教科版（2024）四年级上册（2024）3. 空气占据的空间会改变吗表格教学设计

这是一份教科版（2024）四年级上册（2024）3. 空气占据的空间会改变吗表格教学设计，共5页。教案主要包含了教材内容分析，学情分析，核心素养目标，教学重难点，教学准备，学习活动设计，作业设计，板书设计等内容，欢迎下载使用。
课题
空气占据的空间会改变吗
授课者：
课型：新授探究课
课时：第 1 课时
一、教材内容分析：
《空气占据的空间会改变吗》承接上一课“空气能占据空间”的结论，进一步研究空气占据的空间能否发生改变。教材从“空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水中，没有气泡产生，但仍有少量水进入瓶子里”这一现象出发，引发学生思考：既然空气占满了瓶子的空间，为什么水还能进去一点？
教材先安排学生分别挤压装满空气和水的塑料瓶，比较手感和形状变化，再用相同注射器分别抽入同样多的空气和水，在堵住管口的条件下按压活塞，记录初始刻度和按压后的刻度，最后用图示解释空气和水占据空间的变化。拓展中的“空气压缩枪”让学生感受被压缩的空气释放时能产生力量，但同时必须落实安全提醒。
二、学情分析：
学生已经知道空气占据空间，也有给皮球、轮胎打气的生活经验，能感受到“打气越多越硬”。但他们不一定能把这些经验和“空气占据空间能改变”联系起来。常见误区包括：把塑料瓶瘪下去理解成“空气消失了”；认为水和空气一样都能被压缩；只凭手感判断，不重视注射器刻度证据。
教学中要让学生经历从粗略手感到定量刻度的过程：先挤压瓶子感受差异，再用注射器看刻度变化，最后用图示解释“空气占据的空间变小了，水占据的空间几乎不变”。
三、核心素养目标：
1. 科学观念：知道空气占据的空间容易被压缩，水占据的空间不容易被压缩。
2. 科学思维：能根据注射器刻度变化和挤压手感，比较空气和水在受压时的不同表现。
3. 探究实践：能使用注射器完成空气和水的对比实验，记录初始刻度和按压后的刻度，并用图示解释变化。
4. 态度责任：能遵守实验安全要求，认识到游戏类拓展不能对人操作，愿意用数据和图示说明自己的观点。
思政元素：通过重复实验和数据记录，培养学生严谨观察、尊重事实、不凭感觉下结论的探究习惯。
四、教学重难点：
教学重点：通过挤压塑料瓶和注射器对比实验，认识空气容易被压缩，水不容易被压缩。
教学难点：用刻度变化和图示说明“空气占据的空间变小了”，避免把空气误认为“消失了”。
五、教学准备：
教师：教材、配套课件、装满空气和装满水的塑料瓶、相同规格注射器、清水、橙子皮或安全替代材料、记录单、板书磁贴。
学生：每组两个注射器、清水、装空气塑料瓶、装水塑料瓶、记录单。
安全与管理：注射器口不能对人；压缩枪拓展只作教师演示或小组定向操作；注射器内装水时注意防洒，桌面保持干燥。
六、学习活动设计：
教学以“空气占据的空间能否改变”为切入点，先用倒扣瓶中少量进水的现象制造疑问，再通过挤压空气瓶和水瓶形成初步感受，接着用注射器实验获得更明确的刻度证据，最后用图示解释空气和水的差异，并联系皮球继续充气、空气压缩枪等生活应用。
教学环节：导入新课，提出新的疑问
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 回顾上一课：空气能占据空间。
2. 展示倒扣塑料瓶压入水中仍有少量水进入的现象，提问：“空气明明占满瓶内空间，为什么还有一点水能进去？”
3. 板书问题：空气占据的空间会改变吗？
1. 回忆空气占据空间的证据。
2. 对“少量水进入瓶子”提出猜想，如空气被挤小了、水把空气压没了、瓶子变形了等。
3. 记录自己的猜测。
用学生已有结论中的“例外现象”激发新的探究问题，让学生体会科学学习不是背一个结论，而是继续追问结论适用的细节。
若学生说“空气没了”，要追问：“如果空气没了，它到哪里去了？有没有气泡跑出？”引向“空间变小”而不是“消失”。
教学环节：活动一：挤压装空气和装水的塑料瓶
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 发给学生装空气和装水的塑料瓶，要求用同样力度轻轻挤压。
2. 提问：“哪一个容易压瘪？哪一个几乎不动？瓶中的空气和水发生了什么变化？”
3. 引导学生把手感转化为初步判断。
1. 分别挤压两个塑料瓶，比较软硬和形状变化。
2. 交流：装空气的瓶子容易变瘪，装水的瓶子很难压动。
3. 初步猜测空气占据空间变小，水的空间变化不明显。
先用直观手感建立差异，再进入更精确的注射器实验，符合四年级学生从感性到证据的认知顺序。
提醒学生不要用力过猛，避免瓶盖松脱喷水。若学生说“水完全不能压缩”，可改为“在我们的实验中几乎看不出变化”。
教学环节：活动二：用注射器比较空气和水
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 指导学生用两个相同注射器分别抽入同样多的空气和水，记录初始刻度。
2. 要求学生用手堵住管口，慢慢压活塞，直到压不动，观察并记录刻度。
3. 提醒重复实验，避免一次操作误差。
1. 按要求抽取同样多的空气和水。
2. 堵住注射器口，按压活塞并记录刻度变化。
3. 发现空气注射器刻度明显变小，水注射器刻度几乎不变。
注射器刻度让“空间变小”可视化，帮助学生从手感判断走向数据证据。
若有水从管口漏出，要重新强调“管口要堵紧”。若学生读数不准，可让组内一人专门读刻度，一人操作，一人记录。
教学环节：活动三：用图示解释变化
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 出示空气和水在注射器中的示意图，要求学生用点的疏密表示按压前后变化。
2. 提问：“空气被压缩后，点之间的距离怎样？水的图怎样画更合适？”
3. 引导学生把图示和实验刻度对应起来。
1. 在记录单上画出空气和水按压前后的图示。
2. 说明空气图中的点变密，表示占据空间变小；水图变化很小。
3. 同桌互评图示是否能解释实验。
图示是把现象转化为模型解释的关键环节，能避免学生只记“空气能压缩”而不会说明原因。
不要过度引入复杂分子概念，可用“用点表示空气或水占据的空间状态”即可。能力强的学生可尝试说明“为什么空气更容易变小”。
教学环节：研讨：解释倒扣瓶、皮球和注射器现象
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 组织学生回答教材研讨问题：挤压装空气瓶时，空气被压缩了吗？倒扣瓶为什么还有水进入？鼓起来的皮球为什么还能继续充气？
2. 引导学生把三个现象都回到“空气占据的空间可以变小”上。
3. 对比水的表现，形成完整结论。
1. 小组讨论并汇报。
2. 用注射器实验作为证据解释倒扣瓶和皮球。
3. 形成结论：空气容易被压缩，占据空间会改变；水很难被压缩。
把本课核心结论迁移到不同情境，检验学生是否真正理解，而不是只会描述一个实验。
若学生说“皮球还有空地方”，可补充：“打气后皮球变硬，是因为空气被压缩得更多，不是里面无限空着。”
教学环节：拓展：空气压缩枪与安全意识
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 简要介绍用注射器和橙子皮制作空气压缩枪的拓展。
2. 提问：“橙子皮为什么会弹出去？如果对着人会有什么危险？”
3. 强调实验安全：管口不能对人。
1. 观察教师演示或观看示意。
2. 解释：空气被压缩后释放，推动橙子皮飞出。
3. 说出安全规则。
拓展活动让学生感受压缩空气释放时能产生力量，同时落实科学活动中的安全责任。
可不安排学生普遍操作，避免课堂失控。若操作，必须规定方向和距离，并使用柔软、轻小材料。
教学环节：课堂小结与达标评价
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 要求学生完成“空气和水受压比较表”。
2. 引导学生用一句话总结：空气和水占据空间的变化有什么不同？
3. 点评学生的图示和解释。
1. 完成比较表。
2. 独立写出结论。
3. 交流一条生活中的压缩空气应用。
通过表格和一句话总结，检查学生是否能比较空气和水，而不是只记住空气本身。
对表达困难学生提供句式：“按压时，空气的刻度……，说明……”
七、作业设计：
基础作业：
1. 判断：①空气占据的空间容易被压缩。（√）②水和空气一样容易被压缩。（×）③注射器口可以对着同学做空气压缩枪。（×）
2. 说一说：为什么装空气的塑料瓶比装水的塑料瓶容易压瘪？
巩固作业：
1. 完成注射器实验记录单，用图示解释空气和水受压后的变化。
2. 写出一个生活中利用压缩空气的例子。
提升作业：
1. 解释“鼓起来的皮球为什么还能继续充入空气”，要求至少使用“压缩”“空间”两个词。
八、板书设计：
《空气占据的空间会改变吗》
核心问题：空气占据的空间能变小吗？
一、比较实验
装空气瓶：容易压瘪
装水瓶：很难压动
二、注射器证据
空气：刻度变小——占据空间变小——容易被压缩
水：刻度几乎不变——占据空间变化很小——不易被压缩
三、解释应用
倒扣瓶少量进水、皮球继续充气、空气压缩枪
方法：手感比较 → 刻度记录 → 图示解释
九、教学反思与改进：
成功之处：本课从“倒扣瓶仍有少量水进入”的冲突出发，能有效激发学生探究空气可压缩性的兴趣；注射器刻度和图示结合，帮助学生形成较清楚的证据解释。
教材核对提示：本课必须从“空气已经占据空间，为什么还有少量水进入”这一教材问题出发，活动顺序应包含挤压空气瓶和水瓶、注射器定量对比、图示解释、压缩枪拓展。
易错点处理：不要让学生把空气压缩理解成空气减少或消失，应强调空气仍在，只是占据的空间变小；水的结论宜表述为“在本实验条件下几乎不被压缩”。
资料包使用建议：建议把注射器刻度变化作为课堂核心证据，图示作为达标评价，避免只停留在手感体验。
不足之处：部分学生在作图时容易把空气画成“变少了”，需要进一步强调空气没有消失，而是占据的空间变小。
改进措施：后续教学可继续让学生用“数量没有变，空间变小了”的语言解释皮球、轮胎等现象，强化模型表达。