3. 学习难点预判：一是理解“看不见的空气是真实物质”；二是通过实验现象推理空气占据空间；三是自主联系生活说出空气性质的实际用途。课堂需要多互动、多小组讨论，用生活化、趣味化实验降低理解难度。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道空气无处不在，教室、土壤、石头、海绵、水中缝隙里都存在空气； 2. 明确风是流动的空气； 3. 掌握核心概念：空气是一种看不见、摸不着的气体，空气会占据一定的空间。 （二）科学思维目标 1. 能观察、描述实验中出现的现象，根据实验现象推理空气的特点； 2. 能对比三组空气占据空间实验，归纳总结共同规律，初步形成证据推理思维； 3. 能区分固体、液体、空气，简单说出三者在“是否占据空间”上的共性。 （三）探究实践目标 1. 独立完成海绵浸水、纸团入水、矿泉水瓶压乒乓球、瓶内吹气球全部分组实验，规范操作实验器材； 2. 小组合作填写实验记录表，完整记录实验预测、现象、原因分析； 3. 自主动手用多种方法制造风，完成课堂交流分享。 （四）态度责任目标 1. 保持对空气相关科学现象的好奇心，主动参与实验探究，如实记录实验现象，树立尊重证据的科学态度； 2. 小组实验中学会分工合作、有序操作、爱护实验器材； 3. 发现空气性质广泛应用于生活物品，感受科学给生活带来便利，乐于课后观察身边充气物品。 五、教学重难点 教学重点 1. 通过实验证明空气无处不在； 2. 通过三组对比实验得出核心结论：空气占据空间。 教学难点 1. 根据实验现象推理看不见的空气真实存在、占据空间； 2. 将课堂实验结论迁移到生活，解释充气物品的工作原理。 六、教学准备 教师演示器材 温泉实景PPT、风车、泡泡水、干纸巾、透明水杯、水槽、去底矿泉水瓶、乒乓球、气球、粉笔、海绵、石块、实验记录表板书贴图、各类充气物品实物（篮球、游泳圈、充气坐垫）。 学生分组实验器材（4人一组） 塑料水槽、透明杯子、干纸团、海绵、粉笔、小石头、去底塑料瓶、乒乓球、气球、小水盆、实验记录单、抹布。 七、教学过程 环节一：情境导入，激趣提问（5分钟） （教师出示课本温泉图片PPT，全屏展示） 师：同学们请看大屏幕，这是一处天然温泉，大家仔细观察图片，你能找到哪些物体？它们分别属于气体、液体还是固体？谁先来分享？ 生1：泉水流出来的水是液体，石头是固体，还有白白的雾气！ 师：观察得非常仔细，那白色雾气是什么状态的物质呢？ 生2：应该是气体，是水蒸气，也是空气的一部分。 师：没错！岩石缝隙里涌出泉水，同时喷出看不见的空气，三种物质同时出现在同一个地方。老师有两个疑问想问问大家：第一，空气我们看不见摸不着，它到底藏在哪些地方？第二，水和石头都会占地方，看不见的空气，会不会也占据空间？今天我们一起走进第四课《无处不在的空气》，通过实验解开这两个谜题。 （板书课题：无处不在的空气） 师：大家课前都玩过风车、吹过泡泡，谁能说一说，风车转动、泡泡飘起来和空气有关系吗？ 生3：有风风车才会转，风就是空气跑起来了！ 师：说得很棒，空气流动形成风，这节课我们先一起找找藏在各个角落的空气。 环节二：探究活动一 寻找各处的空气（10分钟） 活动1：寻找藏在缝隙、固体里的空气 师：请大家看课本19页，书上给我们准备了海绵、石头、粉笔三样东西，大家先猜一猜，这些硬硬的固体里面，有没有藏着空气？给大家30秒小组讨论，每组派一名代表说猜想。 生小组讨论1分钟 组1代表：我们组觉得海绵里面有空气，因为海绵软软的有小洞；石头很硬，里面没有空气。 组2代表：我们组不同意，粉笔写字会掉灰，里面有小孔，应该也有空气。 师：大家都有不同猜想，科学讲究用实验证明，现在请每组拿出水盆、海绵、粉笔、石块，依次把三样东西轻轻按进水里，仔细观察水面出现什么现象，小组内互相说一说看到了什么。 （学生分组动手实验，教师巡视指导，提醒学生轻轻按压，认真观察气泡） 师：实验结束，请坐端正，谁来分享你们组看到的现象？ 生4：海绵一放进水里，咕嘟咕嘟冒好多小气泡，气泡跑掉之后海绵变重了。 生5：粉笔和石头按到水里，也有细细的小气泡从表面冒出来！ 师：大家观察到的气泡，就是藏在物体缝隙里的空气跑出来了！这个实验说明什么？ 全班齐答：海绵、石头、粉笔里面都藏有空气！ 师：总结一下，不管是空旷的操场，还是固体小小的缝隙，甚至地下岩石里，都藏着空气，空气真的无处不在。 活动2：动手制造风，理解空气流动 师：接下来第二个小任务，课本20页给大家展示了四种制造风的方法：吹蜡烛、小风扇扇纸片、用书扇风、挤压气球放气。请大家同桌合作，用桌上的纸片、气球，试着制造风，完成后和同桌说一说，风是怎么来的。 （学生同桌动手操作2分钟） 师：谁愿意上台演示，说一说你怎么制造出风？ 生6上台，用书快速扇动纸片：我用书来回扇，纸片飘起来，我制造出风了。 师：扇动书本时，书本推动周围看不见的空气，空气流动起来，就形成了我们能感受到的风。再请一位同学演示气球实验。 生7上台，吹鼓气球松开口：气球一松手，里面的空气冲出来，吹到我的手上凉凉的，这也是风。 师：非常准确！风不是单独存在的东西，流动的空气就是风。 环节三：探究活动二 空气是否占据空间（18分钟） 师：我们已经证明空气到处都有，现在解决第二个核心问题：空气会不会占据空间？我们通过三组递进实验，一步步寻找证据，每组完成一个实验，填写实验记录单。 实验1：杯底纸团浸水实验（全体同步操作） 师：请看课本20页第一个实验，老师先演示一遍：把干纸团紧紧塞在杯子底部，杯子竖直朝下，整个倒扣进水槽，全程杯子不倾斜。大家先预测：纸团会被水打湿吗？ 生自由举手回答，一半学生说会湿，一半说不会湿。 师：现在请各组开始操作，做完观察纸团干湿，完成记录单第一栏。 （学生分组实验，教师巡回指导，纠正倾斜杯子的错误操作） 师：实验完成，把杯子拿出水面，拆开纸团看一看，湿了还是干的？ 全班齐答：纸团是干的！ 师：为什么水进不到杯子里，纸团不会湿？小组讨论1分钟。 组3代表：杯子里面装满了空气，空气占着杯子的空间，水就进不去了！ 师：总结得非常到位！杯子里看不见的空气占据了杯子内部的空间，阻挡水流，所以纸团保持干燥。如果我把杯子倾斜一点，大家再观察，会发生什么？ （学生再次倾斜杯子实验，看到气泡冒出，纸团浸湿） 师：倾斜杯子，空气顺着缝隙跑出去，空间空出来，水就能进入杯子打湿纸团，再次证明空气占据杯子的空间。 实验2：去底矿泉水瓶压乒乓球实验（分组操作） 师：接下来第二个进阶实验，课本21页。请各组拿出去掉底部的矿泉水瓶、乒乓球、水槽。实验分两步：第一步，拧紧瓶盖，竖直把瓶子扣住乒乓球压入水底；第二步，保持瓶子在水中，拧开瓶盖，观察乒乓球和水面变化。先填写你的预测，再动手操作。 （学生分组实验，填写记录单“现象、分析原因”） 师：谁分享第一步拧紧瓶盖时的现象？ 生8：瓶盖拧紧，乒乓球被压到水底，瓶子里面没有进水。 师：为什么乒乓球沉下去？ 生8：瓶子里的空气占满瓶子空间，把水挡在外面，乒乓球被空气压到水底。 师：那拧开瓶盖之后呢？ 生9：瓶盖一打开，气泡从瓶口跑出来，水立刻流进瓶子，乒乓球浮回水面！ 师：瓶内空气从瓶口跑走，空气让出了空间，水进入瓶内，乒乓球受到浮力上浮。这两组实验，都有力证明了同一个结论——空气会占据空间。 实验3：瓶内吹气球拓展思考（全班共同探究） 师：最后一个挑战实验，把气球放进完整塑料瓶，气球口套在瓶口，大家试着往气球里吹气，看看能不能把气球吹大。给大家1分钟尝试。 （学生集体尝试吹气，纷纷发现气球吹不大） 师：大家都吹不动气球，这是什么原因？小组讨论思考解决方案。 组4代表：瓶子里面装满了空气，空气占着瓶子的空间，气球没有变大的地方！想要吹大气球，得把瓶子里的空气放走。 师：你们有什么办法放走瓶内空气？ 生10：在塑料瓶身上扎几个小孔！ 师：教师现场演示，瓶身扎小孔后再次吹气，气球顺利吹大。 师：小孔把瓶子里的空气排出去，空气让出空间，气球就能膨胀变大。三组实验层层验证：空气是真实存在的物质，会占据一定的空间。 环节四：拓展活动 空气占据空间的生活应用（5分钟） （教师出示课本22页充气物品图片，拿出篮球、游泳圈、充气坐垫实物） 师：科学家利用“空气占据空间”这个特点，发明了很多便利物品，大家看一看图片，说一说这些物品哪里用到了空气占据空间的性质？ 生11：轮胎充入空气，空气填满轮胎内部空间，车子开起来更平稳。 生12：游泳圈充满空气，空气占满圈里的空间，能浮在水上救人。 生13：充气城堡、篮球、快递气泡膜，全部都要充空气，空气占满内部空间才能使用。 师：说得非常全面！课后任务：回家找一找家里利用空气占据空间的物品，下节课带来分享。 环节五：全课小结（2分钟） 师：今天这节课我们通过一系列动手实验，收获了哪些科学知识，谁来完整总结？ 生14：第一，空气无处不在，固体缝隙、空旷环境都有空气；第二，空气流动形成风；第三，空气看不见摸不着，但它会占据空间。 师：补充一点，空气是气体，和水（液体）、石头（固体）一样，都是真实存在的物质，都能占据空间。大家今天实验操作认真，观察细致，能用实验现象推理科学结论，具备了很棒的科学探究能力！ 八、板书设计 无处不在的空气 1. 空气在哪里？→ 无处不在（操场、海绵、石头、土壤） 2. 风 = 流动的空气 3. 核心结论：空气会占据空间 实验证据：①杯底纸团不湿 ②瓶压乒乓球下沉 ③瓶内气球吹不大 4. 生活应用：轮胎、游泳圈、篮球、充气城堡 九、教学反思 本课紧扣2025新课标素养要求，依托课本三组分层实验搭建课堂，以学生自主探究为主，符合三年级具象思维认知特点，整体课堂达成预设教学目标。课堂优势在于实验材料简易、操作门槛低，全员能参与动手，通过气泡、纸团干湿、乒乓球沉浮等直观现象，破解“空气看不见难以理解”的认知难点，小组合作填写实验记录单，有效锻炼学生证据推理与记录能力，拓展环节联结生活物品，实现知识生活化落地。 课堂存在两处可优化点：第一，部分动手能力弱的学生操作瓶压乒乓球实验时控制不好力度，观察现象不清晰，下次课前可提前示范标准操作步骤；第二，课堂留给学生自主表达、推理的时间有限，少数内向学生未参与小组发言。 后续改进策略：分层设计实验引导问题，为学困生提供简易提示卡；增设小组轮流发言制度，保证每位学生表达机会；课后布置居家小实验（水杯倒扣水中观察气泡），持续巩固“空气占据空间”核心概念，持续培养学生长期探究的态度责任素养。 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 学科网（北京）股份有限公司 $