1.2 空气能占据空间吗（教学课件）科学四年级上册（教科版）

该小学科学课件聚焦“空气能占据空间且大小可变化”核心知识点，通过“空塑料瓶压入水中水能否进入”的猜想导入，先以课本装书包、积木放盒子为例解释“占据空间”，再引导思考空气是否占据空间，搭建从具体到抽象的学习支架。 其亮点在于以探究实践为核心，设计拧紧瓶盖、拧开瓶盖、注入空气三个对比实验，让学生观察水位和小球变化，培养科学思维中的证据推理与对比分析能力。拓展“隔空取水”挑战激发创新，练习结合气球鼓起、篮球充气等生活实例巩固科学观念。学生能提升探究能力和联系生活的意识，教师可直接使用结构化实验方案与评价素材。

2. 空气能占据空间吗 教科版 四年级上册第一单元 目 录 聚焦.问题 01 探索.实践 02 研讨.交流 03 拓展.迁移 04 回顾.练习 05 核心素养 科学观念：知道空气能够占据一定的空间；空气占据空间的大小可以发生变化。能解释本课实验当中水位变化的原因，能列举生活实例说明空气占据空间这一性质。 科学思维：能够根据实验现象进行推理分析，透过水位、小球位置的变化，推理看不见的空气占据空间，发展证据推理思维。能对比观察拧紧瓶盖、拧开瓶盖、注入空气三种状态下的不同现象，学会对比分析，归纳得出科学结论。 探究实践：小组合作，通过讨论交流确定实验器材，自主完善实验方案，完成塑料瓶压水探究实验。细致观察小球位置、瓶内水位变化，如实记录实验现象，完成实验记录单；尝试设计拓展挑战实验。 态度责任：乐于参与小组探究，尊重实验事实，如实记录观察到的现象。能够运用空气占据空间的性质解释生活现象，体会科学与生活的联系，乐于用科学解决小问题。 聚焦.问题 聚焦 开动小脑筋想一想：如果把空塑料瓶竖直向下、直直地压进装满水的盆里，水能不能进到瓶子里面呢？ 聚焦 猜想 1：水可以顺利“钻”进去 理由：水的力量很大，会把瓶子里的空气挤走，然后自己填满瓶子的空间，就像我们平时往空杯子里倒水一样顺畅。 猜想 2：水被“拦”在外面进不去 理由：瓶子里虽然看起来是空的，但其实充满了看不见的空气。空气会占据瓶子的内部空间，像一堵隐形的墙一样，把水牢牢挡在外面。 聚焦 什么是“占据空间”？ 把课本装进书包，课本会把书包里的空隙填满，这就叫“占据空间”。 往盒子里放积木，积木会占满盒子的位置，这是一种实实在在的“占位置”现象。 聚焦 空气是看不见、摸不着的，它总是到处流动。既然它真实存在，那它会不会像课本、积木一样，也占据着周围的空间呢？如果会，我们该怎么证明它“占了位置”？ 思考 探索.实践 探索 瓶中水位变化实验 透明塑料瓶、盛有清水的透明水槽、红色轻质浮球、手动打气筒 实验准备 探索 剪掉空塑料瓶的下半部分，将上半部分竖直压入水中，水会进入瓶子里吗？用这个实验来检验我们的推测。 瓶中水位变化实验 为了方便观察瓶内水面的变化，可以在瓶内放一个小球漂浮在水面上。 探索 瓶中水位变化实验 实验一 拧紧瓶盖，慢慢将塑料瓶的上半部分压入水中，观察小球的位置并记录。 探索 瓶中水位变化实验 现象：瓶内几乎进不去水，小球停在瓶子靠下的位置。 思考：为什么水会被“拒之门外”？瓶子里是不是藏着什么看不见的东西在奋力抵抗？试着从瓶子内部的空间去大胆猜想一下 实验一 探索 瓶中水位变化实验 实验一 实验结论： 瓶内的空气占据了瓶子的内部空间，导致水无法顺利进入瓶中。 探索 瓶中水位变化实验 实验二 拧开瓶盖，把空气放出来，观察小球的位置有什么变化并记录。 探索 瓶中水位变化实验 现象：水大量涌入瓶内，瓶里水面升高，小球跟着向上浮起来。 思考：这些调皮的气泡到底是什么气体呢？为什么瓶盖一打开，外面的水就迫不及待地跑进瓶子里了？这背后藏着怎样的科学秘密？和瓶子内外的“压力”有关系吗？ 实验二 探索 瓶中水位变化实验 实验二 实验结论： 瓶盖打开后，空气从瓶口跑了出来，让出了空间，水自然就进去了。 探索 瓶中水位变化实验 实验三 向瓶中注入空气，瓶中的水位会发生什么变化？观察现象并记录。 探索 瓶中水位变化实验 探索 瓶中水位变化实验 现象：空气被打进瓶内，瓶内水位下降，小球向下移动。 思考：为什么看不见、摸不着的空气，打入瓶中就能让水位下降呢？这是否说明空气也会占据瓶子里的空间？如果继续打入更多空气，水位还会继续下降吗？ 实验三 探索 瓶中水位变化实验 实验三 实验结论： 重新注入的空气占据了更多的瓶子空间，把原本在里面的水“挤”了出去。 探索 瓶中水位变化实验 探索 瓶中水位变化实验 瓶内的空气被紧紧封闭，完全占据了瓶中的内部空间，形成了一道“隐形的墙”，导致外部的水无法流入瓶内。 瓶内的空气找到了出口并迅速排出，让出了原本占据的空间。此时，外部的水便自然地填充进来，占据了空气留下的位置。 向瓶内强行注入更多空气，空气体积膨胀并占据了更多的空间，产生了向外的压力，从而将原本在瓶中的水慢慢挤出。 研讨.交流 研讨 研讨 研讨问题一 瓶中水位的变化究竟是怎样产生的？ 瓶盖拧紧 拒之门外 瓶内空气被完全密封，无法排出而持续占据瓶内空间，就像一群“占座”的小精灵，导致外部的水根本挤不进来，水位自然保持不变。 拧开瓶盖 引水而入 瓶盖打开后，瓶内的空气终于“跑”了出去，让出了原本被占据的空间。外部的水顺势填补了这些空缺，水位也就随之慢慢上升了。 注入空气 向外排挤 向瓶内注入更多空气时，瓶内空气体积瞬间增加，像膨胀的气球一样挤压瓶内的水，把水“推”出瓶外，瓶中的水位就会因此下降。 研讨 研讨问题二 空气真的能占据空间吗？除了我们刚才做的实验，还有什么更简单、更直观的方法能证明这一点呢？ 实验结论 空气虽然看不见、摸不着，但它是真实存在的物质，并且能够占据空间。就像石头放入杯子会占据水的位置一样，空气也会占据容器内的体积。 生活中的验证法 找一个轻薄的塑料袋，把袋口打开在空中快速挥动几下，然后捏紧袋口。你会发现袋子鼓起来了，这正是因为空气跑进去，占据了袋子内部的空间！ 拓展.迁移 拓展 拓展 终极挑战：“隔空”取水 规则：瓶子必须保持完全直立，不能倾斜也不能倒过来。 目标：仅使用以上材料，利用空气的力量，让瓶中的水从吸管里自动流出来！你能做到吗？ 回顾.练习 练习 1.将去底塑料瓶拧紧瓶盖，竖直向下压入水中，瓶内的水很难进入，主要原因是（ ） A.水的压力太小 B.瓶内空气占据了瓶内空间 C.塑料瓶挡住了水 D.瓶盖把水挡住了 B 练习 2.把去底塑料瓶竖直压入水中，拧开瓶盖后，瓶中会出现的现象是（ ） A.瓶内冒出气泡，水位上升 B.瓶内冒出气泡，水位下降 C.没有气泡，水位不变 D.没有气泡，水位直接满瓶 A 练习 3.下列生活现象，不能证明空气占据空间的是（ ） A.吹气球，气球慢慢胀大 B.篮球打气之后鼓起来变硬 C.风吹动树叶摇摆 D.塑料袋在空中兜一下，袋体鼓起来 C 练习 1.空气看不见摸不着，所以空气不会占据空间。（ ） 2.拧紧瓶盖的去底塑料瓶竖直压入水中，倾斜瓶子后，就会有气泡跑出来。（ ） 3.向瓶内注入空气，空气变多，它占据的空间也会产生变化。（ ） 4.水杯静止时，杯中的水面形成的平直线，叫做水平线。（ ） 5.空瓶子里面什么都没有，不存在任何物质。（ ） × √ √ × √ 练习 在塑料瓶实验中，拧紧瓶盖竖直压入水里，水很难进入瓶内；拧开瓶盖，水就可以进入瓶子。请简单说明产生这个现象的原因。 拧紧瓶盖时，瓶里的空气跑不出去，空气占据瓶子内部的空间，阻挡水进入；拧开瓶盖，瓶内空气向外跑出，让出瓶内的空间，水就能够进入瓶子。 总结 空气能占据空间吗 空气：可以占据空间 1.拧紧瓶盖压入水：空气跑不出→占据空间，水很难进入 2.拧开瓶盖：空气跑出→让出空间，水进入瓶内，水位上升 3.注入空气：空气变多→占据空间，把水挤出，水位下降 生活实例：气球鼓起、足球充气、倒扣水杯纸巾不湿 感谢您的聆听 $