1.8《自制打气筒》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性质在工程实践中的应用，通过“吹气球累人”情境导入，用塑料瓶和气球引导学生思考如何“吸”“压”空气，搭建前7课空气特性知识到工程设计流程的学习支架。 以“设计-制作-测试-改进”工程思维为主线，通过绘制空气流动图示（科学思维）、动手改进打气筒（探究实践），培养学生精益求精的态度（态度责任）。例如测试中发现瓶身软、漏气，学生自主提出换厚实瓶子、用热熔胶密封等方案，落实科学观念，提升解决问题能力，为教师提供可操作的工程实践教学范例。

教科版四年级上册1.8《自制打气筒》 教材分析 本课是典型的工程技术领域内容，要求学生综合运用本单元学过的“空气占据空间、空气可压缩、空气流动有力量”等知识。通过“设计—制作—测试—改进”的工程思维，利用常见材料制作一个能方便快捷给气球充气的简易打气筒。本课体现了科学知识与工程实践的结合。 学情分析 学生通过前7课已经积累了丰富的空气特性知识，也具备较强的动手欲望。但是，学生对“工程设计”的流程（明确任务—设计方案—测试评估—迭代改进）缺乏系统认知，容易停留在“机械模仿步骤”，而忽略科学原理的应用。 教学目标 科学观念：知道工程设计中需要综合运用科学原理（空气占据空间、气压差），并通过不断迭代改进来解决实际问题。 科学思维：运用系统思维，分析自制打气筒各个部件（瓶身、进气口、出气口）的结构功能，推理论证改进方案。 探究实践：能按照步骤制作简易打气筒，并在使用测试中发现不足，提出改进方案（如更换材质、调整结构）。 态度责任：培养“精益求精”的工程师品质，理解失败是设计改进的一部分，乐于合作并在团队中贡献创意。 教学重难点 重点：综合运用空气性质，动手制作一个能成功充气的打气筒。 难点：在测试中发现问题，自主提出迭代改进的解决方案，并用图示画出空气流动的过程。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 激趣导入 1. 教师创设情境：“快过年了，教室里要布置五彩缤纷的气球。用嘴吹气球是一件非常累人的事。如果不靠嘴，你能用身边的材料做一个‘打气筒’吗？” 2. 教师出示塑料瓶和气球：“这两个材料给你，你能想办法把空气装进瓶子里，再压进气球里吗？我们需要解决哪些问题？” 1. 积极思考工程挑战：我们需要把外面的空气“吸”进来，再“压”进气球里。而且气球不能漏气。 2. 头脑风暴：需要在瓶身和瓶盖上想办法。 新知探究 【设计制作】 1. 教师按教材步骤引导学生操作：“我们在瓶盖打个小孔，用胶带绑一块气球皮封住小孔（这相当于单向阀）。在瓶身上也打个小孔。套上气球，挤压瓶身时，手指堵住侧孔；松手时，手指移开侧孔。试试看，气球有没有变大。” 【展示交流】 2. 教师要求学生：“请大家在记录单上，画一画在‘挤压’和‘松手’时，空气分别在瓶内和气球的流动过程。” 【评估改进】 3. 教师引导评估：“你们做出来的打气筒好用吗？有漏气吗？瓶身容易变形吗？” 4. 引导学生反思：“有没有弹性和柔韧性更好的瓶子呢？瓶盖怎么密封更好？” 【动手实践】 1. 小组分工合作：打孔、固定气球皮、套气球、测试。测试发现：挤压时，空气被压进气球，气球变大；松手时，堵住侧孔，空气从外面进来，气球保持鼓鼓的。说明打气筒成功了！ 【反思交流】 2. 绘制空气流动图示：挤压时（空气从瓶身进入气球），松手时（空气从侧孔进入瓶身）。清晰展示对空气流动性质的应用。 3. 发现问题：瓶身太软会变形，气筒不好捏；气球皮绑不紧会漏气；胶带贴不牢会漏气。 4. 提出改进方案：换更厚实的瓶子；用橡皮筋加固；用热熔胶粘接。 总结研讨 1. 研讨：“既然我们自己做的打气筒那么麻烦，为什么不用买来的呢？我们做这个打气筒的意义在哪里？” 2. 教师总结：“我们不仅做出了打气筒，更重要的是，我们体验了工程师‘发现问题—设计制作—测试评估—迭代改进’的过程。我们创造性地运用了本单元学到的所有空气性质！” 1. 深刻理解：自己做打气筒虽然麻烦，但它展示了我们掌握了“空气占据空间、可被压缩、会流动”的核心原理，并且我们将原理运用到了实际问题的解决中，这就是工程的价值。 拓展提升 布置课后任务：“请大家把自己制作好的打气筒和画好的空气流动图带回家，向爸爸妈妈展示你的发明，并给他们吹几个气球。” 将工程成果带回家，作为本单元科学学习的小结与展示。 板书设计 学科网（北京）股份有限公司 $