科学教科版（2024）4. 空气有质量吗表格教案设计

这是一份科学教科版（2024）4. 空气有质量吗表格教案设计，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
空气有质量吗
授课者：
课型：新授探究课
课时：第 1 课时
一、教材内容分析：
《空气有质量吗》是在学生已经认识到空气存在、占据空间、占据的空间会变化之后，对空气“是不是物质”进行进一步验证的一课。教材从“给篮球打气，篮球会鼓起来，多打几筒气能弹得更高”的生活现象切入，提出核心问题：打入空气后，篮球的质量会变化吗？
本课教材设计了一个转换性很强的实验：在简易天平两端分别挂小桶和皮球，先调节到平衡，再保持小桶位置不变，往其中一个皮球内打入空气，观察天平状态；之后往另一端慢慢加入绿豆，直到天平重新平衡，用绿豆的质量表示打入空气的质量。这个设计既能证明空气有质量，又能让学生体验“看不见、很轻的空气可以通过可见物体进行比较和测量”的科学方法。
二、学情分析：
四年级学生通常会把“有质量”与“拿在手里很重”联系起来，因此面对空气容易产生两种判断：一种认为空气看不见、摸不着，所以没有质量；另一种知道气球、篮球打气后变硬，却不能判断质量是否变化。学生还容易忽视公平实验条件，如两个桶、两个皮球、挂点位置、打气前是否平衡。
教学中要突出“质量变化很小，直接用手难以感觉，所以要借助简易天平和绿豆来放大现象”。同时，要让学生理解绿豆不是空气本身，而是用来表示打入空气质量大小的替代物。
三、核心素养目标：
1. 科学观念：知道空气有质量，但空气很轻，日常不容易直接感受到。
2. 科学思维：能根据简易天平倾斜和加入绿豆重新平衡的现象，推理打入皮球的空气增加了质量。
3. 探究实践：能按要求完成简易天平实验，记录不同打气筒数下天平的状态，并尝试用绿豆数量描述空气质量大小。
4. 态度责任：能关注公平实验条件，知道只有保持其他条件尽量相同，才能把天平变化归因于打入空气。
思政元素：通过对微小质量的测量，培养学生用精巧方法解决问题的科学智慧和严谨态度。
四、教学重难点：
教学重点：通过简易天平实验判断空气是否有质量。
教学难点：理解用绿豆平衡天平是在“间接测量”打入空气的质量，知道公平实验需要控制其他条件不变。
五、教学准备：
教师：教材、配套课件、简易天平、两个小桶、两个大小和质量尽量相同的皮球、打气筒、绿豆、记录单、电子秤或弹簧秤展示材料。
学生：每组记录单、观察任务卡；实验材料可由教师集中演示，也可按小组准备简易天平套装。
安全与管理：打气时不要过量，防止皮球脱落；简易天平挂点要稳固；绿豆小颗粒要集中管理，避免洒落滑倒或误入口鼻。
六、学习活动设计：
教学以“空气有没有质量”为切入点，先从篮球打气后变硬、弹得更高的生活现象提出猜想，再通过简易天平观察打气前后平衡状态变化，接着用绿豆让天平重新平衡，描述打入空气的质量大小，最后拓展到电子秤、弹簧秤等生活工具测量。活动安排：生活现象提出猜想——设计公平比较——打气观察天平——绿豆转换测量——研讨实验条件。
教学环节：导入新课，提出质量猜想
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 出示给篮球打气的情境，提问：“篮球为什么会鼓起来？多打几筒气后，除了更硬、弹得更高，质量会不会变化？”
2. 引导学生站队：认为会变重、不会变重、说不清。
3. 板书问题：空气有质量吗？
1. 根据生活经验说出篮球打气后的变化。
2. 对“打入空气后是否变重”作出猜想，并说明理由。
3. 记录自己的猜想。
从熟悉的篮球入手，让学生意识到“空气很轻，不能凭手感判断”，从而产生借助工具验证的需要。
若学生说“肯定没有，因为看不见”，可追问：“看不见就一定没有质量吗？我们怎样让很小的变化显示出来？”
教学环节：设计实验，明确公平条件
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 展示简易天平装置：两端小桶里各放一个皮球，先调节平衡。
2. 提问：“为了判断打入空气是否让皮球变重，哪些条件要保持不变？”
3. 强调桶、球、挂点位置、打气前平衡状态等要尽量一致。
1. 观察天平结构，理解“平衡”代表两端质量相等。
2. 讨论需要控制的条件。
3. 说出实验中唯一要改变的是其中一个皮球打入空气的数量。
先讨论公平条件，可以避免学生把天平倾斜归因于桶大小、挂点不同等无关因素，提升实验可信度。
如果材料不完全相同，可通过调节挂点先让天平平衡，但要说明“调平后不能再移动桶的位置”。
教学环节：实验一：给一侧皮球打气，观察天平变化
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 保持小桶位置不变，往其中一个皮球内打入一定筒数空气。
2. 组织学生观察天平是否倾斜、倾斜方向是否与打气一侧一致。
3. 追问：“打气一侧下沉说明什么？空气虽然看不见，为什么能让天平变化？”
1. 观察0筒、若干筒、更多筒空气时天平的状态。
2. 在记录单上画出天平倾斜情况。
3. 推理：打气一侧变重，说明打入的空气有质量。
让学生直接看到“打入空气越多，天平越偏向打气一侧”，形成空气有质量的核心证据。
天平变化可能较小，教师要保证皮球和打气量足够，必要时使用更灵敏的简易天平或集中演示。
教学环节：实验二：用绿豆表示空气的质量
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 在没有打气的一端慢慢加入绿豆，直到天平重新平衡。
2. 提问：“这些绿豆表示的是什么？能不能说绿豆就是空气？”
3. 引导学生用“打入空气的质量约相当于若干粒绿豆的质量”表达。
1. 观察加入绿豆后天平重新平衡。
2. 记录需要加入的绿豆数量。
3. 说出绿豆是用来表示打入空气质量大小的替代物。
绿豆把看不见的空气质量转换成看得见、数得出的物体，帮助学生理解间接测量和转换思想。
不要要求学生得到完全相同的绿豆粒数，重点在理解“重新平衡说明两边质量相当”。
教学环节：研讨：空气有质量吗，怎样描述大小
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：空气有质量吗？与猜测一样吗？怎样描述空气质量大小？两个桶大小可以不同吗？
2. 引导学生用实验现象回答，而不是直接背结论。
3. 补充说明：为了公平，实验中的桶和球应尽量相同，至少要先调平且保持位置不变。
1. 小组交流并修改自己的猜想。
2. 用“天平向打气皮球一侧倾斜”作为证据说明空气有质量。
3. 说出可以用绿豆数量、电子秤读数等方式描述。
研讨环节把实验现象、测量方法和公平条件统一起来，帮助学生形成严谨结论。
对于“两个桶大小是否可以不同”的回答，要引导到“会增加干扰，不利于公平比较；最好相同，并先调平”。
教学环节：拓展：用生活工具称空气
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 展示电子秤或弹簧秤，提问：“如果不用绿豆，还能怎样称出打入皮球的空气质量？”
2. 引导学生设计前后称重：打气前称一次，打气后称一次，比较差值。
3. 提醒测量微小差异需要足够灵敏的工具。
1. 说出可以用电子秤称打气前后的球。
2. 尝试设计测量步骤。
3. 理解空气质量很小，工具精度会影响结果。
把课堂实验迁移到生活工具，进一步巩固“空气有质量，但很轻”的认识。
若学校有电子秤，可现场演示；若读数不明显，可说明工具精度不足也是科学测量中会遇到的问题。
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. 要求学生完成达标句：“我认为空气有质量，因为……”
2. 点评证据是否来自实验。
3. 总结本课方法：平衡比较、加入绿豆、间接测量。
1. 独立完成达标句。
2. 同桌互查是否写清实验现象。
3. 说出本课最关键的公平条件。
用证据句检查学生是否能把结论建立在实验现象上。
对基础薄弱学生提供词语：打气、天平下沉、绿豆、重新平衡、质量。
七、作业设计：
基础作业：
1. 判断：①空气没有质量。（×）②给皮球打入空气后，皮球总质量会增加。（√）③用绿豆平衡天平可以帮助描述空气质量大小。（√）
2. 解释：为什么打气皮球一端下沉能说明空气有质量？
巩固作业：
1. 完成“简易天平状态”记录单，写出0筒、打气后、加绿豆后的现象。
2. 写出本实验中需要保持不变的两个条件。
提升作业：
1. 设计一个用电子秤称打入空气质量的方案，写清打气前后各测什么。
八、板书设计：
《空气有质量吗》
核心问题：打入空气后，皮球质量会变化吗？
一、实验
打气前：天平平衡
打气后：打气皮球一端下沉
加绿豆：另一端重新平衡
二、结论
空气有质量，但很轻
三、方法
绿豆替代比较：空气质量约相当于若干粒绿豆
四、公平条件
两个桶、两个皮球、挂点位置、打气前平衡
九、教学反思与改进：
成功之处：简易天平实验能把空气这种看不见、很轻的物质转化为可观察的倾斜现象，绿豆平衡进一步帮助学生描述质量大小。
教材核对提示：本课应严格围绕简易天平、打气皮球、绿豆平衡三个教材关键点展开，不加入无关材料；拓展可写电子秤或弹簧秤，但不能替代教材主实验。
易错点处理：学生若说“空气没有质量，因为拿不起来”，要引导其回到天平倾斜证据；学生若认为绿豆就是空气，要说明绿豆只是用来表示打入空气质量大小的替代物。
资料包使用建议：课前务必调试天平灵敏度，保证打气后有明显倾斜。若班级人数多，可教师演示主实验，小组完成记录和解释。
不足之处：天平灵敏度不足时现象不够明显，部分学生会把“皮球变硬”直接当成“变重”的证据。
改进措施：课前调试天平和皮球，保证打气后有明显倾斜；课堂中强调“变硬是感觉，天平倾斜才是质量变化的证据”。