1、空气能占据空间吗教学设计教学基本信息执教者课例名称空气占据空间吗课型探究课教材版本 教科版三年级上册第四单元第6课年级3教材背景分析本课选自教科版小学科学三年级上册第四单元水和空气第6课空气占据空间吗。水和空气单元共有7课。在本单元第1课中，引导学生借助感官识别水和其他物质，根据物质的相同点确立分类标准进行分类。第2课至第3课具体介绍水的性质，对水和其他液体进行对比研究，多侧面认识水和其他液体的不同之处，同时对它们的相同点进行概括提升。第4课尝试在解决比较水的多少的问题中，理解标准工具的生产的必要性，认识到液体的体积在测量过程中是不会改变的，并为第6课空气占据空间吗学生理解空间一词打好基础。第
2、5课学生探究主题转向空气，在证实空气确实存在基础上，展开对空气特征的认识；通过对水和空气的对比观察，加深对液体和气体的理解。本课从空气能占据空间的属性进行探究，学生在科学事实的基础上进行预测和解释，用对比实验控制条件，进行观察，证实空气确实占据空间。为第7课探究空气有重量的另一属性打好基础，认识到空气和别的物质一样具有重量（质量），从而认识空气是一种物质，对固体、液体和气体进入基本特征更深入的对比做好铺垫。本课通过系列活动，在学生认识了空气确实存在的基础上，让学生知道空气和其他物质一样，能够占据空间。由此逐步认识到空气是一种物质。本课有三个部分，分别是：“空气占据空间”、“杯子入水，杯底纸巾不
3、湿实验”、“空气占据空间的变化”.1.空气占据空间：通过生活中的实例学生更易理解什么叫占据空间。再进一步引导学生设计实验装置证明空气占据空间。2.杯子入水，杯底纸巾不湿实验：通过实验进一步认识空气占据空间。3.空气占据空间的变化：通过对比实验，认识到空气占据空间是可以变化（压缩或扩张）。教学理论运用本设计运用“5E教学模式”展开教学活动，这一模式强调的是以学生为中心，通过运用观察和实验的方法解决问题；强调通过小组合作学习促进学生对科学概念的理解和知识的建构。学情分析在本课之前，学生通过一系列的学习，已经能够用感官判断物体的特征，学会用网状图展现对事物的认识，运用各种感官对物质进行观察对比，对观
4、察结果进行分析，用图表方式记录比较的结果，并进行分析和交流。学生也可以辨认固体、液体、气体三类物质，对身边的物质进行分类，能够说出它们三者之间区别在于固体有固定的形状，液体和气体都没有固定的形状。能够借助其他媒介，感知空气的存在，并用多种方式对物质进行比较。我们周围的空气一课中已让学生学会通过对比发现，水和空气的相同点有无色、无味、透明，都会流动，生物都离不开等等；不同点是：水重，空气轻；水看得见，空气看不见；水可以摸得到，空气摸不着等，也意识到了保护大气层的重要性。而通过本课的学习希望学生能够常使用图表的方式记录观察到的实验现象，并能用实验方法证明空气占据空间，尝试用空气占据空间的知识进行分
5、析和解释。同时也为下节课深入探究空气有重量的属性作好铺垫。三年级的学生对固体、液体这类比较具象的物质占据空间易于理解；而空气是一种看不见，摸不着的气体，对于刚刚接触科学学习的学生来说，对空气占据空间这一科学概念的认识会变得抽象、难以理解，认知较少，更由于空气无法直接进行观察，需要借助其他媒介进行间接观察，这些造成了“空气”的教学有相当的难度。教学策略及调整1.围绕课程标准结合三年级学生特点设置恰当的教学目标。“空气占据空间的大小”在小学科学课程大纲标准里没有学习掌握的要求。在教材中有这样一段文字描述注射器里的空气“如果空气是由许多微粒组成的话，那么受到压力后它们之间的距离就会变得更小”，这对于
6、小学生来说不仅难以理解，因此去掉“空气占据空间的多少（体积）是可以变化（被压缩或被扩张）的。”这一目标。结合三年级的学生特点将本课的教学目标设定为：科学概念知道空气占据空间。科学探究（1）能尝试用图表方式记录观察到的实验现象。（2）能用实验方法收集证据证实空气占据空间。（3）能对空气占据空间的现象进行分析和解释。科学态度（1）形成尊重事实，实事求是的科学态度。（2）懂得判断空去是否占据空间需要搜集足够的证据证实，培养证据意识。工程与技术通过设计“新酱油瓶”活动，意识到人们对产品不断改进以适应自己不断增加的需求。2.本课围绕着核心概念“空气占据空间”展开活动。原有的教材设计了三个活动环节“用空气
7、挤出瓶中的水”“杯底的纸巾会不会湿”“注射器中的空气和水”，通过这三个环节让学生知道空气占据空间；空气占据空间的多少（体积）是可以变化的（被压缩或被扩张）的。在实际教学过程中，学生难以利用矿泉水瓶、水、橡皮泥、两根吸管等材料，设计制作一个装置并利用空气将水从瓶中挤出来。同时“用空气挤出瓶中的水”和接下来的环节“纸巾不会湿”难以衔接。对于三年级学生来说学生无法从这几活动中理解空气占据空间。教材中设计用注射器的抽取空气和水的活动，需要精准的对比实验，对于三年级的小学生来说，的进行精准的对比是有一定的操作难度的，错误的实验数据会影响学生建立科学概念；经过反复的推敲，教师对该课的教材的原有教学活动进行
8、了调整。设计了“吹不大的气球” “流不进瓶的酱油” 、“不会湿的纸”，等活动。引导学生从“发现气球吹不大的秘密知道空气占据空间运用知识解释酱油流不进瓶的原因并解决问题解释不会湿的纸，进而知道利用空气占据空间的知识可以做许多事情”。首先引导学生从生活实例理解“占据空间”，认识液体固体等物质占据着空间。提出问题：空气也像这些物质一样占据空间吗？然后通过有梯度的探究活动引导学生搜集证据证实空气占据空间。探究活动：吹不大的气球教师设计了在不同的塑料瓶（密闭的塑料瓶、底部打洞的塑料瓶）里吹气球的活动，学生通过实验发现有的气球吹不大，有的气球可以吹大。从而产生了探究其原因的欲望。教师引导学生“问题-猜想-
9、分析-验证猜想”的探究过程认识了空气占据空间的物理特征。这一活动，教师设计了“寻找瓶子的差异”、“分析吹气球时不同瓶内空气的变化”、“证实瓶内空气变化的猜想”等活动，引导学生借助其他媒介将抽象的直观化，从而有效的理解空气占据空间的事实，建构概念。解释：不会湿的纸、流不进的酱油该活动是建立在前面活动的基础上，引导学生思考纸不会湿的原因，以及让“酱油”流进瓶子的方法。学生知道要向让酱油流进瓶里，就必须让瓶里的空气先出去，进一步的认识了“空气占据空间”。接着教师引导学生设计“新型酱油瓶”，意在引导学生通过设计“新型酱油瓶”的活动，将学到的科学知识应用于实际生活中，意识到人们对产品不断改进以适应自己不
10、断增加的需求。在教学的最后，引导学生进入“迁移”环节，通过寻找身边的现象进一步认识空气占据空间。教学流程图教学目标科学概念知道空气占据空间。科学探究（1）能尝试用图表方式记录观察到的实验现象。（2）能用实验方法收集证据证实空气占据空间。（3）能对空气占据空间的现象进行分析和解释。科学态度（1）形成尊重事实，实事求是的科学态度。（2）懂得判断空去是否占据空间需要搜集足够的证据证实，培养证据意识。工程与技术通过设计“新酱油瓶”活动，意识到人们对产品不断改进以适应自己不断增加的需求。教学重点和难点教学重点：知道空气占据空间。教学难点：能借助观察到的实验现象阐明空气占据空间。教学准备教师：课件、实验记
11、录单、漏斗、酱油瓶、水槽、空杯子、纸巾等。学生：1、 每组一套吹瓶中气球装置；2、 每组实验记录单一套。教学环节教师活动学生活动设计意图参与1.图片：为什么杯子里再倒不进去水了呢？水杯里的空间被水占满了，就不能再倒进去水了。板书：空间2.图片：还能往盒子加方糖吗？3.回顾乌鸦喝水的故事：问：这时再往瓶中加石头，会怎么样？我们身边的许多物体占据着一些容器的空间，这些空间被占满后，其他物体就装不进来了。你们积分瓶的空间里有什么？我怎么没有看到？空气也会像其他物体一样占据空间吗？【板题：6.空气占据空间吗？】水杯已经满了。不能加了。盒子里已经装满了。水会溢出来因为石头比较重，所以空气它是看不见通过参
12、与活动（判断生活中常见容器的空间被哪些物体占据）了解学生的前概念，了解“空间”和“占据”的含义，引出本课要研究的核心问题：空气占据空间吗？回顾空气的性质。探究吹不大的气球1.演示吹气球活动问：谁会吹气球？把气球放进一瓶水里还能吹大气球吗？为什么吹不大？有什么办法吹大瓶中的气球？2.分小组吹气球，进行假设(1)每个人都有一个倒掉水的瓶子，试试能不能吹大里面的气球？(2)问：瓶子里的水都倒掉了，为什么有的气球吹不大，有的气球能吹大？ (3)为什么底部有空的瓶子，气球就能吹大、反之吹不大呢？小组里面讨论一下，把你的解释用简单的图画和文字记录下来。3.汇报交流。4.证明假设：吹气球的时候真的有空气从底
13、部的洞出来吗？4.小结：从刚才的探究活动中，我们发现没有打孔的瓶子，里面的空气出不去，气球就吹不大。而打了孔的瓶子，空气可以在吹气球的时候跑出去，气球就可以吹大了。这说明什么？【板书：空气】一名学生到前面吹气球学生吹不大水瓶中的气球。把水倒出去有的能吹大，有的吹不大。仔细比较小组里结果不同的瓶子。发现其中秘密：能吹大气球的瓶子底部有个孔。分小组讨论并记录。进行假设：瓶中的空气对吹气球的影响。用手在洞口感知或放在水中观察气泡证实。瓶子里的空间被空气占据了三年级的学生没有较强的空间想象能力，空气是难以观察的一种物质。借助“吹不大的气球”这一活动，引导学生对不同的现象进行假设，并通过搭建支架，指导学
14、生借助方法，将抽象的问题直观化，收集证据的证实自己的假设。解释一、不会湿的纸教师表演小魔术问题：为什插入水底的纸巾不会湿？引导学生进一步二、流不进瓶子的酱油1.生活情境引出问题：老师买来的袋装酱油总是流不进瓶里。这是什么原因呢？2.结合已有知识提出解决方法：有什么办法让酱油顺利的流进瓶子里呢？3.分析采用的方法原理4.小结：由于空气占据了酱油瓶的空间，所以酱油就流不进去了。想让酱油流进去，就要把空去赶走。5.你能设计一个新型酱油瓶，让瓶中的空气快速流走吗？展示学生的设计作品并适当评价。三、比较水和空气水和空气都可以占据空间学生根据所学知识解释纸不会湿的原因。借助前面掌握的知识，尝试解释：瓶子里有空气占据着，酱油流不进来。交流自己的方法并尝试放走瓶中的空气，酱油就溜进去了。完成设计图并进行介绍。回顾水和空气的异同小结新的相同点运用所学的知识解释生活中空气占据空间的现象。归纳通过设计“新酱油瓶”活动，意识到人们对产品不断改进以适应自己不断增加的需求。迁移生活中你还见过哪些利空空气占据空间的事情？图示：包装请同学们课后去找一找，下节课继续交流。了解生活中利用空气占据空间的实例运用所学的知识，发现生活中的应用。进一步认知空气占据空间板书：6.空气占据空间吗空气水 占据空间 方糖石头