科学四年级上册（2024）2. 空气能占据空间吗教案及反思

这是一份科学四年级上册（2024）2. 空气能占据空间吗教案及反思，共15页。教案主要包含了教材简析，学情分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，设计意图，疑难解答等内容，欢迎下载使用。
《空气能占据空间吗》是本单元第二课，指向课标学习内容要求1.2.4：说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。经过第一课的学习，学生已经感受到空气的存在。本课通过一系列活动，学生能分析实验现象来验证空气能占据空间。
教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，学生观察到把空的塑料瓶倾斜压入水中，瓶口有气泡冒出，水会进入瓶内。据此预测“若瓶口竖直向下压入水中时，水能够进入瓶内吗？并说出理由”，引导学生提出空气能否占据空间这一问题。第二部分探索板块，学生探索空气能否占据空间的实验活动，观察并如实记录实验现象。第三部分研讨板块，引导学生对观察到的现象进行描述、交流和分析，从而验证空气能占据空间。第四部分拓展板块，利用空气能占据空间的性质将瓶中的水挤出来。
本课的重点是通过实验探究认识到空气能占据空间，难点是对空气占据空间这一事实作出科学的解释，需要教师引导学生对实验现象进行深入的论证交流。
【学情分析】
空气是否也和其他物质一样，占据空间呢？这个问题对于四年级的学生来说，会存在一些争议：固体、液体这些看得见、摸得着的物体能占据空间，学生容易理解。但对看不见、摸不着的空气也能占据空间存在疑问。
【教学目标】
1.通过观察、描述、分析拧紧瓶盖慢慢将塑料瓶的上半部分压入水中、压入后拧开瓶盖、对着瓶口吹气这三个探究活动的实验现象，知道空气能占据一定的空间。
2.能用去了底部的塑料瓶、浮的小球等材料研究空气能否占据空间；能应用空气占据空间这一原理，利用材料设计小实验。
3.能对空气能否占据空间产生研究的兴趣；能尊重事实，对实验现象和结果如实进行记录和描述；了解“空气占据空间”在生活中的应用。
【教学重难点】
教学重点：通过观察、描述、分析三个探究活动的实验现象，知道空气能占据一定的空间。
教学难点：在探究活动中找到空气占据空间的证据，并对这一事实做出科学的解释。
【教学准备】
教师：教学课件、半瓶水、两根吸管、橡皮泥。
学生：水槽、塑料瓶去底（2个）、红色小球、水、毛巾、实验记录单。
【教学过程】
一、聚焦问题，激发兴趣（预设5分钟）
材料准备：课件，矿泉水瓶（完整的，剪去下部分的），红色小球
出示空的矿泉水瓶：水瓶中可以容纳物体，我们将这个区域称为“空间”，
提问：这里面真的是空的吗？
把它倾斜压入水中会有什么现象？一起来观察吧。
引出疑问：竖直向下压入水中，水还能进入瓶内吗？你的理由是什么？
学生提出：空气能占据空间。
师：空气真能占据空间吗？今天我们就来探究。（板书）
【设计意图】通过回顾水瓶容纳物体的区域是空间，交流瓶子是不是真的是空的帮助学生回顾空间、空气等概念。接着学生通过演示实验发现：水瓶倾斜压入水中后，瓶中装满了水，并有气泡冒出，从而引导学生发现空气不出来水就不能进入这一现象。
预测竖直向下压入水中的现象并说明理由，了解学生对空气能否占据空间的前认知，激发学生探究空气能否占据空间的积极性。
探究空气是否占据空间（预设20分钟）
（一）压瓶入水（拧紧瓶盖、拧开瓶盖）
材料准备：课件，去底矿泉水瓶，水槽（有水），红色小球，实验记录单
1.我们利用这些实验器材，可以怎样设计实验来验证空气能占据空间呢？（小球可以浮在水面上，方便观察水面位置。）
（1）拧紧瓶盖，竖直压入
（2）竖直压入，拧开瓶盖
通过实物和黑板演示使学生明确实验方法：将水瓶竖直压入，观察水面和小球位置的变化，再拧开瓶盖观察水面和小球位置的变化。（黑板板书）
（3）大家一起思考记录
在实验中需要观察什么？（预设：观察水有没有进入瓶内，观察水面。）
这里引入水位的概念：这里的“水位”指的是容器中水面距离容器底部的高度。无论装水的容器怎样倾斜，我们看到的水面在水静止不动时总是平直的。我们把这个平直线叫作“水平线”。
出示实验记录单

▲我会观察，我们需要记录：
①拧紧瓶盖竖直压入水槽底部时，瓶内的水位有变化吗？
请你在实验记录单中用线画出水位。
②比较瓶内、外水位。
▲我会思考：想一想，你观察到的这些现象说明了什么？
2.学生领取材料，开始实验，教师巡视指导。
3.小组汇报交流。
（1）小球在哪里？
（2）当把塑料瓶压到水槽底部时，瓶内、外的水位有没有发生变化？
拧紧瓶盖时，小球的位置在底部，瓶内水位比瓶外水位低。拧开瓶盖后，小球慢慢上升，直到瓶内水位和瓶外水位一样高。
（3）拧紧瓶盖，水为什么进不去呢？（预设：瓶中有空气，空气占据了瓶中的空间，水就进不去了）
（4）拧开瓶盖，水为什么慢慢进去了？（预设：瓶中的空气从瓶口跑出去了，所以水慢慢进去了）（可以提示：如果教室里挤满了人，外面还能进来吗？怎样才能进来，需要有人出去才行。）
小结：这种现象说明空气能占据空间。（将板书的“吗”去掉）
【设计意图】通过拧紧瓶盖和拧开瓶盖两个实验现象的对比，发现并论证空气能占据空间。拧紧瓶盖空气出不去，水就进不来，空气占据瓶中的空间；而拧开瓶盖后空气出去了，水就进入了，说明之前的空间被空气占据。可以加深学生对空气能占据空间这一现象的理解。
（二）往里吹气
材料准备：课件，去底水瓶，红色小球，水槽，实验记录单
1.提问：空气占据了瓶子的空间，所以水进不去，空气出来了水就进入了瓶中。你能想办法让空气重新占据瓶子的空间吗？
2.学生：往瓶中吹气（板书）追问：怎么吹。
3.PPT出示提醒：深吸一口气，包住瓶口，慢慢吹气。
安全提醒：用嘴接触瓶口时，要保证瓶口洁净卫生！（有条件换一个瓶子）

将此实验记录单贴在前面的实验记录单上。
▲观察与思考：往瓶中吹气，瓶中小球、水位有什么变化？
4.小组实验
【设计意图】让学生直观感受空气重新占据瓶子的空间并将水挤出，对空气能占据空间有了更深入的理解。
三、交流研讨观察中的发现（预设12分钟）
1.说一说在实验中你观察到了什么？
（1）往瓶中吹气，瓶中有什么变化？（引导学生说小球和水位的变化）
学生展示实验记录单，并在黑板上补充。
这说明了什么？
2.还有其他方法可以证明空气能占据空间这一性质吗？（装空气的袋子、气球等。）
【设计意图】引导学生将前面三个活动中出现的实验现象与空气能占据空间这一事实建立逻辑联系，并寻找生活中空气能占据空间的现象。
四、拓展（预设3分钟）
1.出示半瓶水、一块橡皮泥和两根吸管。
提问：在不倾斜瓶身的情况下，你能利用提供的这些材料把水从瓶中挤出来吗？谁来说说你的想法？
2.请学生上来挑战
如果成功了，请分享你是怎么做的，利用了什么原理？若失败了，想想如何去改进？
【设计意图】激发学生继续研究空气能占据空间兴趣，并能将其运用于生活解决一些实际问题。
板书设计
2.
1.空气能占据空间吗
【疑难解答】
1.学生在把杯子竖直、慢慢往下压的过程中，发现杯子里也进了一小部分的水，并提出这个发现，教师怎么处理？
教师首先要对学生在实验中的发现予以肯定，表扬孩子们细心观察的科学态度。其次可以把这个发现作为一个问题记录在班级记录表，留待下一节课解决。同时要把学生的观察重点转移到小球的位置和水位在哪里并对结果做出自己的解释。