小学科学四上教科版《自制打气筒》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：工程设计制作课

教学目标

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    科学观念：通过制作打气筒，知道空气被挤压后能从一个口出去、松手后又从另一个口补进来。
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    科学思维：能想明白两个孔为什么必须一堵一开，并把它画成空气进出的一条路。
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    探究实践：会按五步做出简易打气筒，会用手指控制瓶身小孔给气球充气。
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    态度责任：知道打孔由教师代做，剪刀、锥子不挥动，做完清理碎片。

教学内容

教材定位：第一单元第 8 课，也是本单元最后一课。前面知道空气占据空间、有质量、会流动，本课把它们合起来做个工具。

教学重点：按五步做出简易打气筒，挤压时手指堵住瓶身小孔、松手时松开，把空气一次次送进气球。

教学难点：要讲清的原理是这两个孔不能同时开——挤压时瓶盖小孔被顶开，空气进气球；松手时瓶身小孔进气，同时瓶盖小孔必须被气球皮盖住，气才不会顺着原路跑回去。学生的卡点在松手那一步：一松手气球又瘪了，他们以为自己挤得不够用力，就攥得更紧猛挤。

学情分析

教学准备： 每组塑料瓶 1 个（500 毫升、瓶身较硬）、气球 2 只、气球皮 1 块（长 10 厘米）、透明胶带 1 卷、剪刀 1 把、直尺 1 把、记录单 1 张；教师备锥子 1 把、备用塑料瓶 2 个。

教学过程

▍ 一、聚焦：一堆气球，没有打气筒怎么吹（4 分钟）

1. 1.
     出示第 23 页照片：墙上挂满气球，下面一串三角旗。
2. 2.
     念图注：很多庆典活动会用到大量气球，如果没有打气筒，靠人用嘴吹气球将是一件很辛苦的事。
3. 3.
     念“明确任务”：用身边的材料制作一个简易的打气筒，能方便快捷地给气球充气。
4. 4.
     出示第 23 页三个气泡：要用什么材料呢？用气球和塑料瓶试一试。要把气球充满气还要解决什么问题？（预设：找个瓶子／用嘴吹太累了／怎么把气推进去）

▍ 二、探索一：让塑料瓶先当一次打气筒（5 分钟）

1. 1.
     各组照第 23 页两张图试：气球套在瓶口，双手挤压瓶身，再松开手。
2. 2.
     各组记：挤压时气球鼓一点，一松手又缩回去，反复几次也大不起来。
3. 3.
     提问：气明明进过气球，为什么一松手又回来了？（预设：瓶子松开了／气跑回瓶里了／瓶口没挡住）
4. 4.
     学生用手指按住瓶口，气球不缩了，可瓶子也挤不动了。
5. 5.
     谈话：两头都堵死，空气无处可去。得给瓶子开两个门，一个进气、一个出气。

▍ 三、探索二：照五步做一个能连续打气的（15 分钟）

1. 1.
     念第 24 页“设计制作”导语：准备好材料，尝试按下列流程制作。
2. 2.
     逐条念五步：①在塑料瓶的瓶盖上打个小孔。②剪一块长条形的气球皮。③用胶带将气球皮固定在瓶盖上，盖住小孔。④在瓶身上打一个小孔。⑤将气球套在瓶口处，挤压时手指堵住瓶身上的小孔；松手时，手指从小孔上移开。
3. 3.
     讲清两处孔由教师用锥子代打，学生不拿锥子；剪刀递人不递尖。
4. 4.
     念第 24 页气泡“气球皮要绷紧！”，教师示范：气球皮拉直再贴，贴完按一下，四个角都不能翘。
5. 5.
     第 2 组气球皮贴得松垮，一松手气又跑回瓶子，让他们撕下重贴、拉直绷紧。
6. 6.
     第 5 组忘了在瓶身打孔，挤压时瓶子硬梆梆按不动、松手后瓶身瘪下去起不来，补打孔重做；第 4 组胶带只粘了两边，气球皮翘起一个角，重贴一遍。
7. 7.
     充气比赛：各组规定捏 10 下，用直尺量气球横径。第 1 组 12 厘米、第 2 组 9 厘米、第 3 组 11 厘米、第 4 组 10 厘米、第 5 组 8 厘米、第 6 组 13 厘米。

【设计意图】这一步的成败全在气球皮绷不绷紧。贴松了，它就是两扇都开的门，气球永远鼓不起来。

▍ 四、探索三：把空气走的路画出来（8 分钟）

1. 1.
     念第 25 页“展示交流”：用图画表示自制打气筒给气球充气时空气流动的过程，与同学分享。
2. 2.
     出示第 25 页记录单“空气的流动过程”，带学生看两处标注：挤压时瓶身孔“堵住”、瓶盖处“打开”；松手时瓶身孔“空气进入瓶子”、瓶盖处“闭紧”。
3. 3.
     各组在记录单上画箭头，挤压那格画一条从瓶子通向气球的箭头，松手那格画一条从瓶外通进瓶子的箭头。
4. 4.
     各组上来说：挤压时气从瓶盖小孔出去，松手时气从瓶身小孔进来。
5. 5.
     提问：两个孔能不能同时开？（预设：不能／同时开气就白跑了／那就打不进气）

▍ 五、研讨：松手时气球为什么不缩回去（6 分钟）

1. 1.
     提问：第 2 组一开始气球老是缩回去，后来贴紧了就不缩了，这中间变了什么？（预设：贴得更紧了／不知道／说不上来为什么贴紧就不缩）
2. 2.
     教师连续讲授：这块气球皮不是随便贴的，它是一道只许出、不许进的门。挤压瓶子，瓶里的空气没地方去，顶开气球皮从瓶盖小孔冲进气球；一松手，瓶里空出一块，气球里的气想往回跑，可它一到瓶盖口就把气球皮压了回去，把自己来时的路封死。这时候只有瓶身小孔通着外面，外面的空气从那补进来。所以两个孔一堵一开，同时只开一扇门，这才是能连着打的原因。往后遇到这类装置，先找哪扇门只许出。
3. 3.
     追问：第 5 组没在瓶身打孔时，为什么瓶子会瘪下去起不来？（预设：进气进不去／瓶子被压变形了）
4. 4.
     出示第 25 页“评估改进”：使用自制打气筒的过程中，还发现哪些需要改进的问题？试着提出解决方案。（预设：瓶子按几次就变形／气球皮容易掉／打得太慢）
5. 5.
     念第 25 页气泡：多次使用后瓶身容易变形，打气效率降低；有没有弹性和柔韧性好一些的瓶子呢？

▍ 六、拓展：换个更弹的瓶子再试（2 分钟）

1. 1.
     各组挑一个瓶壁更硬、更有弹性的瓶子，换瓶盖再捏 10 下。
2. 2.
     各组对比两次的气球横径，把更好的那个记在记录单背面。
3. 3.
     谈话：真正的打气筒里，那道只许出不许进的门叫气阀，跟我们这块气球皮是一个道理。

板书设计

自制打气筒

五步：瓶盖打孔 → 剪气球皮 → 贴住瓶盖孔 → 瓶身打孔 → 套气球

挤压　瓶身孔堵住　瓶盖门顶开　→ 空气进气球松手　瓶身孔进气　瓶盖门压紧　→ 气不回流

结论：两个孔一堵一开，同时只开一扇门气球皮＝只许出不许进的门

改进：换弹性更好的瓶子