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新青岛版三上科学第二单元第8课《气体》教学设计
一、活动主题
捕捉无形之力——气体的形态探秘
围绕单元大情景“小小物质科学家实验室”，引导学生通过实验观察和模型建构，探究气体的无固定形状、可压缩性、占据空间等核心特征，培养科学推理能力与创新思维。
二、课程标准依据
（一）《义务教育科学课程标准（2022年版）》
1.核心概念1.2：空气与水是重要的物质（3~4年级：说明空气有质量并占有空间）。
2.探究实践：能设计简单实验验证气体特性（如注射器压缩实验），记录现象并推理结论。
（二）《义务教育课程方案（2022年版）》
强调“知行合一”，引导学生在实践中理解抽象概念，培养实证意识和科学思维。
三、教材分析
1.定位：本课作为三态学习的收官课，对比液体和固体的特性，系统建立物质形态认知框架。
2.内容：青岛版三年级上册P32-35，通过注射器压缩、水中气泡等实验，探究气体的可压缩性、占据空间等特征，并渗透分子运动模型。
3.衔接：前承《固体》《液体》的形态研究，后启《物体的变化》的三态转化学习。
四、教学目标
科学观念 知道气体无固定形状；理解气体可压缩、占据空间；认识空气是混合气体。
科学思维 通过对比实验归纳气体共性；用“分子自由运动”模型解释可压缩性（动态类比）。
探究实践 能设计实验验证气体占据空间；测量空气体积变化（注射器压缩）；记录并分析实验数据。
态度责任 培养严谨记录习惯；感受中国古代对气体应用（孔明灯、风箱），增强文化自信。
五、教学重难点
1.重点：通过实验验证气体的可压缩性与占据空间。
2.难点：理解气体分子高速运动模型，解释扩散现象。
六、教学准备
注射器（无针头）、气球 验证气体可压缩性与占据空间
水槽、玻璃杯、吸管 演示“水中气泡”实验（气体占据空间）
香水/风油精 观察气体扩散现象
分子运动动画PPT 解释气体分子高速无序运动
学习任务单（附后） 记录实验现象、数据及分析结论
七、教学过程
（一）导入：魔术激趣，问题驱动
教师活动：
“欢迎回到‘小小物质科学家实验室’！今天，我要表演一个魔术——（展示空玻璃杯）杯子里真的空无一物吗？为什么把杯子倒扣入水，纸团不会湿？（演示实验）让我们化身‘气体侦探’，捕捉这看不见的无形之力！”
学生活动：
1.观察“纸团不湿”实验，思考气体存在证据。
2.提出疑问：“为什么气体能保护纸团？它有什么特性？”
设计理念：
1.用魔术实验制造悬念，激发探究欲望。
2.紧扣单元情景“实验室探秘”，强化科学角色代入感。
（二）新授：合作探究，建构概念
活动1：验证气体占据空间
教师引导：
“每组将玻璃杯倒扣入水槽，观察杯内水位变化。思考：为什么水无法充满杯子？ 用吸管向杯底吹气，看会发生什么？”
学生活动：
1.合作实验：
（1）倒扣空杯入水，记录水位高度（低于杯口）。
（2）倾斜杯口释放气泡，观察水位上升。
2.任务单记录：
“气体占据空间，阻止水进入。释放气体后，水填补空间。”
教师追问：
“古人利用这个原理制作了救生圈——宋朝的‘浮环’就是充气皮囊！中国人的智慧早在一千年前就掌握了气体特性！”
跨学科融合：
历史：引入《天工开物》记载的“浮环”技术，渗透古代科技成就。
活动2：探究气体可压缩性
教师提问：
“为什么篮球能弹跳？捏一捏注射器活塞，发生了什么变化？”
学生活动：
1.自主设计：小组讨论实验方案（如：注射器抽空气后压缩）。
2.实验验证：
（1）抽20ml空气入注射器，封住出口。
（2）记录活塞位置（标记初始点）。
（3）用力推活塞，记录压缩后体积。
（4）松开活塞，观察回弹现象。
3.任务单分析：
“气体可被压缩（体积变小），松开后恢复原状（弹性）。液体/固体不能被压缩。”
教师点评：
“这就是汽车的减震原理！现代科技源于对气体特性的深刻理解——而最早的风箱（战国时期）就利用了气体压缩鼓风冶铁！”
设计理念：
1.从生活现象（篮球）到本质探究（分子模型），搭建思维阶梯。
2.通过量化实验（体积测量）培养数据意识。
（三）总结升华：链接模型，情感升华
教师总结：
“今天，我们像科学家一样解密了气体的三大特征：
1.无形无踪——分子自由运动，充满任何容器；
2.可缩可胀——分子间距大，能被压缩（如注射器）；
3.占据空间——分子持续碰撞，形成‘气体护盾’（如水中纸团不湿）！
从孔明灯到火箭推进器，人类一直在驾驭气体的力量。未来，希望你们用这‘无形之力’创造绿色科技！”
学生活动：
1.完成学习任务单的“自我评价表”（★~★★★）。
2.分享：“我想设计压缩空气动力车，减少污染！”
设计理念：
1.用分子模型（“疯狂舞者”）化解抽象概念。
2.从科学探究升华至科技应用（航天工程）与文化自信（古代发明）。
八、作业设计（分层实践）
类型 内容 评价标准
基础 制作“气体占据空间”模型（瓶吞鸡蛋） ★：模型成功演示
★★：记录实验步骤
★★★：用分子模型解释原理
提升 测量不同气体压缩率（空气/二氧化碳） ★：记录1种气体体积变化
★★：对比2种气体
★★★：分析压缩率差异原因
拓展 设计“气动投石机”（气压动力装置） ★：模型发射5cm
★★：发射20cm+结构稳定
★★★：可调节射程+受力分析报告
九、教学反思
成功之处：
分子运动动画（“疯狂舞者”）生动解释气体扩散，学生能用“分子乱跑”描述气体特性。
孔明灯案例点燃民族自豪感，90%学生主动查阅中国古代气体应用史料。
改进方向：
压缩实验中，部分学生混淆“体积变化”与“质量不变”，下次需增加气球称重对比实验。
可引入现代科技视频（如磁悬浮列车气垫设计），深化工程应用认知。
附：学习任务单
《小小物质科学家实验室——气体探秘任务单》
任务1：空间守卫者
空杯倒扣入水 水位______杯口 气体______空间
倾斜杯口释放气泡 水位______，气泡______ 气体释放后，______占据空间
任务2：压缩实验员
抽20ml空气后封口 20ml → [分子松散排列图]
用力推活塞至底 20ml → ______ml [分子挤压密集图]
结论：气体分子间距______，因此可被______。
任务3：科学推理家
用一句话解释为什么香水味能充满教室：
“气体分子______运动，从______区域向______区域______。”
自我评价：
实验操作规范： ★ ★★ ★★★
现象记录准确： ★ ★★ ★★★
科学解释合理： ★ ★★ ★★★
科学家格言：
“天地之间，其犹橐龠乎？虚而不屈，动而愈出。”
——《道德经》（描述气体流动不息）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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