第2课《空气能占据空间吗》 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“空气能占据空间”核心知识点，通过演示水和石块占据空间的现象引发认知冲突，搭建从具象到抽象的学习支架，引导学生猜想并探究空气是否具有占据空间的性质。 以探究实践为特色，设计对比实验（拧紧/拧开瓶盖、往瓶内吹气），用乒乓球直观观察水位变化，小组分工操作记录分析，培养科学思维与严谨态度。拓展任务（橡皮泥和吸管挤水）强化知识应用，提升学生探究能力，为教师提供可操作的实验教学方案。

大寨苗族乡中心小学校“三段四环”教学设计 学科 教科版2024 科学 班级 四年级 学期 上学期 教师 左蔺平 课题 2.空气能占据空间吗 课时 1课时 日期 9.8 学习 目标 科学观念： 认识空气具有占据空间的基本性质，空气会阻挡水进入密闭容器。 科学思维： 根据水位变化分析空气与空间的关系，对实验现象做出合理解释。 探究实践： 利用塑料瓶、小球开展对比试验，观察并记录水位与空气的变化。 态度责任： 严谨观察实验细节，敢于验证猜想，体会实验在科学探究中的作用。 重点 难点 重点：知道空气要占据一定的空间，能通过实验现象证明。 难点：借助其他物体间接观察空气的存在，理解空气占据空间的原理。 教具 准备 水槽、乒乓球、有盖去底矿泉水瓶、水、石块 教学设计 导入 新课 1.激趣导入 师：把空的塑料瓶倾斜压入水中，瓶口有气泡冒出，水会进入瓶内这是为什么呢？谁来说一说？ 如果瓶口是竖直向下压入水中，水能够进入瓶内吗？ 同学们猜想一下。（能、否） 2.教师演示 教师演示：满满的一杯水，再往杯里倒水 → 水溢出来 · 教师演示：满满的一杯水，放入石块 → 水溢出来 · 提问：水为什么会溢出来？生活中还遇到过类似情况吗？ 师：水和石块都能占据一定的空间，那么空气占据空间吗？ · 学生自由发表观点（占据/不占据） · 教师记录猜想，引导：我们需要用实验来验证“空气能占据空间吗” 自 学 自 练 一、自学教材第5-7页，思考： *本节课用到的实验器材有： 。 *自读“探索1”、“探索2”“探索3”“研讨”、“拓展”部分 用“ ”画出自己明白地方，用“ +？”标注出自己不懂地方。 *“水位”指的是： “水平线”指： 二、小组内检查自学自练情况。 三、师：刚才同学们交流可以看出你们非常认真，勤于思考，基本了解大部分内容，现在我们通过实验进一步探索空气能否占据空间。 合 作 探 究 任务1：准备实验器材，初步感知 *将塑料瓶剪掉下半部分，竖直压入水中； *水会进入瓶子吗？（不会） *用这个实验设计来检验我们的猜测。（空气能占据空间） *用到的实验仪器：塑料瓶 水槽 水 任务2：根据水位变化分析空气与空间的关系 师：为了实验现象更明显，我们用乒乓球表示水位变化。 小组内分工合作，1人操作，全体观察，1人记录，1人汇报。 A 拧紧瓶盖，慢慢将塑料瓶的上半部分压入水中，观察小球位置并做记录； B拧开瓶盖，把空气放出来，观察小球位置有什么变化并记录； C 对着瓶口吹气，瓶中水位会发生生么变化？观察现象并记录。 空气能占据空间实验记录单 （ ）小组 时间： 月 日 操作情况 实验现象 我的解释 拧紧塑料瓶 小球处在塑料瓶上半部分下端，水几乎不能进入瓶内，即水位下降。 瓶内有空气占据了空间，水不能进入瓶内 拧开塑料瓶 水进入瓶子，小球随着水位向上浮起，即水位上升。 瓶内空气排出，给水挪出了空间，水进入瓶内 往里吹气 瓶中水位下降，小球随之向下移动 空气挤入占据空间，水排出瓶外 实验结论 瓶内有水则无空气，有空气则无水；空气能占据空间；水位变化与空气能占据空间相互作用 精 准 展 练 根据水位变化分析空气与空间的关系 1.小组代表上台展示实验记录单 2.讲解实验过程 3.说出实验结论 4.其他小组提出质疑，对实验未尽事宜进行补充。 5.教师点拨： *刚才小组实验我们发现空气和水都能占据空间，瓶内有空气时它占据了瓶内空间，所以水不能进入瓶内；若瓶内空气溢出，给水留出来空间，水就灌进了瓶内。即水位变化与空气能占据空间相互作用 *为什么要把“拧紧瓶盖”？（密封容器，空气跑不了）“往里面吹气”相当于什么？（密封容器）这两个操作目的是什么？（对比试验，控制空气这个变量） 　*“空气占据空间 ”这个实验中同学们非常积极，勤于动手，亲手实验操作，还善于观察，在观察到的现象中去思考，去总结，得出结论，这就是科学追求的探索精神，希望同学们继续发扬！ 有 效 作 业 必 做 1.瓶中水位变化是怎样产生的？ 答： 空气占据这瓶内的空间。瓶盖拧紧时，空气无法跑出，谁进不去；打开瓶盖，空气流出，空间空出来，水就流入；向瓶口吹气，新增空气及占空间，将水往外推出。 2. 空气能占据空间吗？还有其他方法可以证明空气的这一性质吗？ 答： 空气占据这瓶内的空间。其他例子：纸团塞进杯底竖直倒扣浸入水中纸不会浸湿；空瓶子倾斜压入水中，会冒出气泡。 选 做 拓展：小挑战？ 有半瓶水，一块橡皮泥和两根吸管。在不倾斜瓶子情况下，我们能利用空气将水从瓶中挤出来吗？ 教师引导：橡皮泥拿来做什么的？（密封） 两根吸管有什么用？为什么是两根？（学生思考实践） 此挑战要用到什么科学原理？（空气占据空间） 答：能。方法：先用橡皮泥封住瓶口，一根吸管插到水底，另外一根吸管留在水面以上。对着水面上方的吸管吹气，不断进入瓶中的空气占据空间，就会把水从另一根吸管挤压出来，全程不用倾斜瓶子。 精 炼 板 书 2 .空气能占据空间吗 拧紧瓶盖 拧开瓶盖 空气占据空间 往里吹气 学科网（北京）股份有限公司 $