资源简介

空气占据空间
【教学目标】
通过本课的探究活动，认识空气占据空间这一科学概念。
通过研究空气占据空间的内容，学生可以初步学会进行关于空气占据空间的实验。他们将能够根据观察到的事实进行猜想，培养出科学思维的能力。同时，他们也会养成认真细致、独立思考的科学学习习惯。
在学习空气占据空间的科学概念的过程中，教师可以通过激发学生的科学探究兴趣来提高他们的学习积极性。学生将有机会亲身体验科学探究的过程，并感受到合作研究的乐趣。这将有助于培养学生对科学的热爱和探索精神。
【教学准备】
(1)材料准备：气球、空塑料瓶、锥子、水槽、水、纸团、透明玻璃杯、去底且盖子扎孔的空塑料瓶、乒乓球。
(2)活动场地：教室。
【教学过程】
(1)提出问题。
教师演示：科学小魔术——瓶子里的气球怎么吹不大？老师却吹得大？
生：我们还小，力气小，所以吹不大。
生：老师力气大。
生：瓶子里空间小。
(2)猜想假设。
教师引领学生观察瓶子底部的小孔，并思考。
师：怎么瓶子底部有小孔，瓶子里的气球就可以吹大了呢？
生：瓶子里有空气。
生：瓶子里空气能从小孔跑出来。
生：我吹气球的时候，您一定把小孔悄悄堵住了，瓶子里空气出不来，我就吹不大气球了。
生：肯定是这样，我也同意。
师：非常好，你们都给出了很好的猜测和解释。事实上，当瓶子底部有小孔时，空气可以从中逸出，这就创造了一个负压区域。当我们吹气球时，我们将空气吹入瓶子中，由于瓶子顶部被封闭，空气无法逃逸，所以它会在瓶子内部形成一个高压区域。这个高压区域会将气球膨胀起来。
(3) 搜集证据。
小组实验1：空气占据瓶子里的一部分空间。
师：瓶子底部侧壁钻一个孔，再吹气球能吹大，思考原因，再将瓶子放入水中吹瓶子里的气球，观察发现随着瓶子里气球的变大，瓶子底部的小孔有气泡冒出，解释这种现象？
小组实验操作，把观察到的现象就在学生活动手册13页上。
师：这个实验中为什么发生这样的事情？
生：我们看到，吹气球时，瓶子的小孔会有气泡冒出。
生：我觉得气泡就是瓶子里的空气跑出来了。
小组实验2：不会湿的纸团。
师：同学们认为瓶子里的空气占据了空间，导致气球无法充分膨胀。然而，当我们在瓶子上打孔后，空气可以通过小孔逸出，从而被气球挤出瓶子。我们还可以在小孔处观察到气泡的形成。尽管我们普遍认为空气是无色、无味、无臭和透明的气体，但是否确实如此仍需要通过实验来进一步验证。
师：这是什么 （一张纸），是干的还是湿的 （干的）如果老师把这张纸放进水里会怎样 （会湿）你有办法让纸放进水里也不湿吗
生：把纸表明涂蜡。
生：把纸装入塑料袋中。
生：把纸放进杯子里，再将杯子倒扣到水中。
师：你是怎么想的？
生：杯子里和瓶子里一样，也有空气，如果我们不让杯子里的空气跑出来就可以了。这个实验我做过。
师帮助这名学生板前把实验做了一遍。
师：这种方法确实没有使纸变湿。你是否想尝试一下呢？在进行这个实验时，你认为我们应该注意哪些问题？纸需要紧紧地塞在杯子底部；杯子需要垂直插入水中；杯子在水中静置10秒钟；然后垂直地取出杯子；擦干净杯子边缘的水，观察一下纸是否变湿。
学生分组实验（教师给各组学生提供的杯子是不同的，有的组的杯子底部有洞、有的组的杯子底部没洞，学生实验后，发现有的组的纸湿了，有的组的纸没湿。）
师：为什么有的组的纸湿了，而有的组的纸却没有湿呢？
生：我们组的杯子上有个洞，导致空气从洞里逸出，水就进去了，所以纸变湿了。
(4)处理信息。
师：在我们的身边，还有哪些空间也被空气占有？
生：文具盒里的空间除了有文具外，还有空气。
师：是不是可以这样描述：文具盒里的空间除了被文具占有外，还被空气占有。
生：书包里的空间除了被书本占有外，还被空气占有。
生：教室里的空间除了被我们、桌椅等占有者，还被空气占有。
生：……
师小结：空气占有一定的空间，并且充满各处。
(5)拓展活动。
科学小魔术——听话的小球。
教师出示乒乓球和去底的塑料瓶。
师：你们看，老师还给大家带来了乒乓球。如果我们把乒乓球放入水中，它会浮在水面上。现在假设老师用一个去底带盖的瓶子扣在乒乓球上，然后竖直压入水中。根据我们今天所做的实验和所学的知识，你认为乒乓球会在水中的什么位置呢？为什么呢
生：乒乓球会浮在瓶子的顶部，因为它比较轻；
生：小球会在瓶子的中间位置，因为水会进入瓶子，直到瓶子中的水位与瓶子外面的水位一样高，小球要浮在水面上，因此，小球会处在瓶子的中间位置；
生：小球会在瓶子的底部，因为瓶子里有空气，空气占着瓶子里的空间，水进不去，小球就会落在水底。
师：想不想试一试？注意：实验时请你把瓶子对着小球竖直压入水底，不能上下移动瓶子。
师：你看到什么实验现象
生：小球沉在水底里。
师：为什么小球会沉在水底
生：是空气占满了瓶子的空间，使小球沉在了水底。
师：空气占满了瓶子的空间，就能使小球沉在水底，空气占满了杯子的空间，就能让纸不湿，那你能不能根据以上实验现象进一步猜想：怎样让你的小球从水底跑到水的中间，或者跑到水面上来 为什么？？
生：倾斜瓶子，把瓶子扎洞，松一松瓶子盖；
生：用一根管子吸出瓶子里的空气
……
师：只有当一部分空气从瓶子中被释放出来，为水腾出空间时，水才能进入瓶子，小球才能上升。如果空气不腾出空间，水就无法进入瓶子，小球也不会上升。
实验验证。
【教学反思】
在本课中，学生建立科学概念的过程中，思维主线贯穿整个教学活动。从课堂一开始讨论瓶子里气球吹不大的原因，到争论纸湿没湿的实验现象，再到猜想和验证瓶子和小球的实验现象，最后设计让小球到中间、到水面上的方法。这一过程环环相扣，层层深入地引导学生，很好地培养了学生思维的严谨性和连续性，有效地发展了学生的科学思维能力。

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