4.空气有质量吗
【教学目标】
[科学观念]
知道空气有质量;理解注入空气后物体的质量会增加。
[科学思维]
能通过天平实验的现象推理出空气有质量的结论;能设计简单的方案比较空气质量的大小。
[探究实践]
能合作完成“简易天平测空气质量”实验,记录实验现象;能尝试使用电子秤等工具测量空气质量。
[态度责任]
对空气是否有质量产生探究兴趣,敢于质疑和验证,乐于在实验中合作与分享。
【教学重难点】
[重点]通过天平实验证明空气有质量。
[难点]理解“质量”的含义;设计实验描述空气质量的大小。
【教学准备】
[教师]PPT课件、简易天平(或自制等臂天平)、两个相同的小桶、两个相同的皮球(未充气)、打气筒、电子秤、弹簧秤、绿豆(或其他小颗粒物)、实验记录单。
[学生]每组一套材料(简易天平、两个小桶、两个皮球、打气筒、实验记录单)。
【教学过程】
一、聚焦:生活现象,引出问题(5分钟)
1.情境创设:(出示篮球和打气筒)提问:“同学们,给篮球打气后,篮球会鼓起来。如果想让它弹得更高,就要多打几筒气。打入空气后,篮球的质量会变化吗?变重了、变轻了,还是不变?”
2.学生猜测:学生自由发言,说出自己的猜想和理由。
3.揭示课题:教师小结:“空气到底有没有质量?今天我们通过实验来验证。”板书课题《空气有质量吗》。
二、探索:实验验证,收集证据(15分钟)
1.认识实验装置:出示简易天平,介绍两个相同的小桶和两个相同的皮球(均未充气)。强调“相同”的重要性(控制变量)。
2.步骤一:调节天平平衡
在天平两端挂上小桶,各放一个皮球。
调节天平,使天平保持平衡(此时两边质量相等)。
3.步骤二:注入空气,观察倾斜
保持桶的位置不变,往其中一个皮球内注入若干筒空气。
观察并记录天平状态:注入空气的一侧下沉,天平倾斜。
结论:注入空气后这边变重,说明空气有质量。
4.步骤三:加绿豆恢复平衡,测量空气质量(PPT中的关键步骤)
往没有打气的一端桶里(即轻的一端),慢慢加入绿豆,直到天平重新平衡。
数一数加了多少粒绿豆。
记录:注入的空气的质量 ≈ 多少粒绿豆。
5.重复或四、拓展:可再打入更多空气,重复上述步骤,观察绿豆数量是否增加。
三、研讨:分析解释,深化理解(10分钟)
实验结束后,教师提问:“我们不仅证明了空气有质量,还称出了它相当于多少粒绿豆。现在来讨论几个问题。”
1.小组讨论PPT中的三个问题:
问题1:“根据实验结果判断,空气有质量吗?与我们的猜测一样吗?”(空气有质量,实验结果可能推翻或证实猜测。)
问题2:“在皮球和绿豆实验中,怎样描述空气质量的大小?”(可以通过比较天平平衡时另一边需要加多少绿豆来描述;也可以测出注入空气前后皮球的质量差。)
问题3:“实验中的两个桶的大小可以不同吗?”(不可以,因为桶本身有质量,如果大小不同,即使皮球相同,天平初始也可能不平衡,会影响实验结果的准确性。实验中要保证除了注入空气外,其他条件相同。)
2.全班交流:请小组代表汇报,教师引导总结。
3.科学表达:引导学生用“因为注入空气后天平倾斜,所以空气有质量”的句式陈述结论。
四、拓展:学以致用,延伸测量(10分钟)
1.生活中的测量:
教师出示电子秤和弹簧秤,提问:“你能用这些工具称出打进皮球里的空气质量吗?”
学生讨论方法:先称未充气皮球的质量,再称充气后皮球的质量,两次相减即为注入空气的质量。
教师演示或学生尝试操作,记录数据。
2.生活链接:
提问:“生活中还有哪些现象能说明空气有质量?”(如轮胎充气后变重、气球充气后手感变重等)
3.课堂总结:
师生共同回顾:猜想→实验验证(天平平衡→注入空气→倾斜)→结论(空气有质量)→描述大小→拓展测量。
【板书设计】
第4.空气有质量吗?
平衡 → 注气 → 倾斜
结论:空气有质量
测量:绿豆 / 电子秤
夜雨聆风