小学科学四上教科版《空气占据的空间会改变吗》教学设计40分钟课时

课程基本信息

课时：1 课时（40 分钟）　课型：实验探究课

教学目标

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    科学观念：通过压塑料瓶和注射器，知道空气占据的空间能被压小，水几乎压不动，压小的空气松手能复原。
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    科学思维：能根据有没有气泡往外冒、松手回不回原样，判断空气是被压小了还是跑了。
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    探究实践：会用两支相同的注射器抽同样多的空气和水，堵住管口压活塞读刻度，会把两管变化画成图示。
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    态度责任：愿意先写预测再实测，如实记下滑脱漏液那一次并重做。

教学内容

教材定位：第一单元第 3 课。上一课证明空气占着地方，本课追问这地方能不能改变，下一课研究空气有没有质量。

教学重点：通过注射器实验量出空气从 30 毫升压到 12 毫升、水几乎压不动，知道空气占据的空间能被压小。

教学难点：要讲清的是"空气被压小了"和"空气跑掉了"是两条完全不同的路。学生的卡点是聚焦那一问——空气占满瓶子，为什么还有少量水进得去，多数人第一反应是空气跑掉了，可图注写着没有气泡产生，跑了就该冒泡。判断依据只能从实验里长出来：空气从 30 毫升压到 12 毫升，松手又弹回 30 毫升，说明一点没少，只是被挤紧了。往后看两件事：有没有气泡往外冒，松手回不回原样。

学情分析

教学准备： 每组塑料瓶 2 只（一只装满空气、一只装满水，拧紧盖）、注射器 2 支（30 毫升，去针头）、水槽、干抹布、记录单；教师备注射器 1 支、橙子皮 6 块。

教学过程

▍ 一、聚焦：空气占满了，水怎么还进得去（3 分钟）

1. 1.
     出示教材第 8 页照片：空塑料瓶瓶口朝下，竖直压入水中。
2. 2.
     提问：上一课我们说水进不去，看这幅图，水到底进了没有？学生说进了，只进去一点点。
3. 3.
     教师指着图注念：没有气泡产生，可水还是进去了。（预设：空气跑掉了／瓶口没堵住）
4. 4.
     谈话：空气真占满瓶子，水一滴都进不去。它偏偏进去了，今天就查这一件事。

▍ 二、探索一：一样用劲，为什么一只捏得动（7 分钟）

1. 1.
     每组两只塑料瓶，一只装满空气、一只装满水，都拧紧盖。
2. 2.
     明确任务：两只都用同样的劲捏，手什么感觉，瓶身怎么变，松手又怎样。
3. 3.
     各组捏。装空气的一捏就瘪，松手弹回原样；装水的一捏捏不动，松手还是原样。
4. 4.
     提问：一样的劲，为什么一只捏得动一只捏不动？（预设：空气少／水装得太满／水比空气硬）
5. 5.
     第 4 组说水比空气硬。教师让他们摸摸瓶壁再捏一次，问硬的是瓶子还是里面的东西，学生答不上来。
6. 6.
     各组把两条不同写黑板：空气那只一捏就瘪、松手回原样；水那只捏不动、松手也一样。

【设计意图】本环节只立事实、不给解释。两条并排写出，后面注射器的数字才有东西对。

▍ 三、探索二：注射器量出压掉多少（21 分钟）

1. 1.
     出示教材第 9 页注射器和记录单：两支一样的注射器各抽 30 毫升，一支空气，一支水。先预测刻度，写在记录单上再动手。
2. 2.
     多数组预测空气能压小、水压不动，理由是水装得满。
3. 3.
     第一步：抽空气到 30 毫升，手指堵住管口，慢慢压到压不动为止，读刻度。
4. 4.
     观察：空气被压到 12 毫升上下；手指一松，活塞自己弹回来，回到 30 毫升。
5. 5.
     第二步：抽水到 30 毫升，同样堵住管口慢慢压。压一点就顶住，读到 29 毫升。
6. 6.
     第 3 组水里带气泡，一压刻度乱跳，教师让他们排掉重做。
7. 7.
     第 5 组手指没堵严，水从指缝冒出来，刻度掉到 26 毫升，教师让他们重做。
8. 8.
     各组报数，教师写黑板：空气 12、11、13、10、12；水 29、29、28、29、29 毫升。
9. 9.
     提问：空气管压下去松手又回来了，是变少还是被挤紧了？（预设：没少／跑掉一点／被挤紧了）
10. 10.
      按教材第 10 页画图示：小圆点代表空气和水，画出压前压后。

【设计意图】本课分量全在这两列数上。空气少了一半多还能弹回去，水几乎不动，两个事实一并放，压缩和漏掉就分开了。第 3、5 组两次翻车，不重做数据就是假的。

▍ 四、研讨：是压小了，还是跑了（6 分钟）

1. 1.
     出示第一问：挤压装空气的瓶子时，空气被压缩了吗？学生说压小了，松手能弹回来，没跑掉。
2. 2.
     出示第二问：装满空气的瓶子倒扣入水，为什么还有水进入？学生说空气被压小，让出地方。
3. 3.
     教师追问：空气从瓶口跑掉了吗？学生说没有，一个泡没冒。
4. 4.
     教师连续讲授：上一课说空气占着地方，所以水进不去。今天更进一层——水进去了，瓶口一个泡没冒。空气没跑掉，还在瓶里，只是被水压得占的地方变小了，这就是压缩。注射器那两列数据量出了这件事：空气 30 毫升压到 12 毫升，一松手又弹回 30 毫升，说明一点没少，只是被挤紧了；水压到 29 毫升就顶住，那 1 毫升是从指缝挤出去的几滴水。往后判断空气是被压小了还是跑了，看两件事：有没有气泡往外冒，松手回不回原样。
5. 5.
     出示第三问：鼓起来的皮球为什么还可以继续充入空气？学生说球里空气被压小了，还能再挤进去。
6. 6.
     教师收一句：空气能被压小，但压不到没有。往后打气筒、热气球用的都是这条。

▍ 五、拓展：空气压缩枪（3 分钟）

1. 1.
     出示教材第 10 页小游戏：注射器吸一些空气，橙子皮堵住管口，用力压活塞，橙子皮会像子弹一样射出去。
2. 2.
     教师先念安全提醒：管口不能对着人，只朝空处发射，统一在讲台试。
3. 3.
     提问：橙子皮是被谁推出去的？（预设：空气被压紧了，一压就顶出去／空气推的）
4. 4.
     谈话：回家和家长做一次，明天说清空气压紧和松开各做了什么。

【设计意图】游戏把结论反过来用：空气被压紧，一放手就往外顶。学生自己射出橙子皮，比再讲一遍管用。

板书设计

空气占据的空间会改变吗

聚焦：空气占满瓶子，没冒泡，水却进去了

空气　　　水初始　　　30 毫升　30 毫升压后　　　12 毫升　29 毫升松手　　　弹回 30　几乎不动

结论：空气占据的空间能被压小，水几乎不能压小的空气松手能复原

判断依据：有没有气泡往外冒　松手回不回原样