资源简介

第一单元 气体、液体和固体
1 空气占据空间吗
一、教学目标
1.科学观念：知道有形的物体会占据空间，理解无形的空气同样会占据空间，且会充满各处。
2.科学思维：通过对物体占据空间现象的分析，培养学生归纳总结的能力，明白物体都会占据空间这一特性。
3.探究实践：学会通过观察水从杯中溢出现象，了解水和橡皮等有形物体占据空间的情况；通过设计并操作水进入瓶中等实验，探究空气占据空间的奥秘；能运用类比分析，将无形的空气与有形的水进行对比，得出空气也像水一样占据空间并充满各处的结论；同时，在实验过程中，愿意倾听同伴对物体特征及现象的描述，并积极提出自己的意见，培养合作探究与交流表达能力。
4.态度责任：培养学生严谨认真的科学态度，意识到科学结论需要客观证据来说明，感悟科学知识对解决生产生活实际问题的指导意义。
二、教学重难点
1.教学重点：让学生理解空气会占据空间这一科学概念。
2.教学难点：引导学生用“颗粒”等较为抽象的概念描述空气四散现象，理解空气占据空间的本质 。
三、教学准备
1.教师准备：马铃薯、吸管、彩纸罩住外壁的杯子、被彩纸罩住外壁的杯、纸风车。
2.学生准备：水槽、水杯、矿泉水瓶、餐巾纸、乒乓球、吸管、橡皮泥、注射器、带刻度的量杯、石块。
四、教学过程
（一）导入新课
1.教师在带刻度的量杯中倒入一定量的水，提问学生：“水占据了杯中哪些地方？继续倒水，水位高度会怎样变化？水占据的空间又有什么变化？”引导学生观察并回答。
2.教师总结：同学们所说的“地方” 就是“空间”。石头要进入，如果水已经占满杯中的空间，这时水流出来，给石头一些空间。
3.教师出示一个被彩纸罩住外壁的杯，提问：“怎样知道是否有物体占据杯子的空间呢？”引导学生思考判断物体占据空间的方法。
4.撕开包裹在杯子外壁上的纸，验证学生的想法，然后小结知道物体是否占据空间的方法：
直接观看是否有物体占据了空间。
继续往里面添加物体，进不去，也能推理出有物体占据空间。
原本占据空间的物体被挤出来，也能推理出物体占据空间。
5.提出问题：水和石块都能占据一定空间，那我们周围看不见摸不着的空气是否占据空间呢？引出本节课课题——空气占据空间吗。
（二）探究活动
1.认识占据空间
出示满满一杯的水，问学生：“这个水杯里有什么？”引导学生用科学的语言表述为“水占据杯子的空间”。
提问：“既然水占据了杯子的空间，这个杯子还能装进别的东西了吗？”接着将石块放入水杯中，提问学生看到的现象及原因。
把杯中的水倒掉，询问学生杯子里还有没有物质，引出空气，提问空气是否占据空间。
2.空气是否占据空间
让学生猜测空气是否占据空间，引导学生用实验来证明。
教师演示实验：在杯子底部塞上纸团，将杯子倒过来，竖直扣入水中，让学生猜测纸是否会湿 。
课件出示实验要求，学生分组实验，教师巡视指导 。
实验结束后，提问学生在实验中发现的现象及原因，引导学生得出“空气也能占据空间”的结论 。
教师指出部分同学纸被打湿的原因是杯子没有与水面垂直，倾斜后水进去把空气挤出来了 。
让学生利用小组中的乒乓球和其他材料，设计一个实验来证明空气占据空间。
小组汇报实验设计及结果，如把乒乓球放在水中，浮在水面上，再把杯子倒过来，把乒乓球扣入杯子中竖直压入水中，发现乒乓球沉下去了，因为空气占据了杯子的空间，水就进不到杯子中，所以乒乓球就没有浮起来。
3.瓶里的水会流出来吗
出示乌鸦喝水的多媒体动画，提问学生水为什么会上升。
提出问题：如果旁边没有石子，只有2根吸管、一块橡皮泥，用这些材料能否让装在瓶子里的水上升并流出来？要求不倾斜瓶子。
让学生思考橡皮泥的作用，并设计实验方案。
学生汇报实验方案后开始实验，教师巡察指导。
小组汇报并说明实验现象，如橡皮泥塞住瓶口，瓶里的空气跑不出来，当往瓶里吹入空气，吹入的空气占据了一部分水的空间，水就被挤出来了；拿掉橡皮泥再吹一次，水能上升吗？为什么？（没有了橡皮泥，空气会流出来，水就不能被挤出来了）。
4.空气占据空间的变化
出示注射器，课件出示实验步骤，让学生分组实验：由两名学生分别用注射器把水和空气抽入相同多的一部分，然后用手堵住管口，用同样大的力向下压或向上拉注射器的活塞，对比有什么不同。
提醒学生不要太用力，以免损坏器具，交换操作一次，再次对比，并将观察到的注射器里空气发生的变更用图画下来。
学生汇报实验中观察到的现象，教师引导学生分析原因，出示课件帮助学生理解：如果空气是由很多微粒组成的话，那么受到压力后它们之间的距离就会变得更小，说明空气可以被压缩，即“空气占据的空间的大小是可以变更的”。
让学生举例生活中有哪些地方运用了空气可以被压缩的性质，如皮球、喷水瓶、气枪、气筒等。
回顾课堂开始时用吸管刺穿马铃薯的游戏，让学生思考其中的诀窍。
（三）研讨和交流
1.组织学生小组讨论：通过刚才的实验，我们都得出了哪些结论？空气占据空间和水、石块占据空间有什么相同和不同之处？
2.每个小组推选代表进行发言，分享小组讨论的结果，教师进行总结和点评，强调空气和其他物质一样会占据空间，并且空气占据空间的大小可以改变。
3.引导学生思考生活中还有哪些现象可以证明空气占据空间，鼓励学生积极发言，如充气的轮胎、篮球难以压瘪等。
（四）整理
1.引导学生回顾本节课的学习内容，包括通过哪些实验探究了空气占据空间，得出了什么结论，以及生活中应用空气占据空间性质的实例等。
2.让学生整理实验材料，放回原位，培养学生使用材料的好习惯。
五、板书设计
空气占据空间吗
1.物体占据空间：水占据空间、石块占据空间
2.实验证明空气占据空间：
杯底纸团不湿实验
让乒乓球沉下去实验
瓶里水流出实验
3.空气占据空间的变化：可压缩、可扩张，如注射器实验
4.生活中的应用：充气轮胎、皮球、气枪等

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