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大象版三上科学第四单元第4课《气体》教学设计
一、活动主题
揭秘看不见的世界——物质探索实验室之“气体侦探”
二、课标依据
本课设计主要依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》：
1.核心概念：物质的结构与性质。学习内容：1.1 物体具有质量、体积等特征。
2.学段目标：能通过观察，描述空气的某些特征；知道空气占有一定的空间。
3.科学探究：能基于已有经验，对观察到的现象提出问题；能运用感官和简单的工具（如塑料袋、注射器）进行观察和实验，并简单描述现象。
4.科学态度：能在好奇心的驱使下，对常见的自然现象和生活中的科学现象表现出探究兴趣；尊重事实，乐于分享自己的观点。
三、教材分析
本课是第四单元《不一样的物体》的最后一课，也是本单元知识建构的完成环节。学生在学习了具有固定形状和体积的“固体”、没有固定形状但有固定体积的“液体”之后，本课将引导学生探究“看不见、摸不着”的气体（以空气为代表）。教材通过一系列活动，旨在帮助学生认识到空气确实存在，并占有空间、无固定形状和体积。本课的学习将帮助学生初步建立物质的三种常见状态的完整概念框架。
四、教学目标
1.科学观念：通过探究活动，知道空气是存在的，空气占有一定的空间，没有固定的形状和体积。
2.科学思维：能运用推理的方法，根据可观察的现象（如塑料袋鼓起、水中冒泡）证明不可直接观察的空气的存在；能通过比较，说出气体与固体、液体的主要区别。
3.探究实践：能利用塑料袋、杯子、水槽等简单工具捕捉和观察空气；能完成“纸团不湿”等证明空气占有空间的小实验，并尝试对现象进行解释。
4.态度责任：在扮演“气体侦探”的过程中，体验依据证据进行推理的乐趣，感受科学的严谨性；通过了解我国古代对风（空气流动）的利用和现代航天事业中对气体环境的控制，感受从古至今中国人民的智慧与科技发展的成就，增强民族自豪感。
五、教学重难点
1.教学重点：引导学生通过实验，找到空气存在的证据，理解空气占有空间。
2.教学难点：引导学生根据实验现象进行推理，理解“看不见摸不着”的空气是真实存在的物质；理解气体“无固定形状和体积”的特性。
六、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（包含“物质探索实验室”情境动画、风车、风筝、热气球等图片或视频）、教学材料箱（每组一份：塑料袋、透明水槽、水、玻璃杯、干燥的纸团、大注射器（去针头）、气球）。
2.学生准备：《学习任务单》、铅笔。
3.安全与环保提示：实验后整理桌面，注意节约用水。
七、教学过程
（一） 情境导入，设疑激趣
教师活动：
“各位小科学家们，欢迎再次光临‘物质探索实验室’！经过前两节课的探索，我们已经成为了合格的‘固体鉴定官’和‘液体观察员’。今天，我们将面临终极挑战——成为‘气体侦探’！我们要研究的对象非常神秘，它无处不在，但我们却看不见它、也抓不住它。它是什么呢？
（停顿，等待学生回答：空气）”
“没错，就是空气！作为一名侦探，最重要的就是要找到证据。今天，我们的任务就是寻找空气存在的证据，揭开它的神秘面纱！大家有信心找到这些‘隐形’的证据吗？”
学生活动：
（1）进入情境，回顾固体、液体的学习经历。
（2）对“看不见摸不着”的空气产生强烈的好奇心和探究欲。
（3）响应任务，进入“气体侦探”的角色。
设计理念：
（1）利用侦探破案的情境，巧妙地将“探究气体存在”转化为“寻找证据”，极具趣味性和挑战性。
（2）明确本课核心任务，激发学生高阶思维。
（二） 探究新知，寻找证据
环节一：证据一：捕捉空气
教师活动：
“首先，我们要想办法‘抓住’空气。请大家拿起塑料袋，在空中挥动，然后迅速扎紧袋口，你发现了什么？（塑料袋鼓起来了）里面有什么？（空气）摸一摸什么感觉？这说明了什么？（空气确实存在，它占据了塑料袋里的空间。）”
“看，我们找到了第一个证据！空气虽然看不见，但我们可以把它装起来，它能占据空间。” （板书：空气存在，占据空间）
学生活动：
（1）动手用塑料袋捕捉空气。
（2）通过触摸鼓起的塑料袋，感受空气的存在。
（3）得出结论：空气是存在的，它占有空间。
设计理念：
简单易行的活动，让学生亲手获得空气存在的第一手证据，体现“做中学”。
环节二：证据二：空气占据空间（“纸团不湿”实验）
教师活动：
“空气会乖乖地待在一个地方吗？它会不会‘抢地盘’呢？我们来做一个更有趣的实验——‘纸团不湿’。请将干燥的纸团紧紧塞在杯底，然后将杯子竖直倒扣入水槽中，再竖直拿起。猜一猜，纸团会湿吗？”
（学生实验后）
“哇！纸团没有湿！为什么？杯子里除了纸团，还有什么？（空气）正是杯子里面的空气占据了空间，把水挡在了外面，所以纸团才没有湿。如果我们把杯子倾斜着放入水中，会看到什么？（冒气泡）这又说明了什么？（空气跑出来了，水进去了。）”
“太棒了！我们又找到了一个关键证据：空气不仅存在，还会占据空间，并且可以被水挤走。” （强化板书：空气占据空间）
学生活动：
（1）参与“纸团不湿”预测与实验，观察神奇的现象。
（2）在教师引导下，分析现象原因：是空气保护了纸团。
（3）通过倾斜杯子看到气泡，理解空气能被排出，水能进入。
设计理念：
经典的探究实验，现象明显，推理逻辑清晰，有力证明“空气占据空间”，是本节课的重点突破环节。
环节三：证据三：空气的体积会变（注射器实验）
教师活动：
“我们已经知道固体、液体的体积是固定的。那空气的体积固定吗？请用注射器抽入一些空气，用手指堵住出口，用力推活塞，再用力拉活塞，你发现了什么？”
（引导学生描述：推的时候，空气被压缩，体积变小；拉的时候，空气膨胀，体积变大。）
“这个实验告诉我们，空气的体积容易改变，它没有固定的形状，也没有固定的体积。这就是气体和固体、液体最大的不同之处。” （板书：无固定形状，无固定体积）
学生活动：
（1）操作注射器，感受推拉活塞时阻力的变化。
（2）观察空气体积可以被压缩和扩张的现象。
（3）归纳出气体“无固定形状和体积”的特性。
设计理念：
通过直观操作，化解气体特性的抽象性，并与固体、液体形成鲜明对比，完成三种物态概念的建构。
（三） 总结对比，升华情感
教师活动：
“恭喜各位‘气体侦探’，你们通过严谨的观察和推理，成功找到了空气存在的多项证据，并揭示了气体的重要特性！现在，我们来回顾一下固体、液体和气体有哪些主要区别？（引导学生共同总结完成表格或概念图）”
“今天，我们像真正的科学家一样，通过实验寻找证据，破解了‘隐形’气体的奥秘。这种勇于探索、尊重证据的精神，就是科学精神。”
（跨学科融合与情感升华）
“同学们，我们对气体的认识和利用源远流长。古人很早就学会了‘借东风’（出示图片），利用空气的流动（风）来航行、发电；今天，我们的航天员能够在外太空安全生活（出示图片），离不开科学家们对飞船内气体环境（如氧气、气压）的精确控制。从古至今，我们中国人一直在探索和利用自然规律，不断创造奇迹。希望同学们继续保持这份探究的热情，未来为祖国的科技发展贡献智慧！”
学生活动：
（1）在教师引导下，对比总结固体、液体、气体的主要特征。
（2）聆听总结，感受科学探究的价值和乐趣。
（3）了解气体知识在古今科技中的应用，激发民族自豪感和科学志向。
设计理念：
（1）通过对比总结，将本单元知识系统化，形成完整的认知结构。
（2）将科学精神与我国古今科技成就相结合，升华主题，落实立德树人。
八、作业设计
1.基础性作业：完成《学习任务单》上的“固体、液体、气体特征对比表”。
2.实践性作业（二选一）：
选项A（制作）：制作一个简易风车，观察风（空气流动）如何让它转动起来。
选项B（调查）：找一找生活中哪些地方利用了空气（如气球、轮胎、风箱），并选择一种向家人介绍。
九、教学反思
本节课以“气体侦探”为核心情境，极大地激发了学生的探究欲。三个探究实验设计巧妙，层层递进，从“证明存在”到“占据空间”再到“体积可变”，逻辑清晰，有效突破了教学重难点。学生通过亲手操作和逻辑推理，深刻理解了气体的特性。
1.成功点：情境与教学内容高度契合；实验选择经典且有效，尤其是“纸团不湿”实验，充分体现了探究的趣味性和思维性。
2.待改进：在推理环节，部分学生可能需要更多的引导和脚手架（如提示性问题）；时间把控需更加精准，确保有充足时间进行最后的对比总结和情感升华。需强调实验操作的规范性，如杯子要竖直倒扣。
附：《学习任务单》
第4课《气体》学习任务单
班级：__________ 姓名：__________ 探索主题：我是气体侦探
第一部分：寻找空气存在的证据
实验一：捕捉空气 用塑料袋捕捉空气后，你有什么发现？
我的发现：
塑料袋变得 ________，说明里面有 ________，它占据了 ________。
实验二：纸团不湿
我的预测：纸团会（湿 / 不湿）（圈出你的选择）
实验现象：纸团（湿 / 不湿）（圈出你的选择）
我的解释：因为杯子里有 ________，它占据了杯子的 ________，所以水进不去，纸团就不湿。
实验三：空气的体积会变
用注射器抽入空气，堵住口：
推活塞：感觉 ________，看到空气的体积 ________。
拉活塞：感觉 ________，看到空气的体积 ________。 我的结论：空气的体积 ________（容易 / 不容易）改变。
第二部分：固体、液体、气体大比拼
请根据你的学习，填写下表。
有固定形状吗？ 有
有固定体积吗？ 有 有
会流动吗？ 不会 会 （可以扩散）
第三部分：课堂表现，我评价
请根据你今天在课堂上的表现，在相应的表情下画√。
我认真完成了所有侦探实验
我积极思考并分析了现象
我找到了空气存在的证据
我明白了气体和固体、液体的不同
我最感兴趣的一个实验是：_________________________
因为：_________________________________________
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