小学科学湘科版（2024）三年级上册（2024）2 空气有质量吗教案

这是一份小学科学湘科版（2024）三年级上册（2024）2 空气有质量吗教案，共8页。教案主要包含了基本信息，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
年级：三年级上册
单元：第一单元《气体、液体和固体》
课题：《2. 空气有质量吗》
课时：2 课时
教材依据：2024 湘教版科学教材，围绕 “探究空气是否有质量” 展开，借鉴伽利略实验思路，通过 “压力喷壶充气 - 放气” 实验，渗透 “对比实验”“定量测量” 科学方法，结合反思评价，培养严谨探究态度
二、教学目标
（一）科学观念
知道质量是物体含有物质的多少，认识常用质量单位（千克 kg、克 g），了解 “1 立方米空气约 1.293 千克” 的常识。
通过实验发现空气有质量（如压力喷壶放气后质量减轻），能结合实验数据说出 “空气有质量” 的证据。
（二）探究实践
借鉴伽利略实验思路，分组设计 “探究空气是否有质量” 的实验方案（明确目的、材料、步骤）；规范完成 “压力喷壶充气 - 放气” 实验，准确测量并记录两次质量数据。
学习 “对比实验” 方法（控制变量：同一喷壶、同一电子秤，改变 “是否含额外空气”），能计算 “充气与放气后的质量差”，推导空气质量，提升数据处理与逻辑推理能力。
（三）态度责任
学习伽利略 “不迷信权威、勤于实践” 的科学精神，养成 “基于数据下结论” 的严谨态度，不主观臆断实验结果。
乐于参与小组合作（设计方案、操作实验、分析数据），敢于分享实验发现与疑问，在反思评价中正视操作不足，主动改进。
三、教学重难点
重点：理解质量概念与常用单位；借鉴伽利略实验设计方案；完成 “压力喷壶充气 - 放气” 实验，测量并记录数据；通过质量差推导 “空气有质量” 的结论。
难点：设计规范的对比实验（控制无关变量，确保实验公平）；理解 “质量差就是放出空气的质量”（如喷壶充气后 1002g，放气后 1000g，说明 2g 是放出空气的质量）；清晰表达实验数据与结论的逻辑关系。
四、教学准备
（一）教师准备
实验材料（每组 1 套）：
核心实验：压力喷壶（全新未使用，确保气密性好，空壶质量约 1000g）、高精度电子秤（精度 0.1g，能显示到小数点后一位，提前校准）、实验记录表（分 “实验步骤”“测量次数”“喷壶状态”“质量数据（g）”“质量差（g）”“我的结论” 六栏）。
辅助材料：苹果（1 个，约 200g）、盒装牛奶（1 盒，250ml，约 250g）、透明塑料袋（2 个，用于演示 “装满空气的袋子是否变重”）、抹布（擦除喷壶表面水珠，避免影响质量测量）。
多媒体课件：
情境导入：电子秤称量苹果、牛奶的图片（标注质量，如 “苹果 205g”“牛奶 258g”）、伽利略实验示意图（用气泵给玻璃瓶充气 - 放气，标注两次称量质量差异）。
实验指导：压力喷壶 “充气”“放气” 的操作视频（强调 “打足气后立即称量”“放气时完全排空”）、对比实验控制变量的图示（如 “同一喷壶、同一电子秤、相同环境温度”）。
其他：伽利略科学事迹短视频（1 分钟，突出 “挑战权威、做实验验证”）、反思评价量规（打印后分发给小组）、“科学小达人” 奖励贴、实验安全提示卡（如 “电子秤轻拿轻放”“压力喷壶充气时远离面部”）。
（二）学生准备
预习：阅读教材 “指南车信箱”，了解伽利略实验过程，思考 “为什么要两次称量玻璃瓶的质量”。
文具：铅笔（记录实验数据）、笔记本（计算质量差，补充实验发现）。
五、教学过程
第一课时：理解质量，设计实验方案
（一）情境导入：谁有质量？（5 分钟）
实物演示与提问：
演示 1：将苹果放在电子秤上，显示质量（如 205g），提问：“电子秤上的数字表示什么？（苹果的质量，说明苹果含有物质的多少）”
演示 2：将盒装牛奶放在电子秤上，显示质量（如 258g），提问：“苹果、牛奶都有质量，那看不见摸不着的空气，有没有质量呢？”（学生自由猜测，如 “有，因为空气也是物质”“没有，感觉不到它的重量”）。
课件引入：播放伽利略实验示意图，讲解：“17 世纪前，人们认为空气没有质量，伽利略做了一个实验 —— 给玻璃瓶充气后称质量，放气后再称，发现质量变轻了，他用实验证明了空气有质量。”
课题引入：“今天我们就像伽利略一样，通过实验探究‘空气有质量吗’，先了解质量的知识，再设计实验方案。”（板书课题）
（二）探究一：认识质量与常用单位（10 分钟）
概念讲解：
课件展示：“质量是物质的量的量度，表示物体含有物质的多少”，结合苹果例子解释：“苹果 205g，说明它含有 205 克的物质；如果苹果被吃掉一半，质量会变成 100g 左右，因为含有的物质变少了。”
单位介绍：出示 “kg”“g” 的符号卡片，讲解：“千克（kg）是较大的质量单位，比如 1 个小朋友约 25kg；克（g）是较小的单位，1kg=1000g，我们今天实验用‘克（g）’作单位。”
体验活动：
分组传递苹果、牛奶盒，感受 “有质量的物体有重量感”，提问：“如果把苹果换成装满空气的塑料袋，你们觉得它会有质量吗？（引导学生思考 “空气是否也有这样的‘重量感’”）”。
（三）探究二：借鉴伽利略实验，设计方案（20 分钟）
分析伽利略实验思路（8 分钟）：
课件展示伽利略实验步骤：①用气泵给玻璃瓶打足气，称质量；②打开瓶口，放出空气，再称质量；③比较两次质量，发现放气后质量减轻。
小组讨论：“伽利略为什么要做两次称量？（对比‘有额外空气’和‘没有额外空气’的质量差异）”“这个实验的关键是什么？（确保玻璃瓶气密性好，放出的是之前充入的额外空气）”。
设计本组实验方案（12 分钟）：
材料介绍：出示压力喷壶、电子秤，说明：“我们用压力喷壶代替玻璃瓶，充气后喷壶内会有额外空气，放气后额外空气跑出，通过称量两次质量的差异，判断空气是否有质量。”
方案填写：发放实验记录表，小组合作填写 “实验目的”（探究空气是否有质量）、“实验材料”（压力喷壶、电子秤）、“实验步骤”（①给喷壶打足气；②称充气后质量，记录；③完全放气；④称放气后质量，记录；⑤计算质量差）。
教师巡视：指导方案规范（如 “步骤中要写‘用同一电子秤称量’‘充气后立即称，避免漏气’”），对思路不清晰的小组，用伽利略实验类比提示。
（四）课堂小结与作业（5 分钟）
小结：“今天我们认识了质量和常用单位，还借鉴伽利略实验，设计了‘压力喷壶充气 - 放气’的实验方案，下节课我们动手做实验，验证空气是否有质量。”
作业：“回家后，用手掂一掂空塑料袋和装满空气的塑料袋，感受是否有差异，明天分享你的感受。”
第二课时：动手实验，推导结论
（一）复习导入：实验方案回顾（5 分钟）
小组分享：“请每组派代表说说你们的实验方案，重点说‘怎么确保实验公平’（如‘用同一喷壶、同一电子秤’）。”
教师强调：“今天实验的关键是‘控制变量’和‘准确测量’，充气要打足，放气要排空，测量时电子秤要归零，这样数据才可靠。”
（二）探究三：压力喷壶充气 - 放气实验（25 分钟）
1. 实验操作指导（8 分钟）
示范操作：
教师演示压力喷壶充气：“按压喷壶手柄，听到‘滋滋’充气声，持续按压 10 次（确保打足气），立即关闭阀门，避免漏气。”
演示称量：“将电子秤放在水平桌面，按‘归零’键，待显示‘0.0g’后，将充气后的喷壶轻轻放在秤上，读取并记录质量（如 1002.3g）。”
演示放气：“打开喷壶阀门，听到‘嘶嘶’放气声，待声音停止（说明空气排空），关闭阀门，再次称量并记录质量（如 1000.1g）。”
安全提示：“充气时喷壶喷嘴远离面部和同学；称量时不要按压电子秤台面；喷壶表面有水珠要擦干，避免影响数据。”
2. 分组实验与记录（12 分钟）
分组操作：
小组分工：“充气员” 负责打足气，“称量员” 负责操作电子秤，“记录员” 填写数据，“监督员” 检查操作是否规范（如是否归零、是否漏气）。
数据记录：每组完成 2 次重复实验（避免偶然误差），记录每次 “充气后”“放气后” 的质量，计算质量差（如第一次差 2.2g，第二次差 2.1g，平均差 2.15g）。
教师巡视：
指导操作：对充气不足的小组，提示 “多按压几次手柄”；对电子秤未归零的小组，帮助重新归零。
解决问题：若某组两次质量差差异大（如第一次差 3g，第二次差 1g），引导检查 “是否漏气”“放气是否彻底”，重新实验。
3. 分析数据与推导结论（5 分钟）
小组讨论：“你们的实验中，充气后和放气后的质量有差异吗？（有，放气后质量减轻）质量差是多少？这个质量差是什么的质量？（是放出的额外空气的质量）”。
集体分享：每组汇报 “平均质量差”（如 2.1g、2.3g），教师板书数据，提问：“所有小组都发现放气后质量减轻，这说明什么？（空气有质量，放出的空气越多，质量差越大）”。
指南车信箱补充：播放 “1 立方米空气约 1.293 千克” 的课件，讲解：“我们实验中放出的空气很少，所以质量差小；如果收集 1 立方米的空气，质量约 1.293 千克，和 1 个大西瓜差不多重呢！”（板书 “实验结论：空气有质量，1 立方米空气约 1.293 千克”）。
（三）拓展迁移：生活中的空气质量（5 分钟）
情境提问：“为什么给自行车胎充气后，轮胎会变重一点？（因为充入了空气，空气有质量）”“装满空气的塑料袋，和空塑料袋相比，质量会变吗？（会，装满空气的塑料袋质量更大，但差异小，需要高精度秤才能测出）”。
学生举例：“生活中还有哪些现象能说明空气有质量？”（如给气球充气后，气球会往下沉一点；充气床垫充气后比空床垫重）。
（四）反思评价：总结与提升（5 分钟）
反思提问：出示教材 “反思评价”——“哪些方法能证明空气有质量？”（学生回答：伽利略的玻璃瓶实验、我们的压力喷壶实验、装满空气的塑料袋称量实验）。
小组评价：
发放评价量规，围绕 “科学思维”“探究实践”“态度责任” 评价：
① 科学思维：是否借鉴伽利略思路设计对比实验（做到得 1-3 分）；
② 探究实践：是否规范操作、记录数据、计算质量差（做到 1-3 项得对应分）；
③ 态度责任：是否乐于思考、基于数据下结论、不迷信权威（做到 1-3 项得对应分）。
总结颁奖：“今天我们像科学家一样做实验，用数据证明了空气有质量，还学习了伽利略的科学精神。给评价优秀的小组颁发‘科学小达人’贴！”
（五）课堂小结与作业（5 分钟）
小结：“这两节课我们认识了质量和单位，借鉴伽利略实验设计并完成了压力喷壶实验，发现空气有质量，还知道了 1 立方米空气的质量约 1.293 千克。”
作业：“回家后，和爸爸妈妈一起用电子秤称量‘空气球’和‘吹满气的气球’的质量，看看是否有差异，把结果记录下来，明天分享！”
六、板书设计
空气有质量吗
一、认识质量
概念：物体含有物质的多少
单位：千克（kg）、克（g），1kg=1000g
例子：苹果约 200g，牛奶约 250g
二、实验探究（借鉴伽利略思路）
1. 实验方案
材料：压力喷壶、高精度电子秤
步骤：①充气→称质量；②放气→称质量；③算质量差
关键：控制变量（同一喷壶、同一电子秤）
2. 实验数据（小组汇报示例）
3. 实验结论
空气有质量，质量差 = 放出空气的质量
常识：1 立方米空气约 1.293 千克
三、生活应用
自行车胎充气后变重、气球充气后下沉
四、反思评价
证明方法：伽利略玻璃瓶实验、压力喷壶实验
科学精神：不迷信权威、勤于实践、基于数据下结论
小组
充气后质量（g）
放气后质量（g）
质量差（g）
1
1002.3
1000.1
2.2
2
1003.5
1001.4
2.1