小学科学教科版 (2017)三年级上册3.压缩空气教学设计

《压缩空气》教学设计

【教材分析】

本课课题可以有两层意思，一个是空气可以被压缩吗？另一个是压缩的空气有怎样的特性？这都是对空气特性进一步的研究和认识。学生经历前面课程的学习或根据平时经验可能对空气可以被压缩有一定的认识，但无法说出有力的证据证明空气可以被压缩。空气被压缩，即一定量的空气所占据的空间变小（或变大）。学生已经知道空气可以占据空间，也能够对“占据空间”的大小有一定的认知。本课就是借助注射器让学生分别对空气和水向下压和向上拉进行对比观察，寻找空气是否容易被压缩、压缩的空气具有弹性的证据。再尝试用微粒来解释有关空气压缩和扩张的现象，利于学生构建物质微粒的概念，提升学生的思辨能力。最后再通过制作空气枪，解释其中原理，让学生从玩中思，将知识迁移到生活中。

【学情分析】

学生在前面感受空气一课中，通过抱一抱装有空气的塑料袋或压一压气球，可能已初步感受到空气可以被压缩。但抱塑料袋或压气球时，空气占据空间是否有变化，学生对此较难解释清楚。因此本课借助有刻度、不易变形的硬质材料——注射器，帮助学生寻找空气可以被压缩的证据。注射器是学生熟知的仪器，也是容易吸引学生注意力和兴趣，因此在教学中可以很好的帮助学生解决问题。三年级学生对于对比实验的认识还比较模糊，如何公平的进行实验？哪些条件需要相同？这是学生需要思考的，因此在教学中注意引导学生对实验操作进行公平性的设计，让其认识到严谨的实验才具有说服力。最后，本课是学生科学学习中第一次尝试用微粒解释现象，教师要做好引导，关注学生所画圆圈上的细节是故意而为还是随意的，哪一种更合理，激发学生之间的矛盾，引起他们思考和辩证。

【教学目标】

科学概念目标：

1.空气占据一定的空间，且能够被压缩。

2.压缩的空气具有弹性。

科学探究目标：

1.能够借助注射器证明空气占据空气，且可被压缩。

2.能够用对比实验的方法进行观察。

3.尝试用微粒解释空气压缩现象。

科学态度目标：

1.能够基于证据提出自己的猜测和解释。

2.乐于倾听他人观点，敢于提出质疑。

3.面对有说服力的证据，可以修正自己的观点

科学、技术、社会与环境（STSE）目标：

认识压缩的空气在生活中的应用，如空气枪、皮球等。

【教学重难点】

重点：通过实验证实空气可以被压缩，且压缩的空气有弹性

难点：借助画图用微粒解释空气压缩和扩张的现象

【材料准备】

教师：2个注射器、适量的水、板贴

每组：2个注射器（有塞）、适量的水、橘子皮、每人一张实验记录单

【教学流程图】

【教学过程】

（一）引趣导入

1.认识注射器

教师展示注射器图片，提问：你认识它吗？有什么结构？今天我们也借助注射器继续研究空气。看看有什么新的发现。（板书课题“空气”）

学生思考并回答。

2.玩注射器

教师继续提问：注射器可以怎么玩？

学生2人1组，观察和玩注射器。尝试用注射器发现空气的特征，如会流动，可以压缩等。

教师提取学生关键词，引导学生关注空气是否被压缩的情况。引出课题。

设计意图：学生在生活中知道注射器可以装入不同的物质（如水或空气）压或拉。通过展示学生喜欢的注射器引起学生的学习兴趣，注射器可以怎样研究空气，会有怎样的发现？学生通过观察注射器，认识注射器的结构，用不同方法“玩”注射器，熟悉注射器压和拉的操作，同时还可避免学生后续实验中只玩注射器，而忽略本课探究活动。

（二）设计实验，画出预测

1.简单设计对比实验

学生提出猜想后，教师顺势提问空气真的可以被压缩吗？如何证明？同样可流动的水可以被压缩吗？如果给你两个注射器，一些水，你如何公平的比较出水和空气是否可以被压缩？

学生思考：抽进水和空气的量要如何？观察到怎样的现象说明空气和水可以被压缩？实验中需要记录哪些数据？

教师引导学生设计简单的对比实验，明确抽取水和空气的量（10ml）。注意引导抽进水和空气的量要相同，用相同的力，要堵住注射器。堵住注射器是避免水和空气泄漏，或周围空气进入影响实验。（边介绍，边板贴）

2.根据经验，画出预测。

学生根据前面的分析，在实验记录单中，用线画出注射器中活塞的初始刻度，以及预测的现象，分享预测。

教师将学生预测结果用不同颜色的横线贴在黑板，并引导学生说出理由。

设计意图：在教师的引导下，学生经历对比实验设计的过程，意识到对比实验需要控制其他条件才可更有效的进行比较。将学生的预测展示在黑板上并说出理由，可以让教师了解学生对空气压缩的认识情况，是否真正的掌握空气可以被压缩，同时还可和后面的结果进行比较。

（三）动手验证，分析现象

1.利用微课再次帮助学生梳理实验步骤。

注意向下压和向上拉至压不动或拉不动的时候记录此时活塞的位置，松手观察和记录现象。

Ppt进行实验提醒：同样抽取10ml水和空气，用大小相同的力保证实验的公平，套上橡胶塞后还要用手堵住，避免空气流走或跑出。不能用太大的力进行实验。2人合作。可多次实验。

设计意图：三年级学生专注力和记忆力较弱，前面利用较长时间设计实验学生可能会忘记，因此在实验前，播放微课视频，不仅吸引学生注意力，还可更直观的帮助学生回顾实验操作，提高实验的有效性。

2.交流并分析现象，达成空气易被压缩的共识。

学生分享实验结果（贴黑板并交流），将预测和实测的结果进行比较，修正观点。教师引导学生关注此过程中空气占据注射器空间的变化，发现空气可被压缩、和水不易被压缩的性质。通过发现不管向下压还是向上拉，松手后活塞都会弹回，说明压缩的空气具有弹性。

设计意图：将学生预测和实测结果暴露在黑板中，让学生比较发现预测和实测的不同，让学生能够在有力的证据面前，可以修正自己的观点。

（四）用微粒解释现象

教师提问：如果用○表示空气微粒，你可以用画图的方式解释空气变化的现象吗？

学生思考，并在记录单中画出自己的想法。教师巡堂并简单询问了解情况。

教师选取典型的观点展示在黑板，并邀请其分享。注意关注画图中圆圈的数量、间隙和分布。通过追问和提问全班同学，引发学生之间观点的碰撞，引导学生更为准确的解释空气被压缩的现象。

设计意图：将学生的典型观点呈现在黑板上，可以很好的引发学生思考。其他同学的想法和我一样吗？什么地方不一样？他是怎么想的？他解释的对吗？都是需要学生通过交流解决的问题，也可以在交流过程中发现更多的问题，如微粒数量是否变化，如何解释？学生会反思实验过程，寻找证据证明自己的观点。此外在黑板上利用固定大小的圆圈表示空气微粒，可以简单的规避学生关注微粒大小的变化引起占据空间大小的变化，而更多的关注微粒的数量、间隙和分布，进而接近更为真实的解释。当然，如果有学生提出微粒大小的变化导致空气占据空间大小的变化，我们应该予以表扬，因为这个基于学生的角度来讲是解释的通的，我们还没有可见的证据证明是微粒之间的间隙发生变化。

（五）制作空气枪

教师提问：你知道生活中哪里运用到压缩空气吗？

学生寻找生活中运用压缩空气的现象。教师可以做补充。

教师介绍：我们还可以借助压缩空气制作空气枪。视频播放制作方法。提醒注意事项。

学生制作和体验空气枪，并解释其中原理。

设计意图：通过本课学习发现空气可以被压缩，压缩空气还具有弹性。生活中也有很多应用压缩空气的地方，借助提问引发学生思考，寻找生活中的科学。也认识到科技对生活的影响。最后通过制作空气枪，让学生进一步认识压缩空气的应用，在游戏中理解空气的又一特性。

【板书设计】

【板书说明】

板书是在课堂中生成，且随着学生的预测和实测发生改变。所有均可提前做成板贴。教师可以多准备不同颜色的“横线”和足够数量的大小相同的圆圈（可贴黑板的），“横线”是在预测中展示学生认为空气和水在注射器中被压和拉发生变化的情况的不同想法。而实测后保留较正确的想法。

【学生记录单】

【班级记录单设计】

第三课    《压缩空气》实验记录单

第       小组         姓名：                                                              记录时间：      年    月   日

用“_____”画出不同情况下活塞的位置。