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第二单元 空气
·第3课时 压缩空气·
教案
班级： 课时： 课型：
学情分析
在上节课的学习中，学生们已经知道了空气能够占据空间，本节课在此基础上对空气占据空间的大小继续探索，丰富学生对“空气占据空间”这一概念的认识。
本节课以科学实验和班级研讨为主，教师带学生对比观察针筒中空气和水占据空间大小的变化，并通过画图记录的方式总结分析实验现象。科学实验能够提高学生的动手操作能力，培养学生的科学素养，班级研讨和画图记录是加强学生语言表达能力和观察能力的重要途径。
教学目标
理解空气会占据空间。
了解空气占据的空间能够被压缩。
三、重点难点
【教学重点】
通过实验，对比空气和水占据空间的不同。
【教学难点】
实验的操作与观察，利用绘画等形式记录实验结果。
四、教学过程
第一板块 【勤思善辨 关注聚焦】
师：空气和石块有哪些不同？（学生自由回答）
师：空气是气体，石块是固体。
师：它们都能够流动吗？
生：空气能够流动，石块不能流动。
师：空气和水有哪些不同？（学生自由回答）
师：空气是气体，水是液体。
师：空气和水哪个流动性更好？
生：空气的流动性比水的流动性好。
师：空气、石块、水有什么相同？
生：它们都占据空间。
师：空气和水占据空间的大小能够改变吗？（学生自由回答）
设计意图：该板块建立在学生之前的学习基础上，围绕“占据空间”这一话题展开提问，为接下来的学习内容做铺垫。师生互动交流的形式能够活跃课堂气氛，调动学生自主思考的积极性。
第二板块 【科学求真 探索新知】
第一部分：预测讨论环节。
师：两支注射器抽取同样体积的空气和水，堵住注射器管口，将注射器活塞向下压，会发生什么？（学生自由回答）
师：将你们的预测结果画下来。
第二部分：实验 压缩空气和水。
实验材料：注射器和清水。
实验步骤：
（1）用两支注射器，分别抽取10毫升(相同刻度)的水和空气，记下初始刻度。
（2）用手指紧紧堵住注射器管口，另一只手将活塞慢慢用力向下压，直到活塞不动为止，然后松手。
（3）慢慢用力向上拉活塞，然后松手。
（4）多次重复以上实验，观察水和空气占据空间的变化情况，并用画图的方式记录实验现象。
学生根据步骤进行操作。
实验现象——管内空气的变化：
师：用手向下压装有空气的注射器活塞，观察到了什么现象？
生：向下压活塞时，活塞位置下移。
师：松手后，观察到了什么现象？
生：松手后活塞慢慢向上弹了回去。
师：用手向上拉装有空气的注射器活塞，观察到了什么现象？
生：向上拉活塞时，活塞位置上移。
师：松手后，观察到了什么现象？
生：松手后活塞慢慢向下收了回去。
实验现象——管内水的变化：
师：用手向下压装有水的注射器活塞，观察到了什么现象？
生：向下压活塞时，活塞位置几乎不变。
师：用手向上拉装有水的注射器活塞，观察到了什么现象？
生：向上拉活塞时，活塞位置几乎不变。
观看视频：压缩空气和水。
设计意图：该板块以学生动手实践为主，对比观察的方式能够更加直观地体现空气的特性。教师带领学生进行现象的发掘，能够引导初步接触实验的学生更好地发现和总结实验现象。实验活动有助于在“假设——实验——观察——总结”的过程中培养学生科学的思维方式。
第三板块 【原理深究 知识内化】
研讨一：
师：在这个实验中，你们观察到了什么现象？
生：装了空气的注射器活塞能够上下移动；装了水的注射器活塞不能够上下移动。
研讨二：
师：怎样解释你们观察到的这些现象？
师（提示）：海绵因为内部孔隙很大，所以能够被挤成小小的一块。大家可以从空气微粒间距和水微粒间距的角度来思考。（学生自由回答）
师：水微粒可能是怎样分布的？
生：紧紧地挤在一起。
师：水微粒紧紧地排在一起，我们向下压或者向上拉注射器活塞时都不能将它们分开，所以活塞位置不能移动。
师：空气微粒可能是怎样分布的？
生：空气微粒之间分布松散，之间的间距较大。
师：向下压注射器活塞时，空气微粒会被压缩在一起；向上拉注射器活塞时，空气微粒则会被扩张，因此活塞位置能够上下移动。
师：空气占据空间的大小可以被改变吗？
生：可以。
师：水占据空间的大小可以被改变吗？
生：不可以。
师（总结）：空气占据空间的变化是由于空气微粒的间距变化引起的。活塞下压，微粒间距变小，空气被压缩；活塞上拉，微粒间距变大，空气被扩张。
师：用画韦恩图的方式总结空气和水占据空间的相同和不同。
设计意图：该板块以班级研讨和画图记录的形式对实验现象进行总结与分析，有助于提高学生的思维能力和语言表达能力。借微粒的概念帮助学生对所学知识进行深度理解，画韦恩图则能够利用对比加深学生对空气和水的认识。
第四板块 【新知巧用 思想开拓】
小游戏：制作空气压缩枪。
实验材料：注射器、橙子皮
实验步骤：
（1）用注射器吸入空气，并将橙子皮堵住注射器口；
（2）用力向下压活塞，将橙子皮发射出去。
注意：注射器口不能对着人！
原理分析：
师：空气占据着注射器内的空间，被压缩后产生了弹力，弹力作用于管口的橙子皮，橙子皮就被射出去了。空气被压缩的程度越大，产生的弹力越强，橙子皮的射程越远。
压缩空气的应用：
科学应用：“蛟龙号”潜水艇；
工业应用：风镐、气动铆钉枪；
生活应用：充气轮胎、充气城堡、充气坐垫等。
设计意图：该板块包含拓展小游戏和压缩空气的实际应用，有利于提高学生的实践能力，启发学生将知识迁移到生活中。
第五板块 【知识拓展 认知提升】
观看视频：神奇的空气枪。
观看视频：自制空气炮。
制作材料：纸杯、气球、剪刀、美工刀等。
观看视频：压缩空气引火实验。
师：为什么火柴头能被压缩空气点燃？（学生课下自行探索）
原理：用活塞迅速压缩空气，活塞对空气做功，使其内能增大，温度迅速上升，因此可以将火柴头点燃。
设计意图：这一板块旨在拓宽学生的知识面，鼓励学生在生活中多看多思多想，调动学生科学研究的积极性。
第六板块 【随堂练习 巩固新知】
填空题。
（1） 占据的空间大小能够改变。
（2）水占据的空间不容易被压缩，也不容易被 。
（3）空气压缩枪利用被压缩的空气产生的
把子弹发射出去。
（4）空气是由许多空气微粒组成的，当空气被压缩，微粒间的距离会 ，压力消失后，微粒间的距离会 。
2. 选择题。
（1）注射器抽进空气后，堵住口，用力压活塞，活塞会（ ）。
A.很难推动 B.推到0刻度
C.推到一定程度推不动了
（2）注射器抽进水后，堵住口，用力推活塞，活塞会（ ）。
A.很难推动 B.推到0刻度
C.推到一定程度推不动了
（3）空气轮胎、手风琴都是根据（ ）原理制成的。
A.空气有固定的形状
B.空气可以占据一定的空间并能被压缩
C.空气可以流动
设计意图：该板块结合课堂重要知识点，检查学生的学习掌握情况，有助于巩固本课新学的知识，强化认识。
【答案】
1.（1）空气；（2）扩张；（3）弹力；
（4）缩短；变大
2.CAB

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