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大象版三上科学第二单元第1课《空气占据空间》教学设计
活动主题
寻找隐形朋友——空气
课程标准依据
本课教学严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》：
1.核心概念：物质的变化与能量 -> 物质的性质与变化。
2.学段目标：3-4年级学生能通过观察和实验，初步认识物质的一些基本性质；能依据证据得出结论，并乐于与他人合作交流。
3.素养导向：旨在培养学生形成“世界是物质的”科学观念，发展通过实验获取证据、进行推理的科学思维，提升动手探究的实践能力。
三、教材分析
本课是本单元的起始课和基础课。学生在此之前对空气有模糊的生活经验（如呼吸、风吹），但并未系统地从科学角度认识其作为一种物质的基本属性。教材通过“杯子倒扣入水”、“注射器推压”等经典实验，直观地证明“空气占据空间”这一核心概念。这一概念的建立，为后续学习空气可以流动（风）、受热会膨胀等性质奠定了至关重要的基础，是构建整个单元知识体系的基石。
四、教学目标
1.科学观念：通过探究活动，知道空气和其他物质一样，也要占据一定的空间。
2.科学思维：能依据实验现象，进行简单推理，得出“空气占据空间”的结论。
3.探究实践：能动手完成“杯子倒扣入水”等实验，并如实记录、描述观察到的现象。
4.态度责任：在活动中感受探究的乐趣，培养乐于合作、尊重证据的科学态度。通过了解空气的重要性，初步建立珍惜和保护空气环境的意识。
五、教学重难点
1.教学重点：通过实验探究，认识空气占据空间的性质。
2.教学难点：理解“空间”的抽象概念，并能根据实验现象推理出空气占据空间的结论。
六、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（含“小小气象学家”任务卡、实验步骤微课）、水槽、透明玻璃杯、纸巾、打气筒、气球、实验记录单。
2.学生准备（分组材料）：水槽、装满水的水瓶、透明塑料杯、纸巾、注射器（去针头）、一小块橡皮泥。
七、教学过程
(一) 情景导入，激发疑问
教师活动：
“各位小小气象学家们，大家好！欢迎来到我们的科学探险营！我是你们的探险队长。刚刚，我们收到了气象总局发来的第一个神秘任务卡（PPT展示任务卡）：‘在我们身边，有一位看不见、摸不着的隐形朋友，它无处不在。请用你们的智慧，找到它存在的证据！’ 队员们，你们猜猜，这位‘隐形朋友’会是谁呢？” （预设学生回答：空气！） “没错，就是空气！可是，它看不见也摸不着，我们怎么才能证明它确实存在，并且就占据在我们身边呢？今天，就让我们化身科学侦探，通过几个有趣的实验，来找到这位‘隐形朋友’存在的铁证！探险开始！”
学生活动：
被情景吸引，产生强烈的好奇心。根据任务卡和教师引导，猜测“隐形朋友”是空气，并思考如何证明它的存在。
设计理念：利用“小小气象学家探险记”的单元大情景，以任务驱动的方式切入，瞬间激发学生的探究兴趣，将学习转化为一场有趣的探险。
(二) 探究活动一：杯子倒扣实验
教师活动：
“我们的第一个侦探任务，叫做‘保护纸巾大作战’。请看我的操作：我将一张干燥的纸巾紧紧塞到杯子底部，然后，将杯子竖直地、快速地倒扣入水槽中。请大家大胆猜想一下，杯子里的纸巾会湿吗？为什么？” （引导学生表达自己的想法，鼓励不同猜测） “光有猜想还不够，我们需要用实验来验证。现在，请各小组按照任务单上的步骤一，动手做一做这个实验。注意：杯子一定要竖直倒扣哦！仔细观察发生了什么，并将现象画在记录单上。”
学生活动：
（1）自主学习：观察教师演示，进行猜想。
（2）合作学习：小组合作进行实验操作，一人操作，一人观察，一人记录。观察杯内水位及纸巾情况。
（3）探究学习：将观察到的现象（杯内有气泡冒出，水面无法到达杯顶，纸巾没湿）记录下来。
教师提问与引导：
“哪个小组来分享你们的发现？……哦，纸巾没有湿！太神奇了！为什么水进不去呢？” “我们看到有气泡从杯子里跑出来，这冒出来的气泡是什么？”（引导说出：空气） “原来，杯子看起来是空的，其实里面住满了空气这位‘隐形朋友’。当杯子倒扣入水时，水想进去，但空气占着地方不让，所以水只能把一部分空气挤出来（形成气泡），但无法完全占据杯子。这说明——空气要怎么样？”（引导学生齐声说出：占据空间！）
设计理念：通过一个结果出乎意料的实验，制造认知冲突，引导学生从直观现象中推理出抽象结论。小组合作培养协作能力。
(三) 探究活动二：注射器实验
教师活动：
“第一个证据非常有力！但我们科学侦探讲究证据确凿。现在进行第二个任务：‘注射器里的空气城堡’。请大家用橡皮泥堵住注射器前端的小孔，然后尝试推动活塞，感受一下，能轻松推到底吗？为什么？松开手，活塞又会怎样？”
学生活动：
（1）合作学习：小组合作完成注射器推拉实验，感受推活塞时的阻力，观察松手后活塞的回弹。
（2）探究学习：分析现象原因，进一步巩固“空气占据空间且可以被压缩”的初步感受。
教师引导：
“推不动，对不对？因为空气在里面占着地方。一松手，活塞又被弹回来了，说明空气虽然被挤压了，但它还是要努力撑开，占据空间。看，我们的‘隐形朋友’力气还不小呢！”
设计理念：通过触觉体验，让“空气占据空间”的概念更加具体化、可感知，为后续学习空气的可压缩性做铺垫。
(四) 拓展与应用
教师活动：
“我们已经找到了两个铁证！现在，考验大家的时候到了：你能举出生活中，哪些地方也利用了空气占据空间的原理吗？” （引导学生思考：充气城堡、游泳时用的救生圈、篮球、轮胎……） “真棒！看来大家已经能用科学的眼光观察生活了。（跨学科融合：语文）你能用‘因为空气占据空间，所以……’的句式，来说一句话吗？”
学生活动：
联系生活实际，举例说明。尝试用规范的科学句式进行表达。
设计理念：将科学知识与生活实际紧密联系，体现科学的应用价值。通过句式训练，融合语文要素，提升学生的科学表达能力。
(五) 课堂小结与升华
教师活动：
“各位小小气象学家，今天的探险任务圆满成功！我们通过严谨的实验，找到了确凿的证据，证明了我们身边的‘隐形朋友’——空气，它和其他物体一样，也要占据空间。（指向板书）这是我们解开空气与风之谜的第一把钥匙。” “回顾整个过程，我们像真正的科学家一样，先大胆猜想，再通过动手实验来寻找证据，最后严谨推理，得出结论。这种实事求是、勇于探索的精神，就是最宝贵的科学精神！” “（升华主题）同学们，空气不仅是我们的朋友，更是地球上所有生命赖以生存的宝贵资源。从古代‘万户飞天’的勇敢尝试，到如今我国‘神舟’飞船在浩瀚太空中为宇航员提供生命保障，这其中都离不开对空气（气体）性质的深刻理解和巧妙利用。让我们从小热爱科学、学好科学，未来为保护我们共同的蓝色家园，为祖国的科技发展贡献智慧！”
学生活动：
跟随教师回顾本节课的探究流程和核心结论。感受科学探究的严谨与乐趣，激发民族自豪感和科学志向。
设计理念：总结知识，更提炼科学方法；升华情感，将个人学习与科学精神、国家发展相联系，落实立德树人根本任务。
八、作业设计（分层）
1.基础作业：画图展示杯子倒扣实验，并用一句话写出结论。
2.提升作业：观察家中或生活中，再找出2个利用空气占据空间原理的例子，并简要说明。
3.拓展作业（选做）：尝试设计一个能证明空气存在的新小实验，并画出示意图。
九、教学反思
本节课以情景导入，学生兴趣浓厚，参与度高。两个核心实验设计巧妙，能有效帮助学生建构概念。“学习任务单”的使用较好地引导了探究过程，体现了教学评一体化。在“注射器实验”环节，部分学生对“压缩”概念理解可能有困难，需在后续课程中逐步渗透。结尾的升华部分将科学知识与家国情怀结合，起到了良好的育人效果。
《寻找隐形朋友——空气》学习任务单
班级：__________ 姓名：__________ 小组：__________
【任务一：保护纸巾大作战】
我的猜想：杯子倒扣入水后，杯底的纸巾会湿吗？（ 会 / 不会）
实验与记录：按照步骤完成实验，将你看到的现象画下来。
（绘图区）
我看到了：__________________________________________________
我的结论：水无法进入杯子，是因为杯子里有________，它也要占据________。
【任务二：注射器里的空气城堡】
我的体验：堵住注射器小孔，推动活塞。我感到（ 很轻松 / 有阻力）。松开手，活塞（ 不动 / 弹回一部分）。
我的思考：这说明注射器里的空气_____________。
【任务三：生活中的发现】
请写出一个利用空气占据空间原理的例子：__________________________。
【课堂评价】
请根据本节课的表现，给自己和小组画星（★、★★、★★★）。
我认真参与了实验
我能清晰地表达想法
我们小组合作很愉快
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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