5.《空气有质量吗》（教学设计）-2026-2027学年人教鄂教版三年级科学上册

该小学科学教学设计聚焦“空气有质量”核心知识点，通过复习固体和液体有质量，追问“空气有质量吗”引发学生猜想冲突，以学生已有空气存在认知为支架，通过实验验证建立新知识联系。 此资料亮点在于双实验方案相互印证，电子秤测量与简易天平对比强化探究实践，科学与数学跨学科估算培养科学思维，科学史渗透提升态度责任。对比实验与跨学科融合的教学方法，助学生形成证据意识，教师易操作且资源丰富。

课 题 《空气有质量吗》 总第 课时 教材分析 本课对应新课标“物质科学”领域“空气具有质量”的要求。教材以“看不见、摸不着的空气有质量吗”为驱动问题，引导学生设计实验验证空气是否有质量。提供两种实验方案：电子秤测量法（篮球充气前后质量变化）和简易天平对比法（充气皮球与绿豆的平衡变化），体现实验方法的多样性。教材还设计了“科学与数学”跨学科板块，通过估算空气质量与曲别针当量，将质量概念与数学计算相结合。 学情分析 学生已知道空气无处不在、空气能占据空间，但对“空气是否有质量”存在较大分歧——部分学生认为“空气很轻没有质量”，另一部分认为“空气应该有质量”。这种认知冲突是宝贵的教学资源。学生已学习用天平称量物体质量，但对电子秤的使用可能不够熟练，设计对比实验控制变量的意识较弱，估算能力需要引导。 教学目标 （一）科学观念：通过实验认识到空气具有质量，且空气的质量虽然很轻但确实存在。 （二）科学思维：运用推理与论证的方法，通过实验现象推断空气具有质量；运用估算的方法，间接得出空气质量的大小。 （三）探究实践：能设计并实施验证空气是否有质量的实验方案，规范使用电子秤或简易天平，如实记录实验数据，并能基于证据得出结论。 （四）态度责任：在探究活动中尊重事实、基于证据得出结论，体会测量工具的进步对科学发展的推动作用，感受科学与数学的密切联系。 教学重点与难点 重点：通过实验证明空气具有质量。 难点：设计对比实验验证空气的质量（同一篮球充气前后的质量对比），并能基于实验现象得出明确结论。 教学方法 探究式教学法、演示实验与分组实验相结合法、对比实验法、跨学科（科学与数学）融合法。 教学准备 教师：电子秤1台（精度0.1克）、篮球（或皮球）1个、打气筒1个、简易天平1套、绿豆若干、充气皮球1个、多媒体课件。 学生（每组） ：电子秤1台（或简易天平1套）、篮球1个、打气筒1个、实验记录单 学生活动设计 猜一猜——空气有质量吗 学一学——认识电子秤和天平的使用方法 称一称——测量篮球充气前后质量 比一比——简易天平对比实验 算一算——估算空气质量（科学与数学融合） 教 学 过 程 设计意图 （一）情境导入：空气有质量吗？（约3分钟） 教师：复习“固体和液体都有质量”，追问“看不见、摸不着的空气有质量吗？”组织简单投票或举手，统计两种观点的人数。 学生：回顾已有知识，基于生活经验进行猜想（有/没有），说明理由。 师生互动： 师：“认为空气有质量的同学请举手。认为没有的请举手。” 生：（分别举手） 师：“今天我们就用实验来验证——空气到底有没有质量。” 【板书重点】 空气有质量吗？ （二）认识测量工具（约5分钟） 教师：提问“怎样测量物体的质量？”介绍简易天平（平衡法）和电子秤（放在水平桌面上、归零、读数），演示电子秤的正确使用方法。 学生：回顾测量工具，观看教师演示，学习电子秤的正确使用方法，重点关注“归零”操作。 师生互动： 师：“使用电子秤前必须先做什么？” 生：“按归零按钮！” 【板书重点】 电子秤：归零→称量→读数 （三）探究活动：验证空气是否有质量（约18分钟） 方案一：电子秤测量法 教师：出示电子秤、篮球、打气筒，提问“如何用电子秤验证空气是否有质量？”引导设计“先测量未充气篮球质量，再测量充足气篮球质量，对比两次示数”，强调控制变量——同一篮球，只改变充气量。指导学生分组实验。 学生：小组讨论实验方案，预测充足气后电子秤示数会变大，分组测量未充气篮球质量并记录，打气后再测量并记录，对比两次示数。 方案二：简易天平对比法 教师：出示简易天平、未充气皮球、绿豆、打气筒，引导设计“第一步让未充气皮球与绿豆平衡，第二步将皮球充足气再放入原托盘，第三步观察天平是否倾斜”，指导学生分组实验。 学生：调节天平使皮球与绿豆平衡，充气后将皮球放回，观察天平是否向皮球一侧倾斜，填写实验记录表（预测、现象、发现）。 师生互动： 师：“电子秤示数变大了吗？变大多少？” 生：“变大了！多了5克！” 师：“天平向哪一侧倾斜？说明了什么？” 生：“向皮球一侧倾斜！充气后皮球变重了，说明空气有质量！” 【板书重点】 电子秤示数变大→空气有质量；天平倾斜→充气后变重 （四）交流与总结：空气有质量（约5分钟） 教师：组织小组汇报实验数据及现象，引导分析——电子秤示数变大说明什么？天平向皮球一侧倾斜说明什么？板书核心结论“空气有质量”。追问“为什么空气很轻我们感觉不到？” 学生：小组代表汇报实验结果，分析数据得出结论——空气有质量，思考并回答“空气的质量很轻，感觉不明显，但实验可以证明”。 师生互动： 师：“我们通过两个实验得出了什么结论？” 生：“空气有质量！” 【板书重点】 结论：空气有质量 （五）科学与数学：空气质量有多大（约7分钟） 教师：出示科学史——17世纪科学家用天平证明空气有质量。讲解测量工具不断发展使测量更精密。出示估算信息：一个矿泉水瓶中空气的质量约为0.7克，相当于2个曲别针的质量。提问“一个行李箱中至少能放40个矿泉水瓶，你能估算出行李箱中空气的质量至少相当于多少个曲别针吗？”引导计算：40×2=80（个）。 学生：倾听科学史，感受科学发展的历程，阅读信息理解0.7克相当于2个曲别针，计算40×2=80（个曲别针），理解估算的方法和意义。 师生互动： 师：“一个矿泉水瓶的空气≈2个曲别针，40个瓶子≈多少个曲别针？” 生：“80个！” 师：“估算有什么好处？” 生：“不方便直接测量时可以估算！” 【板书重点】 0.7克≈2个曲别针；行李箱≈80个曲别针 （六）课堂小结（约2分钟） 教师：回顾本节课核心结论——空气有质量；回顾学习方法——设计对比实验、使用测量工具、基于证据得出结论、估算。强调即使是看不见摸不着的物体，也可以通过实验来研究它的性质。 学生：回顾本节课所学知识和科学方法。 【板书重点】 看不见≠不存在；实验证明空气有质量 激活前概念，引发认知冲突，激发探究欲望。 为后续实验做好工具使用技能的铺垫。 两种实验方案相互印证，增强结论可信度；控制变量思想的渗透。 从实验数据推理出结论，落实科学思维目标。 跨学科融合，拓展知识深度；估算能力培养；科学史教育。 梳理知识框架，强化科学探究方法。 作业设计： （一）基础作业：用家里的电子秤称量一个充满气的气球的质量，放气后再称量，比较两次数据，记录你的发现。 （二）提升作业：估算你卧室里空气的质量大约相当于多少个曲别针？（提示：先估算卧室体积，1立方米空气≈1.29千克） （三）拓展作业：设计一个不用电子秤也能证明“空气有质量”的家庭小实验（如用衣架自制简易天平），拍照或画图记录，下节课分享。 板书设计： 空气有质量吗 1、 猜想认为有 → 认为没有 → 实验验证 2、 验证实验 方案一：电子秤测量法 未充气篮球 → （ ）克 充足气篮球 → （ ）克 现象：示数变大 → 空气有质量 方案二：简易天平对比法 未充气皮球 = 绿豆（平衡） 充气后皮球放入 → 天平向皮球倾斜 现象：充气后变重 → 空气有质量 3、 结论空气有质量（虽然很轻，但确实存在） 4、 科学与数学——估算 1个矿泉水瓶空气 ≈ 0.7克 ≈ 2个曲别针 1个行李箱空气（40瓶）≈ 80个曲别针 课后反思： 优点：两种实验方案相互印证（电子秤法和天平法），有效增强了结论的可信度，学生对“空气有质量”概念印象深刻。科学与数学的跨学科融合（估算活动）激发了学生兴趣，让学生感受到数学在科学中的工具作用。科学史的渗透拓展了学生视野。 不足与改进：①电子秤精度不足时示数变化不明显，建议使用精度0.1克的电子秤或改用小皮球（质量差相对更明显），条件有限时可做教师演示实验，充气过程中观察示数实时变化；②估算活动前可让学生实际掂量2个曲别针的质量，建立0.7克的感性认识，再进行比例计算。 学科网（北京）股份有限公司 $