小学科学教科版（2024）四年级上册（2024）第一单元 空气8. 自制打气筒表格教学设计

这是一份小学科学教科版（2024）四年级上册（2024）第一单元 空气8. 自制打气筒表格教学设计，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
自制打气筒
授课者：
课型：工程实践课
课时：第 1 课时
一、教材内容分析：
《自制打气筒》是第一单元的工程实践课，综合运用前面学习的空气能占据空间、空气占据空间会改变、空气会流动等知识。教材从“庆典活动需要大量气球，如果没有打气筒，靠人用嘴吹气球很辛苦”的真实需求出发，提出任务：用身边的材料制作一个简易打气筒，能方便快捷地给气球充气。
教材按工程实践流程展开：明确任务，思考材料和关键问题；设计制作，按照瓶盖打孔、气球皮盖住小孔、瓶身打孔、气球套瓶口等步骤制作；展示交流，用图画表示挤压和松手时空气的流动过程；评估改进，发现瓶身变形、效率降低、阀门漏气等问题并提出解决方案。教材重点不只是“做出来”，而是让学生经历测试、解释和改进。
二、学情分析：
经过前几课学习，学生已经知道空气能占据空间、能被压缩、会流动，但把这些知识综合用于制作工具仍有难度。学生可能以为只要塑料瓶和气球相连就能打气，忽视“空气进入瓶子”和“空气不能倒流”这两个关键问题；也可能不会理解瓶盖上的气球皮其实起到单向阀门作用。
本课要把工程实践的思路教清楚：先明确要解决的问题，再分析空气怎样流动，制作后要测试效果，发现问题再改进。教师要特别关注打孔工具和剪裁工具的安全，必要时提前准备半成品材料。
三、核心素养目标：
1. 科学观念：能综合运用空气占据空间、空气可被压缩、空气会流动等知识解释打气筒工作过程。
2. 科学思维：能用图画和箭头表示挤压、松手时空气的流动路线，理解单向阀门防止空气倒流的作用。
3. 探究实践：能按流程制作简易打气筒，测试充气效果，并根据问题提出改进方案。
4. 态度责任：能在工程制作中分工合作、规范使用工具，认识到一个好用的工具需要不断测试和改进。
思政元素：通过废旧材料制作实用工具，培养节约资源、动手创造和持续改进的意识。
四、教学重难点：
教学重点：制作简易打气筒，并理解挤压和松手时空气流动路线。
教学难点：理解瓶盖气球皮的单向阀门作用，以及为什么瓶身小孔在挤压和松手时操作不同。
五、教学准备：
教师：教材、配套课件、塑料瓶、气球、剪刀、胶带、打孔工具、示范成品、记录单、备用瓶盖和气球皮。
学生：每组塑料瓶1个、气球若干、胶带、记录单；打孔材料可由教师提前处理。
安全与管理：打孔和剪裁由教师提前完成或在教师指导下进行；剪刀、打孔器统一收发；测试时气球口不要对人；废弃气球皮及时清理。
六、学习活动设计：
教学以“怎样用身边材料做一个能给气球充气的打气筒”为切入点，先明确真实任务和成功标准，再分析关键结构：瓶盖小孔、气球皮单向阀、瓶身小孔。学生完成制作后，要在挤压和松手两种状态下观察空气流动，画出过程图，最后根据漏气、效率低、瓶身变形等问题提出改进方案。活动安排：明确任务——分析关键难题——设计制作——测试解释——评估改进。
教学环节：导入新课，明确工程任务
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 出示庆典活动大量气球的情境，提问：“只用嘴吹气球有什么问题？我们能不能用身边材料做一个工具？”
2. 明确任务：制作一个简易打气筒，能方便快捷地给气球充气。
3. 引导学生讨论成功标准：能进气、少漏气、操作省力、可重复使用。
1. 说出用嘴吹气球费力、慢、不卫生等问题。
2. 明确本课任务和成功标准。
3. 在任务单上写出自己认为最关键的问题。
用真实需求启动工程实践，让学生知道本课不是单纯做手工，而是解决“如何快速充气”的实际问题。
若学生直接说“买打气筒”，可回应：“今天的挑战是用身边材料做一个简易工具，看看科学知识能怎样帮忙。”
教学环节：分析关键问题：空气怎样进出
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 出示塑料瓶和气球，提问：“只把气球套在瓶口，挤压瓶子能不能一直把气打进去？松手时会发生什么？”
2. 引导学生思考：挤压时空气要进入气球，松手时外界空气要进入瓶内，气球里的空气不能倒流。
3. 板书关键：进气、出气、防倒流。
1. 根据空气占据空间和可压缩知识预测。
2. 说出打气筒需要解决空气流动方向问题。
3. 理解单向阀门的必要性。
先分析空气路线，能避免学生只照步骤制作而不理解为什么这样做。
可用示范瓶让学生观察失败现象：没有阀门时空气容易漏回瓶内或外面。
教学环节：设计制作：认识单向阀门结构
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 展示制作流程：瓶盖打孔、剪长条形气球皮、用胶带将气球皮绷紧固定在瓶盖内侧或外侧盖住小孔、瓶身打孔、气球套瓶口。
2. 强调气球皮要绷紧且能开合，不能完全粘死。
3. 指导学生按步骤制作。
1. 按流程领取材料并分工制作。
2. 观察瓶盖气球皮如何盖住小孔。
3. 完成简易打气筒初步装配。
把教材步骤转化为可操作流程，并突出单向阀门这一核心结构，帮助学生理解“为什么要用气球皮盖孔”。
打孔最好提前完成，课堂中只让学生组装。若气球皮太松，要重新剪裁或拉紧后固定。
教学环节：测试操作：挤压和松手
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 指导学生将气球套在瓶口处。
2. 明确操作：挤压瓶身时，手指堵住瓶身小孔；松手时，手指从小孔移开。
3. 组织学生测试气球是否逐渐鼓起来。
1. 按要求挤压和松手，观察气球变化。
2. 记录挤压时和松手时空气流动方向。
3. 判断装置是否能连续充气。
测试环节把“制作是否成功”转化为可观察结果，也让学生经历工程实践中的验证过程。
若气球充不起来，先检查三个点：瓶盖阀门是否漏气，瓶身小孔是否按要求堵放，气球与瓶口是否密封。
教学环节：解释原理：画出空气流动过程
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 要求学生分别画出挤压和松手时空气流动路线。
2. 引导解释：挤压时瓶内空气被压入气球；松手时外界空气从瓶身小孔进入瓶内，气球皮阀门关闭，防止气球空气回流。
3. 组织同伴互评箭头是否合理。
1. 用箭头画出两种状态下空气流动。
2. 说明瓶盖气球皮和瓶身小孔各自的作用。
3. 根据同伴意见修改图示。
图画解释能把看不见的空气流动显性化，是本课从制作走向科学理解的关键。
学生容易把松手时空气画成从气球回到瓶里，要提醒观察阀门闭合，气球空气应尽量留在气球中。
教学环节：展示交流：比较不同小组作品
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 组织小组展示作品，说明是否能给气球充气。
2. 引导交流：哪个小组打气更快？原因可能是什么？
3. 记录常见问题：漏气、阀门太松、瓶身不回弹、气球套口不严等。
1. 展示作品并说明测试结果。
2. 观察其他小组作品，找出优点和问题。
3. 记录自己作品需要改进的地方。
展示不是比谁做得漂亮，而是通过比较找到影响功能的关键因素。
评价标准要具体：能否连续进气、漏气是否少、操作是否方便，而不是只看外观。
教学环节：评估改进：提出解决方案
教师活动
学生活动
设计意图
二次备课
1. 针对常见问题组织讨论：“如果瓶身容易变形，怎么办？如果阀门漏气，怎么办？如果打气效率低，怎么办？”
2. 引导学生提出改进：换弹性好的瓶子、加固密封、调整孔大小、换更厚或更紧的气球皮。
3. 强调工程作品需要不断测试和完善。
1. 针对自己的作品提出至少一个改进方案。
2. 说明改进理由。
3. 有条件的小组进行二次测试。
本课的工程实践价值在于“评估—改进”，不能停留在完成步骤。
可给学生提供改进清单，防止只写“做得更好”这类空话。
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. 要求学生完成达标任务：画出挤压和松手时空气流动图，并写出单向阀门作用。
2. 总结本课：打气筒利用空气占据空间、可被压缩、会流动的性质。
3. 点评学生作品和解释。
1. 完成空气流动图。
2. 写出瓶盖气球皮作用。
3. 说出一条作品改进建议。
用图示和解释评价学生是否真正理解打气筒原理。
基础学生可用填空式：挤压时空气从____进入____；松手时空气从____进入____。
七、作业设计：
基础作业：
1. 判断：①瓶盖上的气球皮能防止气球里的空气倒流。（√）②挤压瓶子时，瓶身小孔要一直打开。（×）③一个好用的打气筒需要测试和改进。（√）
2. 写出自制打气筒中瓶身小孔的作用。
巩固作业：
1. 完成“空气的流动过程”记录单，分别画出挤压和松手时空气路线。
2. 写出两个可能导致打气失败的原因和对应改进方法。
提升作业：
1. 回家观察真实打气筒或充气泵，比较它和课堂自制打气筒有哪些相同点和不同点。
八、板书设计：
《自制打气筒》
工程任务：用身边材料给气球方便充气
一、关键结构
瓶盖小孔 + 气球皮 = 单向阀门
瓶身小孔 = 进气通道
二、空气流动
挤压：堵住瓶身孔，瓶内空气进入气球
松手：打开瓶身孔，外界空气进入瓶内，阀门闭合防倒流
三、评估改进
问题：漏气、效率低、瓶身变形
改进：加固密封、调整孔大小、换弹性好的瓶子
九、教学反思与改进：
成功之处：本课能把前几课的空气知识综合运用到真实制作任务中，学生在测试中能明显感受到空气流动和单向阀门的作用。
教材核对提示：本课是工程实践课，必须体现“明确任务—设计制作—展示交流—评估改进”的流程；重点不是做出外形，而是解释挤压和松手时空气如何流动。
易错点处理：学生若气球充不起来，优先检查瓶盖气球皮是否形成单向阀、瓶身小孔是否按要求堵放、气球和瓶口是否密封；不要简单判定作品失败。
资料包使用建议：建议教师课前预打孔，课堂把时间留给组装、测试、画空气流动图和改进。评价时同时看作品效果和原理解释。
不足之处：如果教师只强调制作步骤，学生容易做出作品却说不清原理；打孔和密封环节也容易耗时。
改进措施：课前准备好半成品材料，课堂中把更多时间留给测试、画空气流动图和评估改进；评价时重点看解释是否清楚，而不只看作品是否成功。