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第4课 空气有质量吗
【教学目标】
科学观念
知道空气有质量；理解注入空气后物体的质量会增加。
科学思维
能通过天平实验的现象推理出空气有质量的结论；能设计简单的方案比较空气质量的大小。
探究实践
能合作完成“简易天平测空气质量”实验，记录实验现象；能尝试使用电子秤等工具测量空气质量。
态度责任
对空气是否有质量产生探究兴趣，敢于质疑和验证，乐于在实验中合作与分享。
【教学重难点】
重点：通过天平实验证明空气有质量。
难点：理解“质量”的含义；设计实验描述空气质量的大小。
【教学准备】
教师：PPT课件、简易天平（或自制等臂天平）、两个相同的小桶、两个相同的皮球（未充气）、打气筒、电子秤、弹簧秤、绿豆（或其他小颗粒物）、实验记录单。
学生：每组一套材料（简易天平、两个小桶、两个皮球、打气筒、实验记录单）。
【教学过程】
教学环节 教学活动
聚焦：生活现象，引出问题（5分钟） 1. 情境创设：（出示篮球和打气筒）提问：“同学们，给篮球打气后，篮球会鼓起来。如果想让它弹得更高，就要多打几筒气。打入空气后，篮球的质量会变化吗？变重了、变轻了，还是不变？” 2. 学生猜测：学生自由发言，说出自己的猜想和理由。 3. 揭示课题：教师小结：“空气到底有没有质量？今天我们通过实验来验证。”板书课题《空气有质量吗》。
探索：实验验证，收集证据（15分钟） 1. 认识实验装置：出示简易天平，介绍两个相同的小桶和两个相同的皮球（均未充气）。强调“相同”的重要性（控制变量）。 2. 步骤一：调节天平平衡 在天平两端挂上小桶，各放一个皮球。 调节天平，使天平保持平衡（此时两边质量相等）。 3. 步骤二：注入空气，观察倾斜 保持桶的位置不变，往其中一个皮球内注入若干筒空气。 观察并记录天平状态：注入空气的一侧下沉，天平倾斜。 结论：注入空气后这边变重，说明空气有质量。 4. 步骤三：加绿豆恢复平衡，测量空气质量（PPT中的关键步骤） 往没有打气的一端桶里（即轻的一端），慢慢加入绿豆，直到天平重新平衡。 数一数加了多少粒绿豆。 记录：注入的空气的质量 ≈ 多少粒绿豆。 5. 重复或拓展：可再打入更多空气，重复上述步骤，观察绿豆数量是否增加。
研讨：分析解释，深化理解（10分钟） 实验结束后，教师提问：“我们不仅证明了空气有质量，还称出了它相当于多少粒绿豆。现在来讨论几个问题。” 1. 小组讨论PPT中的三个问题： 问题1：“根据实验结果判断，空气有质量吗？与我们的猜测一样吗？” （空气有质量，实验结果可能推翻或证实猜测。） 问题2：“在皮球和绿豆实验中，怎样描述空气质量的大小？” （可以通过比较天平平衡时另一边需要加多少绿豆来描述；也可以测出注入空气前后皮球的质量差。） 问题3：“实验中的两个桶的大小可以不同吗？” （不可以，因为桶本身有质量，如果大小不同，即使皮球相同，天平初始也可能不平衡，会影响实验结果的准确性。实验中要保证除了注入空气外，其他条件相同。） 2. 全班交流：请小组代表汇报，教师引导总结。 3. 科学表达：引导学生用“因为注入空气后天平倾斜，所以空气有质量”的句式陈述结论。
拓展：学以致用，延伸测量（10分钟） 1. 生活中的测量： 教师出示电子秤和弹簧秤，提问：“你能用这些工具称出打进皮球里的空气质量吗？” 学生讨论方法：先称未充气皮球的质量，再称充气后皮球的质量，两次相减即为注入空气的质量。 教师演示或学生尝试操作，记录数据。 2. 生活链接： 提问：“生活中还有哪些现象能说明空气有质量？”（如轮胎充气后变重、气球充气后手感变重等） 3. 课堂总结： 师生共同回顾：猜想→实验验证（天平平衡→注入空气→倾斜）→结论（空气有质量）→描述大小→拓展测量。
板书设计 第4课 空气有质量吗？ 平衡 → 注气 → 倾斜 结论：空气有质量 测量：绿豆 / 电子秤
【教学反思】
本节课以“给篮球打气后是否变重”这一生活问题为切入点，激发了学生的好奇心和探究欲。通过简易天平实验，学生亲眼看到注入空气后天平倾斜，直观地证明了空气有质量，有效突破了认知难点。
亮点：实验操作简单、现象明显，学生参与度高。三个研讨问题层层递进，特别是“两个桶的大小能否不同”这一问，引导学生关注控制变量法，培养了科学实验的严谨思维。
不足：部分学生对“质量”与“重量”的区别尚不清晰，可在后续课程中适当渗透。另外，用电子秤测量空气质量时，由于空气密度小，质量变化可能不明显，需使用精密电子秤或多打一些空气。
拓展：科学小挑战鼓励学生设计替代实验，有助于培养创新思维。课后可安排学生回家用气球和衣架自制小天平，进一步巩固“空气有质量”的概念。
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