【大单元整体教学】 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“自制打气筒”核心内容，基于空气可压缩、单向阀控制空气流动等科学原理，通过节日吹气球场景导入，衔接前几课空气性质知识，引导学生用塑料瓶、气球等材料制作，搭建从概念到工程实践的学习支架。 此资料以工程实践为特色，通过分步制作、测试改进培养探究实践能力，用示意图分析空气流动路径发展科学思维，自评互评师评结合的评价设计落实态度责任。助力学生理解科学原理应用，为教师提供易操作的实践教学方案，提升课堂效率与学生动手能力。

第8课时教学设计 课题 自制打气筒 课型 新授课☑ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 本课是教科版四年级上册《空气》单元的第 8 课，属于单元工程实践类收尾内容。在学生已经掌握空气占据空间、空气可以被压缩等核心科学概念的基础上，引导学生利用身边常见材料制作简易打气筒，将抽象的空气性质转化为可操作的工程实践。课程通过设计制作、测试展示和评估改进的完整探究流程，帮助学生理解打气筒的工作原理，认识单向阀的核心作用，学会用示意图描述空气流动路径，同时体会工程设计的循环性与实用性，建立科学知识服务于生活的认知。 2.学习者分析 四年级学生已具备初步的动手操作能力和简单的逻辑推理能力，通过本单元前几课的学习，已经知道空气可以被压缩且压缩空气有弹性，对空气的基本性质有了感性认识。但学生对单向控制空气流动的原理理解存在困难，动手制作时容易出现气球皮固定不牢、密封不严、操作步骤混淆等问题。同时，学生乐于参与动手实践活动，但用规范的语言和示意图表达科学过程的能力仍需培养，对工程设计中发现问题并解决问题的循环过程体验不足。 3.学习目标确定 科学观念：知道打气筒的工作原理是利用空气可以被压缩、空气流动产生力量的性质。理解自制打气筒中单向阀和进气孔、出气孔的作用，能描述打气时空气的流动路径。 科学思维：能通过分析打气筒的结构，推理各部件的功能与空气流动的关系。能用示意图清晰表示打气筒充气时和松手时的空气流动过程。 探究实践：能按照教材步骤，利用塑料瓶、气球、胶带、锥子、剪刀等常见材料制作简易打气筒。能测试自制打气筒的效果，发现存在的问题并提出可行的改进方案。 态度责任：体会工程设计的循环过程，感受动手制作的乐趣。认识到科学技术可以服务于生活，培养利用科学知识解决实际问题的意识。 4.学习重点难点 重点：掌握自制打气筒的制作步骤；理解打气筒的工作原理，知道气球皮作为单向阀的核心作用。 难点：准确分析并描述挤压瓶身和松开手时空气的流动路径；能针对自制打气筒存在的问题提出合理的改进方案。 5.学习评价设计 评价内容 评价指标 表现程度 自评 互评 师评 ☆☆☆ ☆☆ ☆ 过程性评价 能积极参与制作、操作规范性，能小组合作，积极交流 能 基本能 不能 结果性评价 能对自制打气筒的实际充气效果进行自我评价和相互评价，发现问题，分析原因并解决 能 基本能 不能 学习收获 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：聚焦问题 教师活动1 1. 出示节日庆典挂满气球的图片， 提问：节日里需要吹很多气球，用嘴吹会很累，有什么办法能快速给气球充气？ 引导学生说出打气筒。 2. 进一步追问：打气筒为什么能把空气打进气球里？我们能不能用身边的材料自己做一个打气筒？ 引出本节课课题。 学生活动1 结合生活经验思考问题，积极发言，产生制作自制打气筒的兴趣。 活动意图说明：从学生熟悉的生活场景入手，激发探究欲望，明确本节课的学习任务。 环节二：明确制作任务 教师活动2 展示塑料瓶、气球、胶带、锥子、剪刀等制作材料。 明确任务：利用这些材料制作一个能方便快捷给气球充气的简易打气筒。 学生活动2 认识制作材料，明确本节课的核心任务。 活动意图说明：清晰呈现制作材料和目标，让学生对后续活动有明确的方向。 环节三：设计与制作 教师活动3 1. 分步讲解并演示自制打气筒的制作步骤： ①在塑料瓶的瓶盖上打个小孔； ②剪一块长条形的气球皮； ③用胶带将气球皮固定在瓶盖上，盖住小孔（强调气球皮要绷紧）； ④在瓶身上打一个小孔； ⑤将气球套在瓶口处。 2. 讲解操作要点： 挤压时手指堵住瓶身上的小孔，松手时手指从小孔上移开。 3. 强调安全提示： 使用剪刀和打孔器时注意安全；每完成一步，测试一下打气效果，思考下一步要解决的问题。 4. 巡视指导学生制作，及时帮助有困难的小组解决问题。 学生活动3 1. 认真观看教师演示，牢记制作步骤和操作要点。 2. 小组合作，按照步骤动手制作简易打气筒，边制作边测试效果。 3. 遇到问题及时向教师或同学请教。 活动意图说明：通过分步演示和安全提示，降低学生制作难度；让学生在动手实践中体验工程制作的过程，培养动手操作能力。 环节四：展示交流 教师活动4 1. 邀请学生上台演示自制打气筒给气球充气的过程。 2. 提出问题引导学生讨论： ①挤压瓶子时，手指为什么要堵住瓶身上的小孔？此时空气是怎样流动的？ ②松开手时，手指为什么要移开瓶身上的小孔？此时空气又是怎样流动的？ ③瓶盖处的气球皮起到了什么作用？ 3. 引导学生用示意图画出打气时和松手时空气的流动过程。 4. 师生共同小结打气筒的工作原理：利用空气可以被压缩的性质，通过气球皮的单向开合，让空气只能从瓶身进入、从瓶口流出，从而充入气球。 学生活动4 1. 上台展示自己的作品，演示充气过程： 挤压一次，就有一份空气被压入气球； 松开一次，就有一份新空气进入打气筒。 不断挤压、松开，气球便鼓起来。 2. 小组讨论教师提出的问题，积极分享自己的想法： ①堵住小孔是为了让瓶内形成完全封闭的空间。挤压瓶身时，瓶内空气被压缩，气压升高，没有其他出口，只能向上顶开瓶盖处的气球皮，顺着瓶盖小孔流入气球。如果不堵小孔，空气会从侧面直接跑掉，无法进入气球。 空气流动路径：瓶内封闭空间→瓶盖小孔→顶开气球皮→气球内部 ②移开小孔是为了让外界空气进入瓶内，为下一次充气储备空气。松开手后，塑料瓶依靠弹性恢复原状，瓶内空间变大、气压降低，外界大气压会把气球皮紧紧压在瓶盖小孔上，防止气球里的空气倒流；同时外界空气从侧面小孔快速涌入瓶内。 空气流动路径：外界空气→瓶身侧面小孔→瓶内空间 ③气球皮相当于一个单向阀门（只能朝气球方向打开的门）。挤压时被瓶内高压空气顶开，让空气进入气球；松开时被气球内的高压空气压紧，堵住小孔不让空气倒流，这样空气才能只进不出，气球越打越鼓。 3. 尝试用示意图表示空气的流动路径。 4. 理解并总结打气筒的工作原理。 活动意图说明：通过展示交流和问题引导，帮助学生从感性认识上升到理性认识，突破本节课的重点和难点，培养学生的科学思维和表达能力。 环节五：评估与改进 教师活动5 1. 提问：使用自制打气筒的过程中，我们发现还有哪些需要改进的问题？ 2. 组织学生分组讨论问题产生的原因，并提出改进方案，填写表格。 3. 拓展提问：生活中还有哪些工具利用了和打气筒一样的原理？ 引导学生说出喷雾器、喷水器等。 学生活动5 1. 分享自己在使用打气筒时遇到的问题。2. 小组讨论问题的原因和改进方法，完成表格填写。 3. 结合生活经验，列举利用空气压缩原理的工具。 活动意图说明：培养学生发现问题、解决问题的能力，体会工程设计的循环过程；联系生活实际，让学生感受科学与生活的紧密联系。 7.板书设计 自制打气筒 一、制作步骤 瓶盖打孔 → 固定气球皮（绷紧） → 瓶身打孔 → 套气球 二、工作原理 空气可以被压缩 空气单向流动 挤压：堵小孔 → 空气→气球 松手：开小孔 → 空气→瓶子 三、关键部件作用 气球皮：单向阀门（只出不进） 四、改进方向 密封防漏、换硬质瓶身、增大瓶身容积 8.作业与拓展学习设计 课堂练习： 1. 选择题 （1）自制打气筒能把空气打进气球，主要利用了空气（ ） A. 空气有质量 B. 空气可以被压缩 C. 空气会流动 D. 空气无色无味 （2）自制打气筒中，盖在瓶盖小孔上的绷紧气球皮，起到的核心作用是（ ） A. 过滤空气中的灰尘 B. 储存更多的空气 C. 控制空气只能单向流动 D. 防止瓶子漏水 （3）用自制打气筒给气球充气时，挤压瓶身同时需要（ ） A. 用手指堵住瓶身侧面的小孔 B. 移开瓶身侧面小孔上的手指 C. 捏住气球的口部 D. 拧开瓶盖 （4）小明制作的打气筒打气时总是漏气，最可能的原因是（ ） A. 用了太大的塑料瓶 B. 气球皮没有绷紧并密封好 C. 瓶身侧面的小孔太大 D. 气球的颜色太深 2. 判断题 （1）打气筒能把空气打进气球，是因为空气没有质量，很容易被推进去。（ ） （2）松开挤压打气筒的手时，气球里的空气会倒流回塑料瓶里。（ ） （3）制作自制打气筒时，气球皮必须绷紧，否则无法起到单向阀的作用。（ ） （4）商店里卖的成品打气筒，和我们自制的打气筒工作原理是完全一样的。（ ） 【参考答案】 选择题：1.B 2.C 3.A 4.B 判断题：1.× 2.× 3.√ 4.√ 作业布置： 1. 基础作业：课后完善自己的自制打气筒，解决课堂上发现的问题，成功给 3 个以上气球充气。 2. 拓展作业：调查生活中还有哪些利用空气压缩原理的工具，记录它们的名称和用途。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $