资源简介

课 题 《空气能占据空间吗》 备课人
【学习目标】 学生能够通过实验观察，理解空气能占据空间这一科学概念。 学生可以描述在不同实验操作下，杯中的水和空气的变化情况。 了解空气和水在占据空间方面的特性差异。 学会运用空气占据空间的原理解决简单的实际问题，如小挑战中的实验。
【学习重点】 通过实验探究空气能占据空间这一科学事实。 观察并描述实验中空气和水的变化情况。
【学习难点】 理解空气占据空间的原理，并能准确解释实验现象。 运用空气占据空间的原理解决小挑战中的问题。
【学习准备】 实验材料：每组准备一个塑料杯、一个纸团、水槽、水、泡沫塑料（或其他漂浮物）、打气筒、球针、橡皮泥、两根吸管、瓶子（内装半瓶水）。 多媒体设备：用于展示实验步骤动画、空气和水占据空间的对比示意图等教学资料。 教学课件：包含教学内容的 PPT，包括学习目标、实验步骤、问题引导、实验现象图片、空气和水特性对比等幻灯片。
任务学习设计 【过程设计】 授课教师"二次备课"
（一）导入新课 提问引入 教师拿着一个空瓶子走进教室，问学生：“同学们，这个瓶子里有什么呀？” 引导学生回答 “空气”。接着问：“那空气在瓶子里是怎么存在的呢？它有没有占地方呢？就像我们把东西放在抽屉里，东西占了抽屉的空间，那空气会不会占据空间呢？” 引发学生的思考和讨论。 引出课题 根据学生的讨论，教师总结：“大家对空气是否占据空间有不同的想法，今天我们就通过实验来探究一下空气到底能不能占据空间。”（板书课题：空气能占据空间吗） （二）讲授新课 初步探究空气是否占据空间 （1）介绍实验材料和步骤 向学生展示塑料杯、纸团、水槽和水等实验材料，然后讲解实验步骤：“同学们，我们先来做一个小实验。首先，在塑料杯底粘上一个纸团，就像这样。”（教师示范操作）“然后，我们在水槽里装上水，在水面上撒一些泡沫塑料，这样可以方便我们观察水位的变化哦。” （2）学生实验 学生分组进行实验，将粘有纸团的杯子慢慢地竖直倒扣在水里，教师巡视各小组，提醒学生仔细观察实验现象，特别是纸团有没有湿。 （3）分析实验现象 实验结束后，组织学生讨论：“同学们，你们观察到了什么？纸团湿了吗？为什么会这样呢？” 引导学生思考并回答，教师对学生的回答进行总结和引导：“大家看，纸团没有湿，这是因为杯子里有空气，空气占据了杯子里的空间，水就进不去了，所以纸团没有湿。这说明空气是能占据空间的。” 进一步探究空气占据空间的情况 （1）介绍新的实验操作 向学生讲解：“接下来，我们在杯底扎一个小孔，再把杯子压入水中，仔细观察有什么变化。” 同时，在多媒体上展示这一实验步骤的动画，让学生更清楚地了解实验过程。 （2）学生实验 学生按照要求进行实验，教师巡视并指导，提醒学生注意观察杯子里和水槽里水的变化，以及空气从孔中冒出的情况。 （3）讨论实验现象 实验完成后，组织学生讨论：“在这个实验中，你们看到了什么？杯子里的水和空气发生了怎样的变化呢？” 引导学生回答，如 “看到有气泡从孔里冒出来”“杯子里慢慢进水了” 等，教师对学生的回答进行总结和分析：“当我们在杯底扎孔后，空气就从孔里跑出来了，水就进入了杯子，这是因为空气跑出去后，空出了一部分空间，水就占据了这些空间。这进一步说明了空气是占据空间的。” 用打气筒向杯中打气实验 （1）介绍实验 向学生展示打气筒和球针，讲解：“现在，我们用打气筒连着球针，从杯底的小孔向杯中打入一些空气，看看空气能不能将水挤出杯子。” 同时，在多媒体上展示打气的示意图，强调操作安全，防止球针伤人。 （2）学生实验 学生分组进行实验，教师密切观察学生的操作，确保安全。提醒学生仔细观察打气过程中杯子里水和空气的变化。 （3）分析实验结果 实验结束后，组织学生讨论：“在这个实验中，你们看到空气能将水挤出杯子吗？杯中的水和空气又发生了什么变化呢？” 引导学生回答，如 “空气把水挤出去了”“杯子里的水变少了，空气变多了” 等，教师进行总结：“当我们向杯子里打气时，空气进入杯子，占据了更多的空间，就把水从杯子里挤出去了，这再次证明了空气能占据空间，而且我们可以通过改变空气的量来改变它占据的空间大小。” 对比空气和水占据空间的特点 （1）引导思考 提出问题：“我们通过实验知道了空气能占据空间，那水也能占据空间，空气和水相比，在占据空间方面有什么不同呢？” （2）讨论分析 组织学生进行小组讨论，教师引导学生从可压缩性、流动性等方面思考。例如，教师可以提问：“我们在给杯子打气的时候，空气能被压缩进杯子里，那水能不能像空气这样被压缩呢？” 鼓励学生结合生活中的经验进行讨论，如用注射器压缩空气和水的不同情况。 （3）总结归纳 各小组汇报讨论结果后，教师进行总结：“同学们说得都很好。空气和水虽然都能占据空间，但空气容易被压缩，它的体积可以随着压力的变化而变化；而水很难被压缩，它的体积相对比较固定。而且空气的流动性比水更强，它可以充满各种形状的空间。” （三）小挑战 提出挑战问题 向学生展示半瓶水、一块橡皮泥和两根吸管，提出挑战：“同学们，现在有个小挑战。在不倾斜瓶子的情况下，你们能利用空气将水从瓶中挤出来吗？大家可以先讨论一下怎么做。” 小组讨论与设计方案 学生分组讨论，尝试设计实验方案。教师巡视各小组，鼓励学生大胆思考，发挥创意，同时可以适当提示：“我们刚刚做了那么多关于空气占据空间的实验，能不能利用这些原理来解决这个问题呢？” 学生实验与展示 各小组按照自己设计的方案进行实验，尝试将水从瓶中挤出。实验完成后，每个小组派代表向全班展示实验过程，并解释利用了什么原理。例如，有的小组可能会把一根吸管插入水中，另一根吸管不插入水中，用橡皮泥密封瓶口，然后向不插入水中的吸管吹气，利用空气压力将水从另一根吸管挤出。 评价与总结 教师对各小组的方案和实验过程进行评价，肯定学生的创意和努力，同时对存在的问题进行指导和纠正。再次强调空气占据空间原理在这个小挑战中的应用，加深学生的理解。 （四）课堂小结 回顾实验过程和现象 引导学生回顾本节课进行的几个实验，包括杯子倒扣在水中、杯底扎孔后压入水中、向杯中打气以及小挑战中的实验，让学生描述每个实验中空气和水的变化情况。 总结重点知识 教师总结：“通过这节课的实验，我们知道了空气是能占据空间的，而且和水占据空间有不同的特点。我们还学会了利用空气占据空间的原理来解决一些有趣的问题。希望同学们在生活中也能多观察、多思考，发现更多关于空气的奥秘。” （五）拓展延伸 生活中的应用 让学生思考生活中还有哪些地方利用了空气占据空间的原理，比如篮球、汽车轮胎充气等，鼓励学生课后查阅资料或观察生活，下节课进行分享。 拓展实验 布置课后拓展实验：让学生尝试用不同形状的容器进行类似的空气占据空间实验，看看结果是否相同，或者尝试用更多的方法来证明空气能占据空间，如用气球在水中的变化等，下节课可以一起讨论实验结果。
【学后反思】 在本次教学中，通过一系列的实验活动，学生对空气能占据空间这一概念有了较为直观和深刻的理解。在导入环节，通过简单的提问引发了学生的好奇心和探究欲望。在实验环节，学生积极参与，亲身体验了科学探究的过程，培养了观察、分析和动手能力。但在教学过程中也存在一些问题，比如在对比空气和水占据空间特点的讨论中，部分学生对可压缩性等概念理解有一定困难，需要在今后教学中增加更多实例和演示。在小挑战环节，虽然学生的积极性很高，但有些小组的方案设计不够合理，需要在今后的小组活动中加强引导，培养学生的科学思维和解决问题的能力。同时，在今后的教学中可以进一步拓展教学内容，引导学生将所学知识与更多的生活实际相联系，提高学生对科学知识的应用能力。

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