资源简介

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单元基本信息
单元主题 探究空气的存在、特性（占据空间、有质量、受热运动等）及与生活的联系，建立对空气的科学认知。
课标要求 核心概念 1.物质的结构与性质 二、学习内容 1.1物质具有一定的特性与功能 ①能使用简单的仪器测量一些物体的长度、质量、体积、温度等常见特征，并使用恰当的计量单位进行记录。 1.2空气与水是重要的物质 ④说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。观察并描述空气受热上升的现象。知道风是一种空气流动的现象，列举生活中常见的形成风的一些方法。 三、学业要求： 能举例说明物体具有长度、质量、体积、温度等特征； 能说出空气受热会膨胀，风是空气流动的现象。 能利用证据说明空气占据空间、充满各处的性质等。 能使用简单的仪器测量物体的长度、体积、温度、质量等； 能在教师指导下设计方案，观察空气受热上升的现象。 对常见物体的特征和常见材料的性能表现出探究兴趣； 认识到观察和测量的重要性，观察和测量的结果需要如实记录； 能按要求进行合作探究学习；意识到各种材料对人们生活的意义。
单元课时设计 课时课题主要任务1《吹气球》对比“直接吹气球”与“瓶中吹气球”的现象，发现瓶中气球难吹大； 通过“漏斗倒水入封口瓶”“杯底塞纸巾倒扣入水”“塑料瓶罩乒乓球下压”等实验，验证空气占据空间。2《称空气》完成“两端挂充气气球的细长棍平衡实验”，观察放气后棍的倾斜，初步证明空气有质量； 用电子天平测量“瘪皮球充气（5筒、10筒…20筒）”后的质量变化，定量验证空气有质量。3《热气球》用“塑料袋+蜡烛”模拟热气球，观察其上升现象； 用天平测量“集气瓶加热前后的质量”，结合“空气微粒受热间距变大”的模型，解释空气受热膨胀上升的原理； 估算房间内空气的质量并与自身体重比较。4《风的形成》用扇子、嘴吹、电吹风等方法制造风，观察风车、头发的变化，认识“风是空气流动的现象”； 用“去底塑料瓶+蜡烛+蚊香”模拟自然风，观察烟雾流动，结合“冷热空气流动图”，理解自然风是因地表冷热不均、空气流动形成的； 流风在农业、工业、生活中的应用（如传花粉、风力发电）。
一、单元学习主题分析（体现学习主题的育人价值）
主题名称 空气的性质
单元设计意图 （一）主题提出 空气是学生熟悉却“抽象”的物质（看不见摸不着），从“探究空气性质”切入，符合三年级“从生活到科学”的认知规律，激发探究兴趣。 （二）课标落实 通过“吹气球（探占据空间）”“称空气（证有质量）”“热气球（究受热运动）”“风的形成（析空气流动）”等实验，落实“物质性质探究”“实验能力培养”“科学与生活联系”的课标要求。 （三）教材关系 承接低年级对“空气存在”的初步感知，深入探究空气性质；为后续“气体变化”“天气与气候”等内容奠基（如风是天气现象的基础）。 （四）次级主题逻辑 以“空气性质”为主线，按“空气占据空间→有质量→受热变化→流动形成风”递进：从基础性质到动态变化，层层深入构建空气认知体系。
主题学情分析 三年级学生对空气有生活感知（如呼吸、风），但对“占据空间”“有质量”“受热成风”的科学本质模糊。学生爱动手但推理能力弱，需通过直观实验帮助归纳结论。
开放性学习环境 1.指导性预习：阅读+问题+检测； 2.大单元大概念大任务课堂学习：问题+探究+讲述+整合+实战； 3.现代教育新技术：PPTX+微视频+网络+师生互助
二、单元学习目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向）
单元学习目标 （一）科学观念 知道空气真实存在，能占据空间、具有质量。 理解空气受热膨胀上升，冷热空气流动形成风。 了解空气性质在生活中的应用（如充气玩具、热气球）。 （二）科学思维 通过“吹气球”“称空气”实验，培养观察、推理能力（如从“瓶中气球吹不大”推理出“空气占空间”）。 借助“微粒模型”，建立“微观运动→宏观现象”的思维（如受热微粒间距变大→空气膨胀）。 （三）探究实践 能独立完成“瓶中吹气球”“天平测空气质量”等实验，规范操作并记录。 能设计简单实验（如用蜡烛、塑料瓶探究风的形成）验证假设。 （四）态度责任 激发空气探究兴趣，养成严谨实验的态度。 体会空气对生活的重要性，树立保护空气、利用空气改善生活的意识。
三、学习活动/任务设计（指向学习目标，强调学生的活动与体验）
第1课时 任务1 名称：对比吹气球现象 任务描述：①直接吹气球，感受膨胀；②把气球放进塑料瓶，套住瓶口再吹，观察能否吹大。 设计意图：通过对比引发认知冲突，为“空气占据空间”铺垫。
任务2 名称：解释瓶中气球吹不大的原因 任务描述：结合“粉笔占盒子空间”“水占杯子空间”的类比图，思考并解释（瓶子里的空气已占空间，气球无法膨胀）。 设计意图：用生活类比帮助理解“空气占据空间”，培养类比推理能力。
任务3 名称：多实验验证空气占据空间 任务描述：①漏斗插小口瓶，橡皮泥封瓶口后倒水，观察水是否全流入；②杯底塞纸巾，倒扣水中，观察纸巾是否湿；③无盖塑料瓶罩乒乓球下压水底，观察乒乓球是否上浮。 设计意图：多角度验证“空气占据空间”，强化认知，培养实验操作与解释能力。
第2课时 任务4 名称：猜想空气是否有质量 任务描述：结合“轻得像空气”的说法，猜想并说明理由（如“气球充气后变重，可能有质量”）。 设计意图：基于生活经验引发思考，培养科学猜想能力。
任务5 名称：用平衡实验证明空气有质量 任务描述：①细长棍两端挂充气气球，调至水平平衡；②放掉左侧气球的气；③观察细长棍倾斜（左侧变轻），推理“空气有质量”。 设计意图：通过直观平衡实验，让学生“看到”空气有质量，培养观察与推理能力。
任务6 名称：电子天平定量测空气质量 任务描述：①测瘪皮球质量；②向皮球充5筒空气，测质量；③重复充至20筒，每次记录；④观察质量变化，得出“充空气越多，质量越大”。 设计意图：定量实验更精确证明空气有质量，培养定量观察与数据分析能力。
第3课时 任务7 名称：模拟热气球上升 任务描述：①细铁丝做支架，固定塑料袋开口；②点燃蜡烛，撑开塑料袋倒扣在支架上加热袋内空气；③观察塑料袋是否上升。 设计意图：直观感受“热气球上升”，激发探究兴趣。
任务8 名称：探究热气球上升的原因 任务描述：①集气瓶瓶口朝下放天平，测瓶和空气总质量；②蜡烛加热瓶内空气1分钟，再测质量；③对比发现加热后质量变小；④结合“空气微粒受热间距变大”的图，解释“空气受热变轻，热气球上升”。 设计意图：从宏观实验（天平测质量）到微观模型，深入理解上升原理，培养跨层次思维。
任务9 名称：探究热气球下降的秘密 任务描述：1.准备两个相同的玻璃瓶，分别放在盛有冷水和热水的盆中，一段时间后取出。2.在热瓶中放入点燃的线香，当瓶内充满烟时移走线香，并立即用玻璃片盖住瓶口。3.将充满烟的热瓶倒放在冷瓶上，抽掉玻璃片，观察烟的流动。在图中用红色箭头标出热空气的流动方向，用蓝色箭头标出冷空气的流动方向。4.将热瓶与冷瓶上下对调，抽掉玻璃片，观察烟的流动。在图中用红色箭头标出热空气的流动方向，用蓝色箭头标出冷空气的流动方向。 试着用你的结论解释热气球是如何安全下降的。 设计意图：通过对比实验，帮助学生直观观察冷、热空气的流动方向，从而理解热气球是如何安全下降的。
第4课时 任务10 名称：制造风并观察 任务描述：用扇子扇、嘴吹、电吹风等方法制造风，观察风车转动、头发飘动，总结“风是空气流动的现象”。 设计意图：从生活经验出发，直观认识“风与空气流动有关”。
任务11 名称：探究自然风的形成原因 任务描述：①用“去底塑料瓶、蜡烛、蚊香”模拟自然风，观察烟雾流动；②摇塑料瓶喇叭口，观察火苗变化；③线香放瓶口，画烟的流动路线；④结合“冷热空气流动图”，解释“太阳使地表冷热不均，热空气上升、冷空气流动形成风”。 设计意图：通过模拟实验，直观理解自然风形成，培养观察与推理能力。
任务12 名称：了解风的应用与影响 任务描述：交流风在农业（传花粉）、工业（风力发电）、生活（调节气温）中的应用，以及对人类活动的影响（如帆船航行）。 设计意图：联系生活，认识风的价值，体会科学与生活的联系。
四、单元学习评价设计
评价要素 针对单元整体描述
评价内容 第13课《吹气球》：学生在“对比吹气球现象”“类比解释瓶中气球吹不大”“多实验验证空气占据空间”等探究活动中的表现。 第14课《称空气》：学生在“猜想空气是否有质量”“平衡实验证明空气有质量”“电子天平定量测空气质量”等探究活动中的表现。 第15课《热气球》：学生在“模拟热气球上升”“探究热气球上升原因”“估算房间空气质量”等探究活动中的表现。 第16课《风的形成》学生在“制造风并观察”“探究自然风形成原因”“了解风的应用与影响”等探究活动中的表现。
评价指标 第13课： 1.能基于生活经验（如充气气球变重），合理猜想“空气有质量”并说明理由； 2.能规范操作“气球平衡实验”，观察到放气后细长棍倾斜现象，并正确推理出“空气有质量”； 3.能使用电子天平测量瘪皮球充气后的质量变化，准确记录数据，且能从“充气越多质量越大”的规律中，再次验证空气有质量。 第14课： 1.能基于生活经验（如充气气球变重），合理猜想“空气有质量”并说明理由； 2.能规范操作“气球平衡实验”，观察到放气后细长棍倾斜现象，并正确推理出“空气有质量”； 3.能使用电子天平测量瘪皮球充气后的质量变化，准确记录数据，且能从“充气越多质量越大”的规律中，再次验证空气有质量。 第15课： 1.能正确组装“塑料袋+蜡烛”的热气球模型，观察到塑料袋受热上升的现象； 2.能通过“集气瓶加热前后质量测量”实验，结合“空气微粒受热间距变大”的模型，清晰解释“空气受热变轻，热气球上升”的原理； 3.能测量房间长、宽、高，运用“1立方米空气约重1.3千克”的知识，合理估算房间内空气质量，并与自身体重进行比较。 第16课： 1.能运用至少2种方法（扇子扇、嘴吹等）制造风，观察到风车转动、头发飘动等现象，并总结“风是空气流动的结果”； 2.能规范操作“去底塑料瓶+蜡烛+蚊香”的模拟实验，观察烟雾流动路线，结合“冷热空气流动图”，准确解释自然风因“地表冷热不均，热空气上升、冷空气流动”形成； 3.能列举3个及以上风在农业（传花粉）、工业（风力发电）、生活（调节气温）中的应用实例。
评价方法 课上评价 1.教师激励评价 2.学生自我反思评价 3.成果展示，学生互评：赞赏性评价和质疑性评价 5.使用评价量化表，延时评价 课后评价 1.课时作业 2.单元测试
五、单元作业设计
一、基础层（全体学生，15-20分钟） 任务：“空气占空间”家庭小实验秀 用塑料瓶、气球、杯子、纸巾、水等材料，选1-2个《吹气球》课的实验（如“瓶里吹气球”“杯底纸巾不沾水”），拍1-2分钟视频。视频需展示实验操作，并用自己的话解释“空气怎么占空间的”。 二、提升层（中等及以上学生，20-25分钟） 任务：“空气有质量”探究记录 用细木棍、绳子、气球、打气筒（或用嘴吹）做“气球平衡实验”，记录放气前后木棍的倾斜现象； 换用不同充气方式（如嘴吹、打气筒）重复实验，对比结果是否一致，把过程和发现写下来。 三、拓展层（学有余力学生，25-30分钟） 任务：自制“热空气小装置”并说明原理 用塑料瓶、蜡烛、轻纸条（或小塑料袋），做能展示“热空气上升”的装置（如简化热气球）； 拍装置运行视频，用文字解释“热空气让装置动的原因”；尝试改变蜡烛数量或装置形状，记录效果变化。
六、单元教学结构图
七、反思性教学改进（实施后填写）
实施后填写
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第14课时教学设计
课题 称空气
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析 《称空气》是苏教版三年级上册第四单元《空气的性质》的第二课。本单元围绕空气的性质展开，此前学生已认识空气的存在、占据空间等性质，本课聚焦“空气是否有质量”，通过对比实验、定量实验、科学史阅读，帮助学生建立“空气有质量”的科学观念，是探究空气性质的关键环节，为后续深入学习奠定基础。
2.学习者分析 三年级学生对周围事物充满好奇，喜欢动手操作，但对“质量”概念模糊，受“空气很轻”的生活经验影响，易认为空气无质量。学生具备初步观察与实验能力，但需教师引导规范操作、分析现象，发展科学思维。
3.学习目标确定 科学观念：知道空气有质量，了解接近地面处1立方米空气的质量约为1.3千克。 科学思维：能通过实验现象（气球倾斜、皮球质量变化）推理“空气有质量”；能对比实验数据，归纳“充入空气越多，物体质量越大”的规律。 探究实践：能参与“气球平衡”“电子天平测皮球”实验，规范操作（打气筒使用、天平读数），并准确记录、分析数据。 态度责任：对探究空气质量感兴趣；尊重实验事实，体会科学严谨性；了解伽利略实验，感受科学家探究精神。
4.学习重点难点 重点：通过实验（气球平衡、电子天平测皮球）证明空气有质量。 难点：设计实验并分析现象，推理“空气有质量”的结论。
5.学习评价设计 评价内容评价指标表现程度自评互评师评☆☆☆☆☆☆气球平衡实验能通过实验中细长棍的倾斜现象，推理出空气有质量。能基本能不能电子天平测皮球实验能依据皮球充气后的质量数据，归纳出“充入空气越多，质量越大”的规律。能基本能不能伽利略称空气活动能理解伽利略实验的逻辑，建立“空气有质量且可量化”的初步认知。能基本能不能学习收获
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：猜想空气是否有质量教师活动1 1.提问：“生活中人们常说‘轻得像空气’，大家觉得空气有质量吗？为什么？” 2.展示充气球和瘪气球，让学生分别掂一掂，追问：“充气的气球和瘪的气球，感觉有什么不同？” 3.引导学生分组交流猜想，明确本节课要探究的问题：“空气究竟有没有质量？我们通过实验来验证。”学生活动1 结合生活经验，交流对“空气是否有质量”的猜想（如“觉得没质量，因为摸不到”“觉得有，因为充气，气球更重”）。 掂一掂充气球和瘪气球，感受两者的重量差异，进一步思考空气与质量的关系。活动意图说明：从生活俗语和实物对比切入，激发探究兴趣，引发学生对“空气质量”的初步思考，明确探究方向。环节二：探究气球里面的空气是否有质量教师活动2 1.演示实验准备：展示实验装置（带支架的细长棍、两只充气气球、细线），说明：“这是‘杠杆天平’，两端气球充气量相近，棍水平说明两侧质量平衡。” 2.演示实验过程： 用手捏住左侧气球充气口，缓慢放气（动作缓慢，便于观察），引导学生观察：“左侧气球变瘪时，细长棍有什么变化？” 放完气后，松手让棍自由摆动，待稳定后提问：“现在棍向哪侧倾斜？哪侧高、哪侧低？” 3.引导分析： 播放实验视频 提问：“原来平衡，放气后左侧高、右侧低，说明两侧质量有何变化？”（预设：“左侧变轻”） 追问：“左侧为何变轻？放掉了气球里的什么？”（预设：“放了空气，所以空气有质量”） 进一步引导：“若空气无质量，放气后棍应仍平衡，但实际倾斜，能推测出什么？” 小结:左侧气球放气前，细长棍保持水平平衡。左侧气球放气后，右侧低，左侧高，说明左侧变轻了。由此推断，空气有质量。学生活动2 观察实验：专注观察细长棍的平衡变化，看到左侧放气后，棍向左上方倾斜，右侧更低。 思考讨论： 回答问题，逐步推理：“放气后左侧轻→因为放了空气→所以空气有质量。” 小组内简单交流，初步达成“气球里的空气有质量”的共识。活动意图说明：通过教师演示的直观实验，让学生从“平衡→不平衡”的现象中逻辑推理，初步培养推理能力。环节三：使用电子天平测量空气的质量教师活动3 1.材料与任务说明： 过渡：“气球实验让我们推测空气有质量，接下来用电子天平定量测量皮球内空气的质量，进一步验证猜想。” 展示电子天平（强调“能精确测质量，单位为克”）、瘪皮球、打气筒，说明任务：“用电子天平测皮球充入不同量空气后的质量，验证空气是否有质量。” 2.实验步骤分解指导： 步骤1：测瘪皮球质量： 演示操作：将瘪皮球轻放天平托盘中央，待显示屏数字稳定后，指着屏幕说：“这是瘪皮球的质量，如‘51.6克’，请各组记录。” 步骤2：充5筒空气并测质量： 演示打气筒使用：“打气时，推杆要‘拉到底’再‘推到底’，保证每次充入空气量一致。现在给皮球充5筒空气。”（充完后摇匀皮球） 再将皮球放天平上，待数字稳定后，引导：“质量变为‘58.2克’，比瘪皮球重，记录下来。” 步骤3：重复充5筒空气，测多次质量： 强调：“再充5筒（共10筒）、又充5筒（共15筒）、再充5筒（共20筒），每次记录质量，观察‘充入空气越多，质量如何变化’。” 3.分组实验巡视指导： 巡视各组，提醒：“轻拿皮球，别碰倒天平；打气要规范；及时记录数据。” 对打气不规范、读数错误的小组进行个别指导。 4.实验数据交流与分析： 收集2-3组典型数据投影展示，提问：“充入空气越多，皮球质量有何变化？这说明什么？” 引导归纳：“充入空气越多，质量越大→空气有质量，充入的空气增加了皮球质量。” 讨论： 1、为什么皮球变圆了还能再充入空气？ 2、为什么每组的测量结果不完全相同？ 学生活动3 分组实验： 第1步：测量瘪皮球质量，记录数据（如51.5克、51.7克等）。 第2步：规范使用打气筒，充5筒空气，测量并记录质量（如58.1克）。 第3步：重复充5筒空气，依次测量充10筒、15筒、20筒后的质量，记录数据（如64.8克、71.5克、78.2克等，呈逐渐增大趋势）。 分析数据： 对比本组不同阶段的质量数据，发现“充空气越多，质量越大”。 结合其他组数据，确认规律，推理出“空气有质量”。 因为空气可以被压缩。 可能与打气筒推杆每次是否拉到底，推到底有关。活动意图说明:通过分组定量实验，让学生亲身体验“测量—记录—分析”的科学探究过程，用数据验证“空气有质量”，培养实验操作与数据分析能力。环节四：阅读拓展：伽利略称空气的故事教师活动4 1.讲述科学史： 展示伽利略实验插图，结合文字讲述：“古代人们认为空气无质量。17世纪，伽利略用皮袋装水，套紧玻璃瓶瓶口，把水挤进瓶里，称‘皮袋+瓶+水’的质量；松开瓶口让部分空气跑出，再套紧瓶口称质量，发现第二次质量更小，他认为减少的质量是跑出的空气的质量，从而证明空气有质量。” 2.量化认识空气质量： 展示“棱长1米的正方体框架”图片，讲解：“科学家精确测量，接近地面处1立方米空气的质量约为1.3千克。想象这个正方体里的空气，质量和一瓶大饮料差不多。”学生活动4 倾听故事：了解科学家探究“空气有质量”的历史过程，感受科学探究的严谨性。 建立量化概念：通过正方体模型，在头脑中构建“1立方米空气质量”的直观印象，深化“空气有质量”的认识。活动意图说明：渗透科学史教育，体会科学知识的形成过程；通过量化描述，让“空气有质量”的概念更具体可感。环节五：课堂总结与拓展作业教师活动5 1.回顾总结： 提问：“今天通过两个实验和伽利略的故事，我们知道了什么？” 引导学生梳理：“空气有质量；充入空气越多，物体质量越大；1立方米空气约重1.3千克。” 2.布置拓展作业： 展示卷尺和体重秤图片，说明作业：“估算自己房间里空气的质量，并和体重比较。步骤：①测房间长、宽、高；②算体积（长×宽×高）；③用‘体积×1.3千克/立方米’算空气质量；④称体重；⑤比较大小。下节课分享结果。” 举例示范：“如房间长5米、宽4米、高3米，体积60立方米，空气质量78千克，若体重30千克，空气比体重重。”学生活动5 总结回顾：回忆课堂实验与知识，明确“空气有质量”的核心结论。 明确作业：理解作业步骤，准备课后测量、计算。活动意图说明：巩固课堂知识，将科学探究延伸到生活实际，运用所学解决问题，感受科学与生活的联系。
7.板书设计 称空气 一、猜想：空气有质量吗？ 二、实验探究： 气球平衡实验：放气后左侧高→左侧变轻→空气有质量 电子天平测皮球：充气越多，质量越大→空气有质量 三、科学家的实验：伽利略称空气→证明空气有质量
8.作业与拓展学习设计 课堂练习： 选择题 1.17 世纪，通过实验证明空气有质量的科学家是（ ）。 A. 伽利略B. 爱因斯坦C. 华罗庚 2.用电子天平测量充气皮球的质量时，发现充气后质量变大，这说明（ ）。 A. 空气没有质量B. 空气有质量C. 电子天平坏了 3.科学家测得 “接近地面处，1 升空气的质量约为 1.29 克”，这相当于（ ）的质量。 A. 三枚回形针B. 一个鸡蛋C. 一本字典 4.把两只充气气球挂在细长棍两端，刺破其中一只后，细长棍失去平衡，这是因为（ ）。 A. 气球破了不好看B. 空气有质量，破气球的一侧变轻了C. 气球里的空气跑了，体积变小了 5.下列工具中，能用来测量空气质量的是（ ）。 A. 量筒B. 电子天平C. 放大镜 二、判断题 1.空气看不见、摸不着，所以没有质量。（ ） 2.用电子天平测充气篮球的质量，充气后比充气前重，说明空气有质量。（ ） 3.伽利略通过 “皮袋挤水入瓶后放气测质量” 的实验，证明了空气有质量。（ ） 4.1 立方米空气的质量约为 1.3 千克，和一瓶大饮料的质量差不多。（ ） 5.气球放气后变轻，是因为气球本身的质量减少了。（ ） 【参考答案】 选择题 ABABB 二、判断题 ×√√√× 作业布置：估算你房间里空气的质量，与你的体重作比较。
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