1.4 《空气有质量吗》（教学设计）-2026-2027学年科学四年级上册教科版

《空气有质量吗》教学设计 教材来源：义务教育教科书·科学（教育科学出版社）四年级上册 内容来源：第一单元 空 气 主 题：空气有质量吗 教学课时：第1课时 授课对象：四年级学生 【课标要求】 (一)学习内容及内容要求 1.2 空气与水是重要的物质 3～4年级：④说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。 3～4年级：⑤观察并描述空气受热上升的现象。 3～4年级：⑥知道风是一种空气流动的现象，列举生活中常见的形成风的一些方法。 (二)学业要求 3～4年级：能归纳概括气体、液体、固体在质量、体积、形状等方面的简单特征。 3～4年级：能设计对比实验探究有关空气的问题，能用简单的文字和图画描述观察到的现象。 【教材分析】 本课是“空气”单元的第4课，研究空气是否有质量。教材先通过“用打气筒给篮球打气，篮球就会鼓起来。想让篮球弹得更高，就多打几筒气”的生活现象，聚焦问题“打入空气后，篮球的质量会变化吗”；通过“在简易天平的两端挂上两个小桶，各装一个皮球，调节天平平衡，往其中一个皮球内注入空气，观察天平的状态”的实验，检验空气是否有质量；再通过“往没有打气的一端桶里慢慢加入绿豆，直到天平重新平衡”来测量空气的质量，用“0筒、10筒、30筒空气”对比天平状态；拓展活动“用电子秤、弹簧秤称出打进皮球的空气质量”。 本课的核心知识是空气有质量，课标对应内容要求“说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处”。教材以“猜测—实验验证—测量比较”为主线，让学生在简易天平实验中亲历“空气有质量”的证据收集过程，发展定量比较的意识。 【学情分析】 学生知道篮球、气球等充气后会变鼓、弹得更高，但很少思考“空气是否有质量”；多数学生认为空气很轻，可能没有质量；对简易天平的使用和“平衡”概念比较陌生。 本课的困难在于：一是实验现象比较微弱（注入空气后天平变化不明显），需要引导学生耐心观察；二是“质量”概念和天平平衡原理需要讲解；三是用绿豆测量空气质量的方法需要示范。教学中要保证实验成功，引导学生细致观察天平状态的变化。 【教学目标】 科学观念：知道空气有质量，空气的质量很轻。 科学思维：能通过天平平衡的变化推理空气有质量，发展基于证据的推理能力。 探究实践：能用简易天平和皮球设计实验，检验空气是否有质量；能用绿豆称量空气的质量。 态度责任：在实验中培养细致观察、实事求是的科学态度，体验定量比较的方法。 【评价任务】 能说出空气有质量，并根据实验结果说明理由。 能完成“简易天平+皮球打气”实验，观察并记录天平状态的变化。 能用绿豆使天平重新平衡，描述空气质量的大小。 能尝试用电子秤等工具测量空气的质量。 【教学重点】 通过简易天平实验证明空气有质量。 【教学难点】 理解天平平衡原理，用绿豆等方法测量空气质量的大小。 【学习过程】 课前准备：多媒体课件、简易天平（两端挂小桶）、皮球、打气筒、绿豆、电子秤、弹簧秤、记录单。 教学环节 教师活动 学生活动 评价与说明 环节一： 情境导入 聚焦问题 1. 出示情境：用打气筒给篮球打气，篮球就会鼓起来；想让篮球弹得更高，就多打几筒气。 2. 提问：打入空气后，篮球的质量会变化吗？ 3. 引导猜测：有的学生认为“空气很轻，不会变重”；有的认为“打进空气会变重”。 4. 聚焦：空气有质量吗？检验我们的猜测。 观察篮球打气变鼓、弹得更高的现象；对“空气有质量吗”作出猜测并说出理由；明确本课任务。 从生活现象切入，暴露前概念，聚焦“空气有质量吗”的问题。 环节二： 问题与假设 设计方案 1. 组织讨论：怎样检验空气有没有质量？ 2. 出示方案：在简易天平的两端挂上两个小桶，各装一个皮球，调节简易天平，使天平保持平衡。 3. 提问：怎样给桶中的皮球打气操作更方便呢？——可以先把皮球取出打气再放回桶中，或把打气筒管口对准皮球打气。 4. 明确实验步骤：先调平衡，再往一个皮球里打气（10筒、30筒），观察天平变化。 讨论检验空气质量的实验方法；理解简易天平平衡原理；明确实验步骤和打气方法。 落实教材“检验我们的猜测”环节，让学生理解实验设计思路。 环节三： 实验探究 天平变化 1. 组织实验：保持桶的位置不变，往其中一个皮球内注入空气（先10筒，再30筒），观察并记录天平的状态有什么改变。 2. 引导观察：天平平衡被破坏，注入空气的一端下沉——说明空气有质量。 3. 组织填写记录单：0筒、10筒、30筒空气注入时天平的平衡情况（画图表示）。 4. 引导交流：注入的空气越多，天平倾斜越明显——说明空气有质量，而且空气越多质量越大。 按步骤完成实验：调节天平平衡、往皮球注入10筒/30筒空气、观察天平变化；记录注入不同筒数空气后天平的状态。 落实教材“探索”实验，让学生亲历空气有质量的证据收集过程，体会定量比较。 环节四： 测量质量 绿豆平衡 1. 组织测量：往没有打气的一端的桶里，慢慢加入一些绿豆，直到简易天平重新平衡。 2. 引导思考：30筒空气相当于多少粒绿豆的质量？数一数绿豆的数量。 3. 引导描述：用“相当于多少粒绿豆”来描述空气质量的大小。 4. 组织交流：空气虽然很轻，但确实有质量；30筒空气大约相当于若干粒绿豆。 往另一端桶中加入绿豆使天平重新平衡；数一数绿豆数量，描述30筒空气的质量；交流空气质量很轻但确实存在。 落实教材“测量空气的质量”活动，用绿豆定量描述空气质量，体验测量的方法。 环节五： 拓展延伸 生活工具 1. 出示拓展：试一试，用生活中的工具称出打进皮球的空气质量，比如电子秤、弹簧秤。 2. 组织尝试：先用电子秤称皮球打气前的质量，打气后再称，两次质量差就是空气的质量。 3. 组织交流测量结果：空气的质量很轻，用电子秤能称出来。 4. 小结：空气虽然很轻，但确实有质量。 用电子秤或弹簧秤称量打进皮球的空气质量（打气前后质量差）；交流测量结果和发现。 落实教材“拓展”活动，用生活工具验证空气有质量，体验精确测量。 环节六： 研讨评价 梳理收获 1. 组织研讨：根据实验结果判断，空气有质量吗？与我们的猜测一样吗？ 2. 追问：实验中的两个桶的大小可以不同吗？——要保证公平比较，其他条件应相同（控制变量）。 3. 引导归纳：空气有质量，空气的质量很轻；可以用天平、电子秤等测量。 4. 组织填写评价表，完成自评、互评。 根据实验现象判断空气有质量；思考实验中需要控制的条件；归纳空气有质量但很轻；完成评价表。 落实教材“研讨”环节，渗透控制变量思想，巩固核心概念。 【板书设计】 空气有质量吗 猜测：空气有质量？ 实验：天平平衡 → 注入空气 → 天平倾斜（空气有质量） 测量：30筒空气 ≈ 若干粒绿豆 结论：空气有质量，空气的质量很轻 【教学反思】 本课通过简易天平实验，学生观察到注入空气后天平平衡被破坏，直观认识到空气有质量，并用绿豆使天平重新平衡，学会了用“相当于多少粒绿豆”描述空气质量的大小，体验了定量比较的方法。 教学中需要注意：一是实验前要调好天平平衡，皮球大小和注入筒数要一致，保证对比公平；二是实验现象较微弱，要引导学生仔细观察天平指针或桶的高低变化；三是注入空气时要避免漏气，保证效果；四是拓展用电子秤测量时注意去皮操作，读数准确；五是研讨中渗透控制变量思想，为后续实验打好基础。 学科网（北京）股份有限公司 $