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苏教版小学科学三年级上册第四单元《空气的性质》
第13课《吹气球》详细教学设计
一、活动主题
空气探秘局·挑战一：空间争夺战
二、课标依据
本课教学严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的要求。
1.核心概念：1. 物质的结构与性质。
2.学习内容：1.2 空气与水是重要的物质。
3.内容要求：1.2.④ 说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。（3~4年级）
4.学业要求：能基于观察到的现象，提出可探究的科学问题；能运用感官或借助工具，进行观察并描述现象；能依据证据，运用分析、比较、推理等方法，得出结论。
5.教学提示：创设真实问题情境，引导学生通过观察与实验等方法探究物质的性质。
三、教材分析
本课是苏教版小学科学三年级上册第四单元《空气的性质》的起始课。教材通过“瓶中吹气球”这一富有童趣且能引发认知冲突的活动切入，引导学生探究“为什么套在瓶子里的气球吹不大”。随后，通过“纸团不湿”、“漏斗倒水”两个经典实验，为学生提供多角度、多层次的证据，最终引导他们通过推理得出“空气占据空间”这一核心科学观念。本课结论是后续学习“空气有质量”、“热空气上升”等知识的重要基础，是学生建立“空气是一种物质”这一科学观念的关键一步。
四、教学目标
1.科学观念：通过实验探究，知道空气像其他物体一样，占据一定的空间。
2.科学思维：能基于“瓶中气球吹不大”等现象提出猜想；能通过对比实验，分析“纸团不湿”等现象的原因，并运用推理得出结论。
3.探究实践：能在教师指导下，合作完成“纸团不湿”等探究性实验，并如实记录和描述实验现象。
4.态度责任：在探究活动中保持好奇心和求知欲；乐于分享自己的发现，尊重实验事实；初步意识到生活中许多现象与空气有关。
五、教学重难点
1.教学重点：通过实验，知道空气占据空间。
2.教学难点：理解“空气占据空间”是导致“瓶中气球吹不大”、“纸团不湿”等现象的原因，并能进行解释。
六、教学准备
1.教师材料：PPT课件（含“空气探秘局”情境图）、微视频（实验操作示范与原理动画）。
2.小组材料（4人一组）：
实验1：塑料瓶（瓶身钻有小孔）、气球。
实验2：水槽、清水、透明塑料杯、干燥纸团、毛巾。
实验3：带橡皮塞的锥形瓶、漏斗、水、烧杯。
3.学生材料：《学习任务单》（每人一份）。
七、教学过程
（一）情境导入，发布挑战
教师活动（创设情境）：
“各位小小科学家们，大家好！欢迎来到‘空气探秘局’。我是你们的探秘向导。我们身边有一位看不见、摸不着，却又无处不在的‘神秘朋友’——空气。想要成为合格的‘空气探秘小专家’，我们必须通过重重考验。今天，我们将迎来第一个挑战——‘空间争夺战’！你们有信心接受挑战吗？” （展示PPT：挑战任务书——探究空气是否占据空间）
学生活动：
被情境吸引，产生角色代入感，齐声回应，进入学习状态。
设计理念：以“空气探秘局”大情境贯穿单元，激发学生学习兴趣和使命感，使学习目标转化为有趣的挑战任务。
（二）聚焦问题，引发猜想
教师活动（演示与提问）：
“挑战开始！第一个小任务：吹气球。（出示一个普通气球和一个套在塑料瓶里的气球）请看，我能轻松吹大这个气球。但谁能来试试吹大这个套在瓶子里的气球？” （请1-2名学生上台尝试，会发现很难吹大） “太奇怪了！为什么暴露在空气中的气球能吹大，而套在瓶子里的气球却只能吹大一点点？请大家以‘空气探秘小组’为单位，根据《学习任务单》上的提示，进行1分钟的讨论，提出你们的猜想。”
学生活动：
（1）观察教师演示，产生认知冲突。
（2）小组讨论，提出可能的原因（如：瓶子太小、我们力气小、瓶子里有东西顶着等）。
（3）在《学习任务单》“我的猜想”栏中写下或画出自己的想法。
教师活动（引导与梳理）：
“大家的猜想很有价值！有的同学说瓶子小，有的说我们力气小。但有没有可能，是瓶子里本来就有东西，占据了空间，所以气球‘挤’不进去呢？瓶子里有什么？（空气）对，可能就是‘空气’在作怪。但这只是猜想，科学家需要证据。我们怎么证明瓶子里有空气，并且它‘占据’了空间呢？”
设计理念：通过制造认知冲突，激发学生探究欲望。引导学生像科学家一样先提出猜想，为后续实验验证指明方向，培养科学思维。
（三）实验探究，寻找证据
教师活动（布置任务与指导）：
“为了找到证据，探秘局为我们准备了两个经典的‘空间争夺’实验。请各小组根据《学习任务单》的步骤提示，合作完成实验，仔细观察现象，并思考：现象说明了什么？”
实验一：不会湿的纸团
（1）操作提示：先将纸团紧塞杯底，再将杯子竖直、缓慢、笔直地压入水底，然后竖直提起，用毛巾擦干杯口后取出纸团观察。
（2）安全提示：动作轻缓，防止水花四溅。 实验二：堵不住的水
（3）操作提示：将漏斗插入锥形瓶，用橡皮泥密封瓶口。快速向漏斗倒水，观察水流情况；然后轻轻撬松橡皮泥或插入一根吸管，再观察。
（4）跨学科融合点：在分析现象原因时，引导学生使用“因为……所以……”的句式进行表达，训练逻辑语言（语文融合）。
学生活动（合作探究）：
（1）小组分工合作（操作员、记录员、观察员、汇报员），进行实验。
（2）在《学习任务单》上记录实验步骤和观察到的现象。
（3）小组内讨论：为什么纸团不湿？为什么水倒不进去？这些现象和“空气占据空间”有什么关系？
教师活动（巡视与点拨）：
巡回指导，关注学生操作规范性，适时用问题引导思考：“杯子垂直压入时，你看到杯口有气泡冒出来吗？这说明了什么？”“当松开橡皮泥，你听到‘嘶’的声音了吗？那是什么？”
设计理念：将课堂还给学生，通过两个结构化的探究实验，让学生亲历“动手做、动眼观、动脑思”的过程。小组合作培养协作能力，任务单引导探究流程，体现自主学习与合作学习。
（四）研讨交流，建构概念
教师活动（组织研讨）：
“时间到！请各小组的‘汇报员’来分享你们的发现和思考。” （邀请2-3个小组汇报，教师利用板画或动画演示辅助讲解） “大家观察得非常仔细！当我们把杯子竖直压入水中时，杯口没有气泡冒出，说明杯内的空气‘跑’不出来，它牢牢地占据了杯子的空间，把水‘挡’在了外面，所以纸团不湿。当我们让空气有路可‘逃’（松开密封或插入吸管），水就立刻流了进去，占领了空气让出的空间。” “现在，我们再回头看‘瓶中吹气球’的难题，谁能用刚刚发现的秘密来解释一下？”
学生活动：
（1）小组代表汇报实验现象和结论。
（2）倾听其他小组汇报，补充或质疑。
（3）运用“空气占据空间”的原理解释“瓶中气球吹不大”的原因：瓶内的空气占据了空间，气球没有地方膨胀。
教师活动（总结与评价）：
“太棒了！通过严谨的实验和推理，我们找到了确凿的证据，证明了我们的猜想：空气虽然看不见摸不着，但它和石头、水一样，会占据空间。 恭喜大家，成功破解了‘空间争夺战’的谜题，获得了第一枚‘空间侦探’勋章！（PPT展示勋章）请大家根据《学习任务单》上的评价表，为自己的表现打星。”
设计理念：通过集体研讨，将零散的实验现象进行梳理和升华，引导学生从具体现象中抽象出普适性的科学概念。即时评价与单元情境结合，激励学生。
（五）总结拓展，升华情感
教师活动（总结与延伸）：
“同学们，今天我们用智慧的眼睛和灵巧的双手，发现了空气一个非常重要的性质——占据空间。从一个小小的气球，到一杯水，我们看到了科学探究的力量：大胆猜想，小心求证。” “其实，‘空气占据空间’这个原理，早已被我们的祖先所利用。大家看（展示图片：古代灌溉用的筒车、中医拔火罐），这些发明创造都巧妙地运用了这个原理。今天，我们的科学家和工程师更是将这个原理用在了高科技领域，比如潜水艇的沉浮、航天员的太空服生命维持系统。科学就在我们身边，探索永无止境。” “课后，请大家继续完成‘空间争夺战’的终极任务（指向作业），将我们的探究从课堂延伸到生活。下一节课，我们将挑战‘天平上的较量’，去称一称这位‘隐身朋友’的重量！期待大家更精彩的表现！”
学生活动：
聆听总结，感受科学发现的乐趣和科学原理的应用价值，民族自豪感油然而生，并对下一课充满期待。
设计理念：将课堂结论从知识层面提升到方法层面（科学探究精神），并联系古今科技应用，激发学生的民族自豪感和持续探究的科学志趣，实现情感态度价值观的升华。
八、作业设计
（一）分层作业
1.基础作业（必做）：完成《学习任务单》上的“挑战回顾”部分，用图画或文字向家人解释“纸团为什么不湿”。
2.提升作业（选做）：利用“空气占据空间”的原理，设计一个让水自动流入瓶子的“乌鸦喝水”新装置，画出设计图。
3.拓展作业（挑战）：寻找生活中3个应用了“空气占据空间”原理的例子（如：吸盘挂钩、注射器、轮胎等），并尝试说明其工作原理。
（二）评价标准（以提升作业为例）
★ 设计图能体现让空气排出的基本思路。
★★ 设计图清晰，能标明关键步骤（如：如何让空气出来，水如何进去）。
★★★ 设计图精巧，有创意，并能用文字简要说明其工作原理。
九、教学反思
1.成功之处：情境创设成功激发了学生的探究兴趣；两个实验设计层层递进，证据有力；学生通过亲身实践和推理，自主建构了核心概念；评价融入教学过程，实现了“教学评一体化”。
2.待改进之处：实验操作细节（如杯子竖直入水）需更强调，部分学生可能因操作不当影响观察；在研讨环节，应给更多学生表达的机会，鼓励不同观点的碰撞。
3.创新点：将单元大情境贯穿始终；作业设计体现了分层与拓展，连接生活与工程。
附：《学习任务单》
空气探秘局·挑战一：空间争夺战
班级：________ 姓名：________ 探秘编号：________
一、我的猜想
为什么套在瓶子里的气球吹不大？我认为可能的原因是： （可以用文字或图画表示）
二、实验寻证
实验1：不会湿的纸团
我的做法：先将纸团______，再将杯子______压入水底。
我看到的：取出纸团，它是______（湿的/干的）。
我的思考：水为什么进不去？杯子里有什么东西挡住了水？______。
实验2：堵不住的水
第一次倒水（橡皮泥密封）：水______（顺利流下/堵在漏斗）。
第二次倒水（松开密封或插吸管）：水______（顺利流下/堵在漏斗）。
我的发现：当空气有路可走时，水就能______。
三、探秘结论
通过实验，我证明了：空气虽然看不见，但它会像石头、水一样，__________。这就是“空气占据空间”。
四、解释谜题
现在，我能用这个结论解释“瓶中气球吹不大”了：因为瓶子里充满了______，它占据了瓶内的______，所以气球没有更多的______可以膨胀。
五、挑战评价
请根据你今天在探秘活动中的表现，为自己点亮星星吧！
猜想与提问 能说出一个猜想 能提出合理的猜想 能提出有依据的猜想和新问题
实验与观察 在帮助下完成实验 能独立完成实验，记录现象 规范完成实验，观察到细节并记录
思考与表达 能说出实验结论 能用结论解释“气球”现象 能清晰解释现象，并联系生活举例
合作与分享 能参与小组活动 积极完成自己的任务 主动帮助同伴，并分享自己的发现
我的总评 我获得了 ______ 颗星！
六、挑战回顾（课后完成）
请你当小老师，把“纸团不湿”的实验和原理，画出来或写下来，讲给爸爸妈妈听。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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