4.空气有质量吗 (教学设计)(表格式)2024-2025学年 三年级上册科学教科版

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4.空气有质量吗 (教学设计)(表格式)2024-2025学年 三年级上册科学教科版

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课 题 《空气有质量吗》 备课人
【学习目标】 学生能够理解空气有质量这一科学概念。 学生可以正确描述实验过程和观察到的现象,根据实验现象得出空气有质量的结论。 学会使用简易天平进行实验操作,通过增减豆子的数量来调整天平平衡,以此来探究空气质量的变化。
【学习重点】 设计并完成探究空气是否有质量的实验,包括使用简易天平、给皮球充气和放气等操作。 观察并分析实验过程中天平的平衡变化情况,得出空气有质量的结论。
【学习难点】 理解天平平衡原理在探究空气质量实验中的应用,如何通过天平的倾斜和重新平衡来判断空气质量的有无和变化。 引导学生根据实验现象进行科学推理,排除其他因素干扰,准确证实空气有质量这一猜想。
【学习准备】 实验材料:每组准备一个简易天平、两个小桶、一个皮球、打气筒、适量豆子、盛放豆子的容器。 多媒体设备:用于展示实验步骤动画、质量概念讲解视频、空气在生活中体现质量的实例图片等教学资料。 教学课件:包含教学内容的 PPT,包括学习目标、实验步骤详细介绍、问题引导、实验现象记录表格、不同情况下天平状态示意图等幻灯片。
任务学习设计 【过程设计】 授课教师"二次备课"
(一)导入新课 回顾旧知,引出问题 教师引导学生回顾之前学过的关于物体性质的知识,提问:“同学们,我们已经知道木头、水这些物体都是有质量的,那大家想一想,我们周围无处不在的空气有没有质量呢?” 引导学生进行思考和猜测,鼓励学生举手发言表达自己的想法。 激发兴趣,讨论猜想 组织学生讨论他们的猜想,教师可以问:“你为什么认为空气有(或没有)质量呢?” 对于学生的回答,无论对错,都给予肯定和鼓励,激发学生的兴趣和参与度。然后总结学生的猜想,引出本节课要探究的问题:“大家都有自己的想法,那我们怎么来证实这些猜想呢?今天我们就通过一个有趣的实验来寻找答案。”(板书课题:空气有质量吗) (二)讲授新课 介绍实验材料和天平平衡原理 (1)展示实验材料 向学生展示简易天平、小桶、皮球、打气筒和豆子等实验材料,简单介绍它们在实验中的作用。拿起简易天平,向学生讲解:“这是我们今天实验的重要工具 —— 简易天平,它可以帮助我们比较两边物体的轻重。” 拿起小桶,说:“我们把皮球和豆子分别放在这两个小桶里。” 展示打气筒,解释:“我们会用打气筒给皮球打气。” 拿起豆子,问:“那豆子有什么用呢?等会儿大家就知道啦。” (2)讲解天平平衡原理 通过多媒体动画展示天平平衡的原理,讲解:“同学们,天平就像一个公平的裁判。当两边物体的质量相等时,天平就会保持平衡;如果一边的质量增加或者减少,天平就会向质量重的那一边倾斜。我们今天就要利用天平的这个特性来探究空气有没有质量。” 实验步骤讲解与演示 (1)安装与初始平衡调节 向学生讲解并演示:“首先,我们把简易天平安装好,然后在天平两端各挂一个小桶。接下来,我们在其中一个小桶里放入一个充好气的皮球,在另一个小桶里放入若干豆子。我们要通过增减豆子的数量,让天平达到平衡。就像这样,慢慢地调整豆子的数量,直到天平平衡为止。大家在操作的时候要耐心哦。” 教师在演示过程中,强调操作的轻缓,避免天平因剧烈晃动而损坏。 (2)第一次充气实验 讲解操作:“当天平平衡后,我们把皮球取出来,用打气筒给皮球打入 10 筒空气。然后再把皮球放回天平一端的小桶里,大家仔细观察会发生什么现象。如果天平倾斜了,我们要试着往另一边的小桶里放豆子,直到天平重新平衡。放豆子的时候,要一颗一颗地放,并且数清楚放了多少颗哦。” 强调注意事项:在讲解给皮球打气时,提醒学生注意打气筒的正确使用方法,避免受伤。同时,强调观察天平变化时要仔细,记录豆子数量要准确。 (3)第二次充气实验 继续讲解:“完成第一次充气实验后,我们继续给皮球再打 10 筒空气,然后重复上面的步骤,看看这次又会有什么不同的现象。” 引导思考:在讲解过程中,向学生提问:“你们觉得这次天平的倾斜程度会和第一次一样吗?为什么呢?” 引导学生对实验结果进行预测和思考。 学生分组实验 (1)分组与分工 将学生分成若干小组,每组 4 - 5 人,要求小组成员进行分工,如有的同学负责操作天平、有的同学负责给皮球打气、有的同学负责添加豆子、有的同学负责记录实验数据等,确保每个学生都能参与到实验中。教师巡视各小组,检查小组分工情况,指导学生进行合理分工。 (2)实验操作与数据记录 学生按照实验步骤进行操作,教师在巡视过程中,指导学生正确使用实验器材,及时纠正学生的不当操作,如打气时的姿势、添加豆子的方法等。同时,提醒学生认真观察天平的变化,并将每次添加豆子的数量、天平的状态等实验数据记录在事先准备好的表格中。 分析实验现象 (1)第一次充气实验结果讨论 实验结束后,组织学生讨论:“同学们,在第一次给皮球打入 10 筒空气后,实验中发生了什么?和你猜想的结果一样吗?” 引导学生描述观察到的现象,如 “天平向放皮球的一边倾斜了”“我们放了 [X] 颗豆子天平才重新平衡” 等。 引导思考:进一步提问:“那根据这个现象,你们能得出什么结论呢?为什么天平会倾斜?放豆子使天平重新平衡又说明了什么?” 引导学生思考天平倾斜是因为皮球质量增加了,而增加的质量可能就是打入的空气带来的,从而初步推断空气有质量。 (2)第二次充气实验结果讨论 针对第二次充气实验,提问:“第二次充气后,和第一次相比,天平的倾斜程度有什么变化?你们放了多少颗豆子才让天平重新平衡呢?这又说明了什么?” 引导学生对比两次实验结果,发现第二次充气后,天平倾斜更厉害,需要更多的豆子来平衡,说明随着空气量的增加,质量也增加了,进一步证实空气有质量。 (3)综合分析 引导学生综合两次实验现象进行分析:“结合两次实验,我们可以看到,给皮球打入空气后,天平都会失衡,而且打入空气越多,需要更多的豆子来平衡。这一系列现象都说明了什么呢?” 引导学生得出空气有质量,且质量与空气量有关的结论。 拓展实验:放气实验 (1)提出问题与实验设计 提出问题:“如果我们将皮球里的空气放出一部分后,再将皮球放入小桶中,天平会怎样呢?我们来设计一个新的实验来验证我们的想法。” 引导学生思考实验步骤,如先让天平平衡,然后放出一定量的空气,观察天平变化,再通过增减豆子使天平重新平衡等。 (2)学生实验与结果分析 学生分组进行放气实验,教师巡视指导。实验结束后,组织学生讨论实验结果:“在放气实验中,你们看到天平怎么变化了?这和我们之前的实验结果有什么联系?这又一次证明了什么呢?” 引导学生分析放气后天平向豆子那一侧倾斜,说明皮球质量减少了,因为空气减少了,再次证明空气有质量。 (三)课堂小结 回顾实验过程 引导学生回顾整个实验过程,包括实验的准备、初始天平平衡的调节、充气实验(两次)、放气实验等各个环节,让学生在脑海中清晰地呈现实验步骤和现象。 总结重点知识 教师总结:“通过今天的实验,我们从一开始对空气是否有质量的猜想,到通过使用简易天平进行一系列的充气和放气实验,观察到了天平的平衡变化。我们发现,给皮球充气,天平会向皮球一侧倾斜,需要增加豆子来平衡,而且充气越多,需要的豆子越多;放气时,天平会向相反方向倾斜。这些现象都充分证明了空气是有质量的。希望同学们记住这个重要的结论,并且了解我们是如何通过科学实验来验证我们的猜想的。” (四)拓展延伸 生活中的应用与思考 引导学生思考生活中哪些现象体现了空气有质量这一特点,比如汽车轮胎充气后会更重、充满气的气球比瘪气球重等。鼓励学生课后观察生活,寻找更多相关的例子,并思考这些现象对我们生活的影响。 进一步探究 提出问题:“我们今天用皮球来探究空气的质量,那不同大小、不同材质的物体里面的空气质量会有什么不同呢?比如,足球和篮球里的空气质量一样吗?用不同的打气筒打气,对空气质量的测量会有影响吗?” 鼓励学生课后设计新的实验来进一步探究空气质量相关的问题,培养学生的科学探究精神和创新能力。
【学后反思】 在本次教学过程中,通过实验探究的方式,学生对空气有质量这一概念有了较为直观和深刻的理解。在导入环节,通过引导学生回顾已有知识并提出新的问题,有效地激发了学生的好奇心和探究欲望。在实验环节,学生积极参与,小组分工合作,培养了学生的动手能力和团队协作精神。然而,在教学过程中也发现了一些问题。部分学生在使用天平的过程中,对天平平衡的调节和观察不够准确,需要在今后的教学中加强对天平使用的指导。在分析实验现象时,少数学生对空气质量与天平倾斜、豆子数量之间的关系理解有困难,需要在今后的教学中增加更多的引导和解释,帮助学生理解其中的科学原理。

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