《14.称空气》（教学设计）2026-2027学年三年级上册科学苏教版

该小学科学教学设计聚焦“空气有质量”核心知识点，通过“轻得像空气”的生活经验引发认知冲突，承接前课空气占据空间等性质，以实验验证为支架，引导学生从定性到定量探究空气的质量。 资料特色在于构建“定性感知-定量测量-科学史拓展-生活应用”探究链条，通过吊臂天平实验推理论证空气有质量，电子天平测量培养数据记录与分析的科学思维，伽利略科学史阅读渗透实证意识与科学精神，助力学生形成科学观念，为教师提供清晰教学路径与实践资源。

第 14 课 称空气 第 四 单元 空气的性质 【课标落实】 1.对应核心概念的内容要求和学业要求: 学科核心概念 3年级学习内容 3年级学习内容要求 3年级学业要求 1.物质的结构与性质：1.2空气与水是重要的物质 3-4年级：④说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。 ④说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。 能利用证据说明空气占据空间、充满各处的性质等。 能使用简单的仪器测量物体的长度、体积、温度、质量等。 对常见物体的特征和常见材料的性能表现出探究兴趣；认识到观察和测量的重要性，观察和测量的结果需要如实记录。 2.物质的变化与化学反应：2.1物质的三态变化 3-4年级：①知道固体有确定的形状、体积和质量；液体有确定的体积和质量，液体静止时其表面一般会保持水平；气体有确定的质量，但没有确定的体积和形状。 ①知道气体有确定的质量，但没有确定的体积和形状。 能归纳概括气体在质量、体积、形状等方面的简单特征。 2.指向的跨学科概念 系统与模型：空气是地球系统的重要组成部分，具有质量。通过“吊臂天平”和“电子天平”等测量工具，可以将“空气有质量”这一抽象性质转化为具体、可测量的数据。通过“伽利略称空气”的科学史阅读，学生可以了解科学探究的过程与方法，体会模型和证据在科学发现中的重要作用。 【教材分析】 本课是苏教版三年级上册第四单元《空气的性质》的第二课，在学生认识了空气占据空间、没有确定形状和体积之后，进一步探究空气是否有质量。根据教参指导，本课旨在通过两个层次的探究活动，帮助学生破除“空气没有质量”的迷思概念。首先，通过“吊臂天平”实验，让学生直观感受充气气球和瘪气球的轻重差异，初步推断空气有质量。接着，通过“电子天平测量皮球里空气质量”的定量实验，让学生用精确的数据证明空气有质量，并了解测量方法。最后，通过阅读“伽利略称空气”的科学史，了解科学家的探究历程，感受科学精神，并运用所学知识估算房间内空气的质量。 【学情分析】 1.认知分析  学生通过上一课《吹气球》的学习，已经知道空气占据空间、没有确定的形状和体积、容易被压缩。但“空气有质量”这一概念对学生来说依然是抽象的。受生活经验影响，很多学生认为“轻得像空气”意味着空气没有质量，存在迷思概念。 2.探究能力分析： 学生已具备一定的观察、比较和实验操作能力，能使用简单的工具进行实验。本课需要学生进行“电子天平”的精确测量，这对学生的操作规范性和数据记录能力提出了较高要求。同时，学生已具备初步的小组合作学习经验。 3.兴趣分析： 学生对“称空气”这一活动充满好奇，但对使用电子天平进行精确测量可能会感到枯燥。因此，需要通过“伽利略”的故事和“估算房间空气质量”的趣味作业，激发学生的探究兴趣，并将所学知识应用于生活。 【教学目标】 科学观念 1.知道空气有质量，能用证据证明空气有质量。 2.了解不同研究方法（如减量法、增量法）在证明空气有质量中的应用。 3.知道1立方米空气的质量约为1.3千克。 科学思维 1.能通过“吊臂天平”实验现象，推断气球里的空气有质量。 2.能分析电子天平测量数据，得出空气有质量的结论。 3.能运用“空气有质量”的知识，解释相关现象（如伽利略实验、高原反应等）。 探究实践 1.能用电子天平测量皮球里空气的质量，并记录数据。 2.能估算自己房间里空气的质量，并与自己的体重进行比较。 态度责任 1.乐于动手操作，如实记录实验现象，具有用事实说话的意识。 【教学重难点】 重点 用实验和测量的方法证明空气有质量。 难点 分析实验现象和测量数据，形成“空气有质量”的结论。 【教学策略】 本课采用“经验冲突—实验验证—定量测量—科学史拓展—应用迁移”的教学策略。以“轻得像空气”的生活经验切入，引发认知冲突；通过“吊臂天平”实验进行定性验证，初步建立概念；通过“电子天平测量”进行定量分析，获得精确证据；通过“伽利略称空气”的科学史阅读，拓展视野；最后通过“估算房间空气质量”的作业，将知识应用于生活。 【教学准备】 多媒体课件、演示用细长棍、细线、气球、皮球、打气筒、电子天平 【教学过程设计】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 学习表现 一、导入新课 1.创设情境，引发认知冲突： 提问：“生活中，人们常说‘轻得像空气’。空气究竟有没有质量呢？” 让学生说说自己的看法，并说明理由。 2.引出课题： “有人认为空气有质量，有人认为没有。光靠感觉可靠吗？我们需要用事实来证明。今天，我们就来《称空气》。” 1.思考并表达自己对“空气是否有质量”的看法。 2.明确学习任务：用实验证明空气是否有质量。 通过“轻得像空气”的生活经验与科学探究之间的矛盾，制造认知冲突，激发学生的探究欲望。 学生能说出自己的观点，并产生“要用实验证明”的愿望。 二、讲授新课 一、定性验证：空气有质量 1.回顾天平的使用： 出示“吊臂天平”图片，提问：“还记得用它怎么比较两个物体的轻重吗？”（低的重，高的轻） 2.演示实验： 出示两端挂有充气气球的平衡装置，引导学生观察：此时细长棍保持水平平衡。 提问：“如果将左侧气球中的气慢慢放掉，松手后，会发生什么？” 播放实验视频，观察现象：放气后，左侧（瘪气球）一端翘起，右侧（充气气球）一端下沉。 3.得出结论： 引导学生分析：说明充气气球比瘪气球重，证明气球里的空气有质量。 二、定量测量：空气有多重 1.提出问题： “刚才的实验证明了空气有质量，但空气究竟有多重呢？我们能用更精确的工具来测量吗？” 2.介绍测量工具和方法： 出示电子天平，回顾使用方法。 引导学生思考：如何测量皮球里空气的质量？（增量法） 3.指导实验： 阅读教材第57页实验步骤，明确操作要求：充多少筒气？如何充气？如何记录？ 播放实验操作微视频，强调注意事项（如皮球放在胶带卷上防滚动、推杆要拉到底推到底等）。 4.分组实验： 学生分组实验，测量并记录数据。 5.分析数据，得出结论： 引导分析：从数据中发现了什么？（充入空气后，质量增加） 讨论：为什么皮球变圆了还能再充入空气？（空气容易被压缩）为什么每组的测量结果不完全相同？（工具、操作等因素） 6.小结：实验证明空气有质量，且测量结果会受到多种因素影响。 三、科学史阅读 1.过渡： “在古代，人们也曾经认为空气没有质量，是谁第一个用实验证明空气有质量的呢？” 2.阅读教材： 引导学生阅读教材第58页《伽利略称空气》。 3.交流讨论： 伽利略用了什么方法？实验结果说明了什么？ 4.补充资料： 出示1立方米正方体框架图片，讲解：在接近地面处，1立方米空气的质量约为1.3千克。 1.回忆天平使用方法。 2.观察演示实验，预测现象，分析原因，得出结论。 3.思考如何测量空气质量。 4.阅读实验步骤，明确操作要求。 5.分组实验，测量并记录数据。 6.分析数据，交流讨论，得出结论。 7.阅读科学史，了解伽利略的实验方法。 8.认识1立方米空气的质量。 通过“定性验证”让学生初步感知空气有质量； 通过“定量测量”让学生获得精确数据，培养实证意识； 通过“科学史阅读”让学生了解科学探究的历程，感受科学精神。 学生能说出放气后细长棍发生倾斜的原因。 学生能正确操作电子天平，并记录数据。 学生能说出伽利略实验的原理。 三、课堂小结 1.总结梳理，巩固新知： 提问：“今天，我们用什么方法证明了空气有质量？空气有多重？” 2.情感升华： 总结：“科学探究需要敢于质疑，更需要用事实和证据说话。从伽利略到我们，都在用实验证明：空气虽然看不见、摸不着，但它确实有质量。希望同学们也能像科学家一样，保持好奇心，用证据探索未知的世界。” 1.回顾本节课的学习内容，回答问题。 2.形成“用证据说话”的科学态度。 通过总结，帮助学生巩固新知，并升华情感，激发学生持续探究的兴趣。 学生能说出证明空气有质量的方法和结论。 四、拓展延伸 1.布置作业： 估算你房间里空气的质量，与你的体重作比较。（提示：先测量房间的长、宽、高，计算体积，再乘以1.3千克/立方米） 2.预告下节课： “下节课，我们将继续探索空气的另一个神奇性质——热空气会上升。请同学们带一个塑料袋。” 1.记录作业，明确课后任务。 2.准备下节课材料。 将课堂学习延伸到课外，鼓励学生运用所学知识解决实际问题，培养应用能力。 学生能明确作业内容，并表示愿意尝试。 【课堂小练习设计】 练习一 在“吊臂天平”实验中，将一端的气球放气后，这一端会（ ）。 A. 下沉 B. 上升 C. 保持不变 用电子天平测量皮球里空气的质量，采用的是（ ）。 A. 减量法 B. 增量法 C. 排水法 在接近地面处，1立方米空气的质量约为（ ）。 A. 1.3克 B. 1.3千克 C. 13千克 练习二 简答题。 请用“空气有质量”的知识，解释“为什么高海拔地区的同学用同样的打气筒充20筒空气，比低海拔地区的同学充的20筒空气要轻？” 【作业设计】 1.基础性作业 完成课本上“称空气”的相关记录，并用自己的话总结“为什么说空气有质量”。 2.实践性作业 估算你房间里空气的质量，与你的体重作比较。记录你的计算过程和结果，并思考：你的房间能装下多少个像你一样重的人那么重的空气？ 3.弹性作业 查阅资料，了解“空气密度”的相关知识，想一想：为什么高海拔地区空气稀薄？下节课和同学分享。 学科网（北京）股份有限公司 $