1
空气能占据空间吗
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
年级 3
教材版本 教科版三年级上册第四单元第 6 课
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 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2
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)3
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-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4
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5
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,
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
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。6
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】
在水中观察气泡证实。
瓶子里的空间被空气
占据了
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7
板书:6.空气占据空间吗
空气
水 占据空间
方糖
石头
……