科学四年级上册（2024）第一单元 空气3. 空气占据的空间会改变吗表格教学设计

这是一份科学四年级上册（2024）第一单元 空气3. 空气占据的空间会改变吗表格教学设计，共11页。教案主要包含了教学反思等内容，欢迎下载使用。
本课以两组对比实验为主线，从定性捏瓶实验到定量注射器实验，层层递进，构建“空气可以被压缩”的科学概念，承接上一课“空气占据空间”的内容，完善空气性质的知识体系。课堂存在三处不足：第一，部分学生注射器管口密封不严，空气漏出，实验数据不准；再教时实验前着重强调手指堵紧管口，小组专人负责固定管口，减少实验误差。第二，学生很难理解空气微粒间距变化；再教时在画图环节分步指导，区分压缩前后空气圆点疏密变化，帮助学生建立微观模型。第三，学生对生活中压缩空气的实例积累较少；再教时课堂可以多出示打气筒、气垫等实景图，加深学生对知识的应用理解。
课型
实验探究课
课时
1
学情分析
学生在前一课已经掌握“空气能占据空间”这一概念，但不知道空气占据的空间可以被压缩；学生知道水占据的空间固定不变，很难区分空气和水在可压缩性上的区别。注射器对比实验中，学生容易没有密封好管口，造成实验误差；在用微观粒子画图解释压缩现象、结合生活实例应用原理时存在思维难点。
核心素养目标
科学观念
知道空气占据的空间可以被压缩；水占据的空间不易被压缩，体积基本保持不变。
理解塑料瓶压入水中有水进入、皮球继续充气都是空气可被压缩的实际现象。
掌握压缩空气有弹性。
科学思维
通过装水、装空气的塑料瓶挤压实验以及注射器对照实验，对比二者变化，推理得出空气可被压缩、水不可压缩的结论，建立微粒模型解释压缩原理。
通过空气压缩枪拓展实验，推理得出压缩的空气有弹性。
探究实践
1. 完成塑料瓶挤压实验、注射器对比实验，记录实验刻度，填写《注射器内空气和水占据的空间》记录单。
2. 绘制微粒示意图表示空气、水的压缩变化，课后完成 “空气压缩枪” 小游戏。
态度责任
1. 学会运用对照实验控制变量，依据实验现象推导科学结论。
2. 能用空气可压缩的性质解释生活现象，了解压缩空气在生活中的用途。
教学重难点
重点
通过注射器对比实验，得出空气可以被压缩、水不易被压缩的结论。
难点
用微粒模型解释空气被压缩的原理，运用原理解释生活实例。
教学准备
教师准备
教学课件、分组实验器材（空塑料瓶、装水塑料瓶、注射器、水槽、橙子皮）。
学生准备
回顾上节课内容。
教学过程
师生活动指导
设计意图
一、聚焦
（3分钟）
复习导入：上节课的学习我们知道了空气的什么性质？
预设：空气会占据瓶子的空间。
出示课本实景图，抛出探究问题：把空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水里，明明空气占满瓶内空间，为什么还会有少量水进入瓶子？
3. 学生猜想原因，教师板书课题。
承接上节课知识，利用矛盾问题引发学生思考，激发探究好奇心，锁定本课探究方向。
二、探索
（22分钟）
活动一：挤压塑料瓶对比实验
两人一组，分别用力挤压装满空气、装满水的塑料瓶。
对比感受，学生自由发言。
预设：装满空气的瓶子容易捏扁；装满水的瓶子挤压后变化很小。
初步猜想：空气占据的空间可以被挤压变小，水占据的空间几乎不变。活动二：注射器对比实验及画微粒示意图
教师讲解实验步骤、实验注意事项并示范。（注意事项：装水和装空气的注射器初始刻度要相同）
小组整理两组实验中注射器的刻度，填写实验记录单。
现象小结：装空气的活塞可以下压，压到一定程度后压不动，空气占据的空间变小；装水的活塞几乎无法下压，体积不变。
小结：空气占据的空间可以被压缩，水占据的空间无法被压缩。
学生根据实验结果用小圆点画出压缩前后空气、水的微粒分布。
（压缩时空气微粒间距变小；水的微粒间距基本不变。注意：压缩前后微粒数量不变）
从简易的捏瓶实验过渡到精准的注射器定量实验，通过控制变量做对比，用刻度直观体现空气和水的区别；再借助画图，把看不见的压缩过程具象化，突破抽象难点。
三、研讨
（10分钟）
根据注射器实验我们可以推测，在探索2中当我们挤压装空气的塑料瓶时，瓶中的空气被压缩了，这样说对吗？说一说理由。
（根据注射器实验引导学生回答：对，挤压装空气的塑料瓶，塑料瓶空间变小，空气被压缩。）
将装满空气的塑料瓶倒扣入水中，为什么还会有水进入瓶内？
（小结：瓶内空气被水压缩，腾出空间，水就进入瓶子。）
鼓起来的皮球为什么还可以继续充入空气？
（小结：皮球里原有的空气可以被压缩，还能继续装入更多空气。）
依托实验证据梳理核心概念，回扣聚焦环节的问题，把科学原理迁移到生活实例，巩固空气可压缩的知识点。
四、拓展
（5分钟）
布置拓展小游戏：利用注射器、橙子皮制作空气压缩枪。
安全提醒：实验时注射器管口不能对准人。
学生分组实验，并尝试说一说橙子皮可以发射的原理。
总结：压缩的空气有弹性，所以橙子皮会被弹射出去。
在趣味游戏中深化知识记忆，并认识压缩空气有弹性的性质。
板书设计
空气占据的空间会改变吗
对比实验结论
空气：可以被压缩，压缩后能恢复（微粒间距可改变）
水：不易被压缩，体积基本不变
原理解释
压入水瓶：空气被压缩→腾出空间→水进入瓶内
皮球打气：原有空气可压缩，继续充入空气