小学科学四上教科版《空气有质量吗》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：通过简易天平称量，知道空气有质量，30 筒空气的质量大约相当于 60 粒绿豆。
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    科学思维：能根据天平往哪边沉，判断打进去的空气有没有增加质量。
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    探究实践：会把简易天平调到平衡，会按 0 筒、10 筒、30 筒画出平衡情况，会用加绿豆的办法量空气质量。
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    态度责任：愿意在看不出变化时再多打几筒，如实记下小桶被带歪的那一次并重做。

教学内容

教材定位：第一单元第 4 课。前三课弄清了空气占地方、占的地方能被压小，本课追问空气有没有质量，下一课研究空气流动起来有多大力。

教学重点：通过简易天平 0 筒、10 筒、30 筒三次状态对比和加绿豆称量，知道空气有质量。

教学难点：要讲清的是"看不出变化"不等于"没有变化"。学生的卡点在聚焦那一问——球鼓了，多数人认定球里只是多装了气，气是空的、轻的，怎么会变重。更大的坑在 10 筒那一步：天平只往下沉一丝，肉眼分不出是变了还是手抖，学生当场就说空气没有质量。判断依据只能从实验里长出来：空气很轻，一筒两筒看不出，得打到 30 筒，或者把这点质量换成看得见的东西去比。

学情分析

教学准备： 每组简易天平 1 架、小桶 2 只（同款）、皮球 2 个、打气筒 1 个、绿豆 1 杯（约 200 粒）、记录单 1 张、抹布 1 块；教师备篮球 1 个、打气筒 1 个、电子秤 1 台、大小不同的小桶 2 只。

教学过程

▍ 一、聚焦：打过气的球，重了没有（3 分钟）

1. 1.
     教师拿篮球当场打 5 筒气，请前排学生上来按一按。
2. 2.
     念教材第 11 页那两句话：用打气筒给篮球打气，篮球就会鼓起来，想让篮球弹得更高，就多打几筒气。
3. 3.
     提问：打进去的都是空气。球鼓了，它的质量变了没有？（预设：重了／没变，空气没有质量／鼓了说明装得多，该重一点）
4. 4.
     谈话：多数人觉得空气那么轻，打几筒能重到哪里去。今天把这件事放到天平上量一量。

▍ 二、探索一：先把天平调平，记下 0 筒那一格（12 分钟）

1. 1.
     出示教材第 11 页装置图：天平两端各挂一个小桶，桶里各装一个皮球。
2. 2.
     明确任务：先把天平调到平衡，记下这一格，这时的注入空气数量是 0 筒。
3. 3.
     各组动手调。第 2 组拿到的两只小桶一大一小，怎么挪都是一头低，教师让他们换同款再调。
4. 4.
     提问：为什么要挂两个桶、两个球？（预设：两边一样才看得出变化／一边当个参照）
5. 5.
     各组在记录单"简易天平状态"上画第一行：0 筒，横梁是平的。
6. 6.
     按教材第 12 页要求：保持桶的位置不变，往其中一个皮球里注入空气。

▍ 三、探索二：10 筒看不出，30 筒看得见（13 分钟）

1. 1.
     第一步打到 10 筒。第 1 组一手扶桶一手压气筒，桶被带歪，皮球脱了管，教师让他们重做，并请大家先想教材气泡那一问：怎样给桶中的皮球打气操作更方便。
2. 2.
     各组改成一人扶桶扶管、一人压气筒，重做 10 筒。
3. 3.
     观察记录：打气那端往下沉了一丝。六个组四个说看不出，两个说沉了一点点。教师不判对错，只让大家画进第二行。
4. 4.
     提问：10 筒看不出变化，是不是空气就没有质量？（预设：没变／空气太轻了，打了也白打）
5. 5.
     第 3 组坚持说没变，教师问凭什么，学生答不上来。教师让他们接着打到 30 筒，再回头看记录单。
6. 6.
     第二步打满 30 筒。这一次六个组都看见打气那端明显下沉，把第三行画出来。
7. 7.
     第三步按教材第 13 页量：往没有打气那端的桶里，慢慢加绿豆，直加到天平重新平衡。
8. 8.
     第 5 组一把倒下去，天平一下压过头，教师让他们退回去重做，改成一粒一粒地加，重新做到平衡。
9. 9.
     各组报粒数，教师写黑板：第 1 组 52 粒、第 2 组 58 粒、第 3 组 63 粒、第 4 组 60 粒、第 5 组 65 粒、第 6 组 71 粒。

【设计意图】本课的分量全在 10 筒和 30 筒这两次对比上。学生自己撞上"看不出"这一下，后面才听得进"轻的东西要累积起来才看得见"。

▍ 四、研讨：空气的质量小到什么程度（8 分钟）

1. 1.
     出示第一问：根据实验结果判断，空气有质量吗？与我们的猜测一样吗？学生说打 30 筒那端沉了，加绿豆才平回来，空气有质量。
2. 2.
     出示第二问：在皮球和绿豆实验中，怎样描述空气质量的大小？学生说 30 筒空气大约 60 粒绿豆那么重。
3. 3.
     教师连续讲授：刚才打 10 筒的时候，好几个组说没变。这个"没变"要分成两件事说——一件是天平确实没动，另一件是我们眼睛看不出那么小的变化。空气有质量，只是小得厉害：30 筒才顶得上五六十粒绿豆，一筒连两粒绿豆都不到。所以今天没法一眼看出它重了，得用两个办法放大：一是往里多打，从 10 筒加到 30 筒，让沉的幅度大到看得见；二是拿绿豆来陪它，把称不出来的质量换成数得清的粒数。往后碰到轻得称不出的东西，这两招都能用。
4. 4.
     出示第三问：实验中的两个桶的大小可以不同吗？学生说不能。教师请第 2 组说说刚才桶一大一小时的经过，全班明白桶不一样，沉的就不一定是空气了。
5. 5.
     教师收一句：两个桶、两个球、桶挂的位置都要一样，只让打进空气在变。

▍ 五、拓展：用电子秤再称一次（4 分钟）

1. 1.
     出示教材第 13 页拓展：试一试，用生活中的工具称出打进皮球的空气质量，比如电子秤、弹簧秤。
2. 2.
     教师把打足气的皮球放上电子秤读一次数，再把气放掉称一次。
3. 3.
     提问：两次读数差在哪里？（预设：差的就是空气的质量／气跑了所以轻了）
4. 4.
     谈话：回家用家里的秤称一次打足气和放掉气的皮球，明天来报两个数。

【设计意图】绿豆是代用的砝码，电子秤直接给出克数。两次称量相差那几克，比任何说法都硬。

板书设计

空气有质量吗

聚焦：打过气的球鼓了，质量变没变？

注入空气　　　天平状态0 筒　　　　平衡10 筒　　　 沉一丝，多数看不出30 筒　　　 明显下沉

30 筒空气 ≈ 60 粒绿豆

结论：空气有质量，很小

看不出 ≠ 没变化

办法：多打几筒（累积）　拿绿豆陪它（换成数得清的）