资源简介

《空气有质量吗》教学设计
三年级的学生对周围世界充满好奇心和求知欲，已经具备了一定的观察能力和初步的思维能力，但对于抽象概念的理解仍需要借助直观的实验现象和生活经验。在学习本课前，学生通过日常生活经验和前几节课的学习，对空气有了一定的感性认识，但对于空气是否有质量这个问题，他们可能并没有深入思考过。部分学生可能根据生活中的一些现象，如气球充气后变重，猜测空气有质量，但也有学生可能认为空气看不见摸不着，没有质量。因此，本节课需要通过有趣的实验活动，引导学生观察、思考、探究，从而得出科学的结论。
理解质量的概念，知道质量是物体所具有的一种物理属性，不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。
通过实验探究，认识到空气是有质量的，并且知道空气的质量很轻。
能够运用科学的思维方法，提出探究空气是否有质量的问题，并作出合理的猜想。
能基于已有经验和所学知识，设计并实施实验，探究空气是否有质量，以及如何测量空气的质量。
（一）教学重点
设计并实施实验，探究空气是否有质量。
通过实验观察和数据分析，得出空气有质量且质量很轻的结论。
（二）教学难点
理解质量的概念，明确空气具有质量这一物理属性。
对实验中出现的误差进行分析和解释，确保实验结果的准确性和可靠性。
多媒体课件、天平（精确到 0.1g）、皮球、打气筒、绿豆、回形针、小塑料桶、电子秤、透明密封袋、夹子、记录表、实验视频。
（一）趣味游戏，导入新课（5 分钟）
同学们，今天老师带来了一个有趣的小游戏 ——“平衡大挑战”。（教师出示一个简易天平，天平两端分别放着一个空塑料瓶和一个装有少量沙子的塑料瓶，此时天平不平衡）
你们看，现在天平不平衡了，谁能想办法让它平衡呢？（邀请学生上台尝试，通过在空塑料瓶中加入适量的物品，如小石子、纸张等，使天平达到平衡）
刚才同学们通过往空塑料瓶中加入东西，改变了它的重量，从而让天平平衡了。那大家想一想，我们周围无处不在的空气有没有重量呢？也就是说，空气有质量吗？（板书课题：空气有质量吗）
设计意图：通过趣味游戏导入新课，激发学生的学习兴趣和好奇心，同时让学生在游戏中初步感知物体的重量和平衡的关系，为后续探究空气是否有质量做好铺垫。
（二）联系生活，引发猜想（5 分钟）
同学们，在我们的日常生活中，有很多现象都与物体的质量有关。例如，我们去超市买水果时，会用秤来称水果的重量；我们背书包时，能感觉到书包有一定的重量。那你们根据自己的生活经验，想一想空气有没有质量呢？（学生自由发言，表达自己的观点和想法）
看来同学们对这个问题的看法不一，有的同学认为空气有质量，因为气球充气后会变重；有的同学则认为空气没有质量，因为空气看不见摸不着。那空气到底有没有质量呢？我们需要通过实验来验证。
设计意图：引导学生联系生活实际，思考空气是否有质量，充分调动学生的已有经验和思维，激发学生的探究欲望。同时，让学生在讨论中暴露自己的前概念，为后续的实验探究和概念建构奠定基础。
（三）实验探究，验证猜想（20 分钟）
设计实验方案
（1）同学们，我们要验证空气是否有质量，应该怎么做呢？请大家小组讨论一下，设计一个实验方案。（学生分组讨论，教师巡视指导）
（2）哪个小组愿意来分享一下你们的实验方案？（邀请小组代表上台汇报，其他小组进行补充和评价）
（3）教师结合学生的汇报，总结并完善实验方案：
实验器材：简易天平、皮球、打气筒、绿豆。
实验步骤：
自制一个简易天平，将天平调至平衡。（向学生介绍简易天平的制作方法：用一根筷子作为天平的横梁，在横梁的中间系上一根细线，将两个相同的塑料盘分别挂在细线的两端）
在天平的一端放上一个未充气的皮球，另一端放上一些绿豆，使天平保持平衡。（此时，向学生强调天平平衡的重要性，以及如何通过调整绿豆的数量来使天平达到平衡）
用打气筒给皮球打入 10 筒空气，再把皮球放回天平的一端，观察天平的变化。
如果天平不平衡，向放皮球的一端加入绿豆，直至天平再次平衡。记录加入绿豆的数量。
重复以上步骤，再给皮球打入 10 筒空气，观察天平的变化，并再次记录加入绿豆的数量。
实验注意事项
（1）在使用打气筒给皮球打气时，要注意安全，不要对着人打气。
（2）在调整天平平衡时，动作要轻缓，避免天平晃动过大影响实验结果。
（3）加入绿豆时，要一颗一颗地慢慢加，直到天平平衡为止，同时要注意记录加入绿豆的数量。
（4）小组内成员要分工合作，认真观察实验现象，及时记录实验数据。
学生分组实验
（1）各小组按照实验方案进行实验，教师巡视指导，关注学生的实验操作是否规范，及时给予帮助和指导。
（2）提醒学生在实验过程中要认真观察天平的变化，记录好每次加入绿豆的数量，并思考实验现象说明了什么。
实验结果汇报与分析
（1）各小组完成实验后，整理实验数据，派代表进行汇报。（教师将各小组的数据记录在黑板上的表格中）
（2）引导学生观察实验数据，分析实验结果：
观察表格中的数据，你们发现了什么？（学生可能会回答：每次给皮球打入 10 筒空气后，天平都会向皮球一端倾斜，需要加入一定数量的绿豆才能使天平再次平衡；而且第二次加入的绿豆数量比第一次多）
这说明了什么呢？（学生讨论后回答：说明皮球打入空气后变重了，增加的重量就是充入的空气的质量，所以空气是有质量的）
为什么第二次加入的绿豆数量比第一次多呢？（学生思考并回答：因为第二次又打入了 10 筒空气，皮球里的空气更多了，所以质量也更大了，需要加入更多的绿豆才能使天平平衡）
设计意图：通过让学生自主设计实验方案、进行实验操作、观察实验现象、分析实验数据，培养学生的实验探究能力和科学思维能力。在实验过程中，引导学生关注实验细节，培养学生严谨认真的科学态度。同时，通过小组合作学习，培养学生的团队合作精神和交流表达能力。
（四）深入研讨，拓展认识（10 分钟）
认识质量的概念
（1）同学们，通过刚才的实验，我们知道了空气是有质量的。那什么是质量呢？（教师引导学生回顾实验过程，思考质量的含义）
（2）讲解质量的概念：质量是物体所具有的一种物理属性，它表示物体所含物质的多少。物体的质量不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。（举例说明质量的不变性，如一块橡皮泥，无论把它捏成什么形状，它的质量都不变；一杯水，无论它是液态还是固态，它的质量也不变）
感受空气质量的轻
（1）我们知道了空气有质量，那空气的质量和我们日常生活中常见的物体相比，是轻还是重呢？（学生自由回答）
（2）教师出示一个电子秤，先称出一个皮球的质量，然后给皮球充满空气，再称出皮球的质量，让学生观察两次称重的结果。（学生发现充满空气的皮球比未充气的皮球质量增加得很少）
（3）通过这个实验，我们可以感受到空气的质量非常轻。虽然空气有质量，但由于它很轻，我们在日常生活中通常感觉不到它的重量。
思考影响实验结果的因素
（1）在刚才的实验中，我们每个小组得到的数据可能不完全相同，这是为什么呢？（引导学生思考可能影响实验结果的因素）
（2）学生小组讨论后汇报，教师总结：
实验误差：在实验过程中，由于测量工具的精度、实验操作的准确性等因素，可能会导致实验结果存在一定的误差。例如，天平的灵敏度不够高，加入绿豆时数量的估计不准确等。
空气泄漏：如果皮球或打气筒存在漏气的情况，那么充入皮球的空气量就会减少，从而影响实验结果。
其他因素：如实验环境的温度、湿度等，也可能会对实验结果产生一定的影响。
改进实验方法
（1）为了减小实验误差，提高实验结果的准确性，我们可以对实验方法进行哪些改进呢？（学生思考并回答）
（2）教师总结并介绍一些改进方法：
使用更精确的测量工具，如电子天平，可以更准确地测量物体的质量。
在实验前，仔细检查实验器材是否完好，确保皮球和打气筒没有漏气的情况。
多次重复实验，取平均值，以减小实验误差。
设计意图：在学生得出空气有质量的结论后，进一步引导学生深入研讨质量的概念、空气质量的轻重以及影响实验结果的因素，拓宽学生的思维，加深学生对知识的理解。同时，通过让学生思考改进实验方法，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
（五）知识应用，拓展延伸（5 分钟）
同学们，我们通过实验证明了空气是有质量的。那你们知道在我们的生活中，哪些地方运用到了空气有质量这一知识吗？（学生自由发言，教师给予肯定和补充）
（例如：热气球是利用加热空气使其密度变小，从而产生浮力上升的；飞机的机翼设计利用了空气的流动产生升力，而空气的质量对升力的大小有一定的影响；在气象学中，通过测量空气的质量和压力等参数，可以预测天气变化等）
接下来，请大家发挥想象力，想一想如果空气没有质量，我们的世界会变成什么样子呢？（学生大胆想象，自由发言）
设计意图：通过知识应用和拓展延伸，让学生了解科学知识与生活的紧密联系，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。同时，通过让学生想象如果空气没有质量的情景，激发学生的创新思维和探索精神，进一步加深学生对空气质量重要性的认识。
（六）课堂总结（5 分钟）
同学们，通过这节课的学习，你们有哪些收获呢？（学生回顾本节课的学习内容，从知识、技能、方法、情感等方面进行总结）
教师对学生的总结进行补充和完善，强调本节课的重点内容：
我们通过实验探究，知道了空气是有质量的，并且质量很轻。
质量是物体所具有的一种物理属性，表示物体所含物质的多少。
在实验过程中，我们要注意实验操作的规范性，认真观察实验现象，准确记录实验数据，对实验结果进行科学的分析和解释。
科学知识来源于生活，又服务于生活。我们要善于观察生活中的现象，运用所学的科学知识去解决生活中的问题。
布置课后作业：
回家后，和家长一起讨论生活中还有哪些现象可以证明空气有质量。
查阅资料，了解更多关于空气质量的知识，如空气质量的好坏对人类健康和环境的影响等。
设计意图：通过课堂总结，帮助学生梳理本节课的知识脉络，巩固所学知识，培养学生的总结归纳能力。同时，通过布置课后作业，将课堂学习延伸到课外，让学生进一步加深对空气质量的认识，培养学生自主学习和探究的能力。
在本节课的教学中，我注重以学生为主体，通过创设情境、引导探究、小组合作等教学方法，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让学生在自主探究和合作交流中获取知识、培养能力。
通过趣味游戏导入新课，有效地激发了学生的学习兴趣和好奇心，使学生迅速进入学习状态。
在教学中，注重将科学知识与生活实际相结合，让学生了解科学知识在生活中的广泛应用，培养了学生运用所学知识解决实际问题的能力。同时，通过拓展延伸环节，激发了学生的创新思维和探索精神。
在对实验结果的分析和讨论环节，部分学生的思维不够活跃，对问题的理解不够深入。在今后的教学中，应加强对学生思维能力的培养，引导学生多角度思考问题，提高学生的分析和解决问题的能力。

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