5.制作简易空气净化器 教学设计-2026-2027学年科学五年级上册青岛版

该小学科学教学设计聚焦空气过滤原理与简易空气净化器制作，通过播放雾霾污染视频导入，唤醒学生环保意识，衔接单元空气成分、污染及保护知识，搭建从理论到实践的学习支架。 资料以“科学探究+工程实践”为特色，通过分组设计材料搭配、动手制作分层过滤装置、实测净化效果等环节，落实科学观念（过滤原理与材料功能）、探究实践（完整工程流程）和态度责任（环保意识）。项目式学习方法提升学生工程设计与动手能力，为教师提供清晰教学流程和实操指导，便于课堂实施。

5.制作简易空气净化器 【教材分析】 本课是单元最后一课，属于工程实践应用课，是对本单元空气成分、空气与生命、空气污染知识的综合落地应用。教材以“净化空气、改善空气质量”为核心目标，结合空气过滤原理，引导学生利用简易材料设计、制作空气净化器，探究不同过滤材料的净化效果。本课践行“科学探究+工程实践”的新课标理念，实现从知识探究到动手创造的转化，巩固单元所有知识点，培养学生的工程设计、动手实践和创新应用能力，升华爱护空气、保护环境的单元主题。 【学情分析】 五年级学生已经完整掌握空气成分、空气污染的危害、空气保护的相关知识，具备充足的理论基础。学生动手能力较强，能熟练使用剪刀、胶水等工具，具备基础的手工制作、作品调试能力。但学生缺乏工程设计思维，难以自主合理搭配过滤材料、优化装置结构，对不同材料的过滤效果预判不足，作品制作中容易出现密封性差、净化效果弱等问题，需要教师针对性指导。 【核心素养分析】 [科学观念] 1.知道空气污染的主要颗粒物，了解空气过滤的基本原理； 2.掌握不同材料的空气过滤效果差异，理解简易空气净化器的工作机制； 3.深化清新空气对生命的重要意义，树立空气保护的科学观念。 [科学思维] 通过对比不同过滤材料的净化效果，分析材料特性与过滤功能的关联，优化作品设计方案，培养工程设计、对比优化、创新改进的科学思维。 [探究实践] 能自主设计简易空气净化器图纸，利用生活材料完成制作、调试、效果检测，能根据实验结果优化作品结构和过滤材料，完成完整的工程实践流程。 [态度责任] 1.养成动手实践、大胆创新、精益求精的工程探究习惯； 2.体会科技改善环境的作用，增强爱护空气、净化环境的责任意识，主动践行环保行为。 【教学重点】 掌握空气过滤的基本原理，利用简易材料制作出可以初步净化空气的净化器。 【教学难点】 合理搭配过滤材料，优化装置密封性与结构，提升空气净化器的净化效果。 【教具准备】 [教师教具] 多媒体课件、空气污染实拍视频、成品简易空气净化器、各类过滤材料样本、空气净化原理动画、剪刀、胶带、打孔器。 [学生分组器材] 塑料空瓶、海绵、棉花、纱布、活性炭、滤纸、剪刀、双面胶、胶带、打孔器、橡皮筋、实验检测记录表。 【教学过程】 一、导入新课 [教师活动]播放雾霾、粉尘污染短视频，提问：空气污染会给我们的生活和健康带来哪些危害？生活中我们如何净化空气？引出本节课课题《制作简易空气净化器》，明确本节课动手实践的学习目标。 [学生活动]观看视频，结合单元知识分享空气污染的危害，列举空气净化器、绿植净化等方法，激发制作兴趣。 [设计意图]结合真实污染情境，唤醒学生环保意识，明确实践意义，激发动手创作欲望。 二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展） （一）聚焦板块 [教师活动]引导聚焦核心问题：空气净化器的工作原理是什么？哪些材料可以过滤空气中的粉尘、杂质？如何利用简易材料制作高效的空气净化器？展示成品作品，引导学生观察结构。 [学生活动]观察成品净化器结构，小组讨论过滤材料的作用，猜想不同材料的净化效果，梳理制作思路。 [设计意图]明确制作原理和核心思路，为动手制作铺垫理论基础，培养工程设计思维。 （二）探索板块 1.认识过滤材料与制作原理 [教师活动]讲解空气过滤原理：利用多孔材料吸附、阻隔空气中的粉尘、颗粒物，实现空气净化。介绍各类材料特点：活性炭吸附异味、海绵和纱布过滤大颗粒粉尘、滤纸过滤细小杂质，指导学生分层搭配材料。 [学生活动]认识各类材料，记录材料功能，小组讨论确定本组材料搭配方案和制作流程。 [设计意图]让学生掌握制作原理和材料用法，避免盲目制作，提升作品科学性。 2.动手制作简易空气净化器 [教师活动]分步示范制作流程：① 裁剪塑料瓶、打孔通风；② 分层铺设过滤材料（从外到内粗过滤到细过滤）；③ 固定材料、密封缝隙；④ 整体组装成型。巡视各组制作过程，纠正结构松散、密封差、材料搭配不合理等问题，强调工具使用安全。 [学生活动]小组合作，按照设计方案裁剪、组装、固定，分层铺设过滤材料，完成简易空气净化器制作，修整作品细节。 [设计意图]落实探究实践核心素养，锻炼学生动手操作、团队协作、作品优化的能力。 3.作品效果检测 [教师活动]统一设置粉尘实验环境，指导学生分组检测作品净化效果，对比不同材料搭配、不同结构作品的净化差异，引导学生记录检测结果。 [学生活动]分组测试作品，观察净化效果，记录实验数据，对比发现作品优缺点。 [设计意图]通过实测检验作品效果，培养学生实证探究、反思优化的能力。 （三）研讨板块 [教师活动]出示研讨问题组织交流：1.不同过滤材料的净化效果有什么差异？2.你的作品有哪些优点和不足？如何优化改进？3.简易空气净化器的工作原理是什么？引导学生总结实践经验。 [学生活动]小组展示作品，汇报检测结果，交流材料搭配心得，提出优化方案：增加活性炭、加厚过滤层、加固密封等。 [设计意图]梳理实践成果，引导学生反思改进，提升工程设计与优化思维。 （四）拓展板块 [教师活动]展示家用高端空气净化器的结构与原理，对比简易作品，讲解专业净化技术，布置拓展任务：课后优化自己的净化器作品，查阅更多空气净化的环保方法。 [学生活动]了解专业净化设备的优势，记录作品优化方案，拓展环保知识。 [设计意图]拓宽学生视野，衔接生活科技，延续探究与实践兴趣。 三、课堂小结 本节课我们结合单元空气知识，了解了空气过滤的基本原理，认识了不同过滤材料的净化作用，通过小组合作设计、制作、检测了简易空气净化器。我们知道多孔材料可以阻隔、吸附空气中的粉尘和异味，分层过滤能提升净化效果。在动手实践中，我们学会了工程设计、动手制作、反思优化的方法，同时深刻认识到空气污染的危害，体会到科学技术可以改善空气质量、保护生活环境，树立了主动保护空气、践行环保的责任意识。 【板书设计】 制作简易空气净化器 1.净化原理：多孔材料 阻隔、吸附空气污染物 2.过滤材料功能 纱布/海绵：过滤大颗粒粉尘 滤纸：过滤细小杂质 活性炭：吸附异味、有害气体 3.制作要点：分层过滤、密封严实、通风顺畅 4.意义：净化空气、保护环境、守护健康 1 学科网（北京）股份有限公司 $