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压缩空气原理及打气筒空气只进不出的工作原理，从庆典吹气球的生活需求导入，联系学生已知打气筒作用，引导用气球、塑料瓶制作，搭建从生活现象到科学原理的学习支架。 特色是以探究实践为核心，通过分步制作（瓶盖打孔、气球皮固定等）和测试，让学生在动手操作中理解气球皮单向阀门作用，培养科学思维。评估改进环节引导学生提出换柔韧性瓶子的方案，联系生活中压缩空气工具，提升学生工程实践能力，为教师提供可操作的实践教学流程。

1.8 自制打气筒 教科版四年级上册 · 第一单元 · 第8课 课题 1.8 自制打气筒 课型 动手制作型 课时 1课时 教材 教科版四年级上册 年级 四年级 学科 科学 教具 气球、塑料瓶、胶带、气球皮 教法 情境导入、动手制作、研讨交流 教学重点 能用气球和塑料瓶制作简易打气筒，知道挤压和松手时空气流动的过程 学情分析 四年级学生知道打气筒可以给气球充气，但不知道打气筒的工作原理。本课让学生用气球和塑料瓶制作简易打气筒，通过动手操作理解空气只进不出的原理 二、核心素养目标 素养维度 目标描述 科学观念 知道打气筒是利用压缩空气的原理把空气压进气球的。知道挤压时空气从瓶盖小孔流出进入气球，松手时空气从瓶盖小孔进入瓶子，气球皮闭紧防止空气回流。 科学思维 能分析自制打气筒的工作原理，归纳空气只进不出的道理。能评估打气筒的不足并提出改进方案，比如换柔韧性更好的瓶子。 探究实践 会按步骤制作简易打气筒：在塑料瓶的瓶盖上打个小孔，剪一块长条形的气球皮，用胶带将气球皮固定在瓶盖上盖住小孔，在瓶身上打一个小孔，将气球套在瓶口处，挤压时手指堵住瓶身上的小孔，松手时手指从小孔上移开。 态度责任 对制作打气筒感兴趣，如实记录空气流动过程。规范使用工具，打孔时手指远离孔位，不要触碰尖端。了解生活中利用压缩空气原理的工具，体会科学与生活的联系。 三、教学重难点 教学重点 能用气球和塑料瓶制作简易打气筒，知道挤压和松手时空气流动的过程。 教学难点 理解气球皮像单向阀门，实现空气只进不出的原理。 四、教学过程 教师观察学生设计图并记录。收集制作过程中的问题。比较挤压和松手时空气流向。归纳总结只进不出的原理。聚焦（第3页）。环节一【聚焦】（3~5分钟）。如何做一个打气筒。很多庆典活动会用到气球。说一说我们的想法。明确任务探索（第4~7页）。环节二【明确任务·探索】（5~7分钟）。用身边的材料制作打气筒。能方便快捷地给气球充气。怎样防止漏气。怎样让空气只进不出。进行设计收集证据交流评估。安全提醒打孔时手指远离孔位不要触碰尖端。设计制作探索（第8~9页）。环节三【设计制作·探索】（12~15分钟）。瓶盖上打个小孔。剪一块长条形气球皮。胶带固定气球皮盖住小孔。瓶身上打一个小孔。气球套瓶口处挤压堵住瓶身小孔。松手时手指从小孔移开。气球皮要绷紧。展示交流研讨（第11页）。环节四【展示交流·研讨】（5~6分钟）。用图画表示空气流动过程。巩固完成学案练习第1至8题。第1题第2题第3题第4题第5题第6题第7题第8题教师逐一讲评。评估改进（第13页）。环节五【评估改进】（5~6分钟）。瓶身容易变形打气效率降低。有没有柔韧性更好的瓶子。联系生活拓展（第14页）。环节六【联系生活·拓展】。制作第二代打气筒。生活中还有哪些工具利用压缩空气。前概念学生可能认为空气自己进出。教师强调气球皮像单向阀门。追问为什么瓶盖要贴气球皮怎样进一步改进。 环节与教师活动 学生活动 知识点与设计意图 环节一【聚焦】如何做一个打气筒 【关键问题】 如何做一个打气筒？很多庆典活动会用到大量气球，如果没有打气筒，靠人用嘴吹气球将是一件很辛苦的事。 打气筒由哪几部分组成？它是怎样把空气压进气球的？ 【教师活动】 教师出示气球和打气筒图片，请学生说一说打气筒的作用。教师提问：如何做一个打气筒？请学生大胆猜想。 【学生活动】 生1：打气筒可以把空气打进气球里。 生2：用嘴吹气球太累了，需要打气筒。 预设回答：有的学生不知道打气筒原理，教师不急于解释，引导学生动手制作来发现。 【知识点】 如何做一个打气筒——很多庆典活动会用到大量气球，如果没有打气筒，靠人用嘴吹气球将是一件很辛苦的事。打气筒是利用压缩空气的原理把空气压进气球的工具。比如打气筒给气球充气，是因为空气被压缩后从筒中流出进入气球。 【设计意图】 从生活中的充气需求引入，激发学生制作打气筒的兴趣。 环节二【明确任务·探索】用身边材料制作简易打气筒 【关键问题】 明确任务：制作简易打气筒，能方便快捷地给气球充气。要用什么材料呢？ 怎样防止漏气？怎样让空气只进不出？哪些材料可以做筒身？哪些可以做活塞？ 【教师活动】 教师引导学生明确任务：用气球和塑料瓶试一试。讨论：要把气球充满气还要解决什么问题？每组在记录单上画出设计图，标注各部分材料和连接方式。 【学生活动】 生1：塑料瓶可以做筒身。 生2：气球皮可以做活塞，盖住小孔。 试一试：挤压时松开手，观察气球的变化。 预设回答：有的学生想不出怎样防止漏气，教师提示用气球皮盖住小孔。 【知识点】 用身边的材料制作一个简易的打气筒，能方便快捷地给气球充气。要用什么材料呢——用气球和塑料瓶试一试。因为塑料瓶有弹性可以挤压，气球皮可以盖住小孔做单向阀门。比如瓶盖小孔贴气球皮，空气只能出不能回。要把气球充满气还要解决什么问题——怎样防止漏气，怎样让空气只进不出。 【设计意图】 明确制作任务和需要解决的问题，培养学生的工程设计思维。 环节三【设计制作】制作简易打气筒 【关键问题】 怎样按步骤制作打气筒？气球皮要怎样绷紧？ 【教师活动】 教师演示并讲解制作步骤。安全提醒：打孔时手指远离孔位，不要触碰尖端，防止扎伤。 步骤1：在塑料瓶的瓶盖上打个小孔。 步骤2：剪一块长条形的气球皮。 步骤3：用胶带将气球皮固定在瓶盖上，盖住小孔。 步骤4：在瓶身上打一个小孔。 步骤5：将气球套在瓶口处，挤压时，手指堵住瓶身上的小孔；松手时，手指从小孔上移开。 注意：气球皮要绷紧！每完成一步，测试一下打气效果。 设计制作步骤 【学生活动】 操作：分组按步骤制作简易打气筒。 生1：气球皮贴在瓶盖上，像一个阀门。 生2：挤压瓶身，气球变大了！松手后气球没有变小。 填写记录单：记录挤压和松手时空气的流动过程。 预设回答：有的学生气球皮没绷紧导致漏气，教师追问：气球皮盖住小孔了吗？ 【知识点】 在塑料瓶的瓶盖上打个小孔——让空气能流通。剪一块长条形的气球皮——用胶带将气球皮固定在瓶盖上盖住小孔，是因为气球皮有弹性，像一个单向阀门。比如挤压时空气推开气球皮流出，松手时气球皮闭紧防止空气回流。在瓶身上打一个小孔——控制空气进出。将气球套在瓶口处，挤压时手指堵住瓶身上的小孔，松手时手指从小孔上移开。气球皮要绷紧！ 【设计意图】 通过分步制作和测试，让学生在实践中理解打气筒的工作原理。 环节四【展示交流·研讨】用图画表示空气流动过程 记录单——空气的流动过程 【关键问题】 自制打气筒给气球充气时，空气是怎样流动的？挤压和松手时分别有什么现象？ 【教师活动】 教师引导学生用图画表示自制打气筒给气球充气时空气流动的过程，与同学分享。其他同学提问或提建议。 教师讲评学案第1题至第8题，辨析易错点：松手时手指应从小孔移开而不是堵住；气球皮要绷紧不能松。第1题、第2题、第3题、第4题、第5题、第6题、第7题、第8题，教师逐一讲评并辨析易错点。 【学生活动】 生1：挤压时空气从瓶盖小孔进入气球，气球变大了。 生2：松手时空气从瓶盖小孔进入瓶子，气球皮闭紧了。 画一画：用图画表示空气流动的过程，标注方向。 预设回答：有的学生画不清空气流向，教师追问：挤压时空气往哪走？松手时呢？ 【知识点】 用图画表示自制打气筒给气球充气时空气流动的过程。挤压时——堵住瓶身小孔，瓶内空气被压缩，从瓶盖小孔流出进入气球。松手时——移开手指，空气从瓶盖小孔进入瓶子，气球皮闭紧防止空气回流。所以空气只进不出，是因为气球皮像单向阀门，让空气只能从瓶子流向气球，不能回流。 【设计意图】 通过画图交流，让学生直观理解空气只进不出的原理。 环节五【评估改进】瓶身容易变形的问题 【关键问题】 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？试着提出几个解决方案。 【教师活动】 教师引导学生评估：多次使用后，自制打气筒的瓶身容易变形，打气效率降低。有没有弹性和柔韧性好一些的瓶子呢？讨论改进方案。 【学生活动】 生1：塑料瓶太软了，挤压多次就变形了。 生2：可以换更硬或者更有弹性的瓶子。 交流：还有哪些需要改进的问题？提出解决方案。 预设回答：有的学生只说"换一个瓶子"，教师追问：换什么样的瓶子？为什么？ 【知识点】 多次使用后，自制打气筒的瓶身容易变形，打气效率降低。这是因为塑料瓶的柔韧性不够，反复挤压后弹性降低。所以需要换弹性和柔韧性好一些的瓶子，比如硅胶瓶或软塑料瓶，减少变形，提高打气效率。 【设计意图】 培养学生评估改进的工程思维，体会迭代优化的重要性。 环节六【联系生活·拓展】压缩空气的原理 【关键问题】 生活中还有哪些工具利用了压缩空气的原理？ 【教师活动】 教师出示图片讲解：打气筒、喷雾器、空气压缩机等都是利用压缩空气的原理工作的。布置课后实践：回家后利用改进方案制作第二代打气筒，下节课带来分享。 【学生活动】 生1：自行车打气筒也是压缩空气的。 生2：喷雾器也是利用压缩空气喷洒液体的。 交流生活中利用压缩空气原理的其他工具。 【知识点】 生活中还有哪些工具利用了压缩空气的原理——打气筒给轮胎充气，喷雾器喷洒液体，空气压缩机驱动气钉枪，都是因为空气被压缩后可以从出口流出。所以压缩空气在生活中的应用很广泛。 【设计意图】 从课堂延伸到生活，体会科学与生活的联系。 五、板书设计 打气筒组成 制作步骤 工作原理与改进 筒身：塑料瓶 活塞：气球皮 ①瓶盖打孔 ②剪气球皮 ③胶带固定盖住小孔 ④瓶身打孔 ⑤套气球挤压 挤压→堵住→空气进入气球 松手→移开→空气进入瓶子 气球皮闭紧→只进不出 改进：换柔韧性好瓶子 生活：压缩空气工具 学科网（北京）股份有限公司 $