3《空气占据的空间会改变吗》 教学设计-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦“空气占据的空间可改变”核心知识点，承接上节课空气占据空间的结论，从学生发现水进入瓶子的真实困惑切入，引发认知冲突，搭建前后知识衔接的学习支架。 资料亮点在于通过定量实验（注射器操作记录刻度）培养探究实践能力，借助微观微粒模型图建构科学思维解释压缩原理，结合空气压缩枪游戏激发态度责任中的探究热情。具体如对比挤压空气和水瓶、注射器实验数据记录，助力学生建立科学观念，为教师提供实操性强的教学方案。

教科版四年级上册1.3《空气占据的空间会改变吗》 教材分析 本课承接第2课的结论，从水能进入瓶子留下细小空间的真实困惑出发，引导学生聚焦空气的“可压缩性”。通过对比挤压“装满空气的瓶子”和“装满水的瓶子”，以及对注射器内空气和水的精确实验，帮助学生建立“空气占据的空间可以被压缩，体积可以改变”的科学概念。 学情分析 通过上节课知道空气占据空间，但学生会疑惑为什么水还是进去了？他们缺乏对物质微粒之间空隙的认知，容易认为空气像固体一样不可压缩。本课将引导学生从定性感知走向定量测量。 教学目标 科学观念：知道空气占据的空间是可变的，空气可以被压缩，而水占据的空间不易被压缩。 科学思维：运用对比分析和图示建模的思维方法，从微观层面解释空气容易被压缩、水不易被压缩的根本原因。 探究实践：能使用注射器进行定量对比实验，准确记录刻度，并绘制图示解释空气和水占据空间的变化。 态度责任：培养尊重实验数据、严谨推理论证的求真态度，在游戏中体验科学的乐趣。 教学重难点 重点：通过注射器实验发现空气占据的空间可以被改变（压缩）。 难点：运用图示模型解释空气被压缩的原因（微粒间的距离变化）。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 激趣导入 1. 教师展示上节课的实验现象：“上节课我们得出了结论，空气能占据空间阻挡水进入。可是，很多同学在做实验时发现，把瓶子竖直压入水中，还是有一点点水进入了瓶子里！这是怎么回事呢？难道空气占据的空间变了？” 1. 学生产生认知冲突：空气明明占据了空间，水怎么还能溜进去一点点？激发探究“空气占据的空间是否能改变”的欲望。 新知探究 【活动一：初步感知】 1. 教师出示两个瓶子：“这里有两瓶东西，一瓶装满空气（盖紧），一瓶装满水。请大家用手分别挤压这两个瓶子，感觉有什么不同？” 【活动二：注射器定量实验】 2. 教师分发注射器：“我们要用注射器做更精确的实验。抽取同样多的空气和水（如10ml）。用手堵住注射器管口，慢慢用力压活塞。观察活塞的位置，并记录刻度变化。” 【活动三：微观图示解释】 3. 教师出示一个注射器中的微粒模型图：“我们可以把空气想像成一颗颗小圆球（微粒）。当活塞往里压的时候，这些小圆球发生了什么变化？水又是怎样变化的？” 【对比探究】 1. 用手挤压，发现装空气的瓶子被捏瘪了，说明空气占据的空间被压缩了；装满水的瓶子捏不动，说明水占据的空间很难被压缩。 2. 操作注射器。发现：装有空气的注射器，活塞可以轻松推下去，刻度变小（如从10ml变成6ml）；装有水的注射器，活塞很难推下去，刻度几乎不变。 3. 观察图示并思考：空气被压缩时，组成空气的微粒（小圆圈）之间的距离变近了；水很难被压缩，因为水微粒之间本来就非常紧密。 总结研讨 1. 研讨1：“通过注射器实验，挤压装空气的塑料瓶时，空气被压缩了吗？” 2. 研讨2：“鼓起来的皮球为什么还可以继续充入空气？” 3. 研讨3：“将装满空气的瓶子倒扣入水中，为什么还会有少量水进入？” 1. 基于实验数据坚定回答：确实被压缩了，因为活塞被压下去了，体积变小了。 2. 运用空气可压缩性解释：皮球虽然鼓了，但内部空气微粒之间还有空隙，继续打气可以挤压空隙，让更多空气进去。 3. 推理：因为瓶子内的空气被水压 “压缩” 了一点点，腾出了微小的空间，所以少量水趁机溜了进来。 拓展提升 【制作空气压缩枪】 1. 教师发下注射器和橘子皮：“我们用今天学到的‘空气可被压缩’的知识，来玩一个小游戏。请把橘子皮塞到注射器前端管口，用力往下压活塞，看！橘子皮飞出去了。” 强调安全：“注射器管口绝对不能对着人或眼睛！” 学生热情参与游戏，充分体验空气被压缩后产生的反冲力和弹力，进一步强化对空气有体积但体积可变的认知。 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $