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第5课《空气有质量吗》课时教学设计
教学目标
科学观念
1、学生能清晰认识到空气具有质量这一科学事实，构建 “质量是物质固有属性，空气作为物质也具备质量” 的科学观念。
2、理解科学探究是揭示自然现象本质、获取科学知识的关键路径，通过实验探究深化对空气性质的认知。
（二）科学思维
1、在设计验证空气有质量的实验过程中，锻炼学生的逻辑思维，使其学会有条理地分析问题、设计方案并预测结果。
2、培养学生依据实验现象进行理性分析、归纳总结得出科学结论的能力，提升批判性思维与科学论证能力。
（三）实践探究
1、学生熟练掌握电子秤和简易天平测量物体质量的操作技能，提高动手实践与实验操作的精准度。
2、经历完整的科学探究流程，包括提出假设、设计实验、收集数据、分析结果等，增强自主探究与团队协作能力。
（四）责任态度
1、激发学生对空气相关科学问题的强烈好奇心与探索欲，培养对科学学科的浓厚兴趣，促使其积极主动参与科学探究。
2、培育学生严谨认真、实事求是的科学态度，以及在实验中爱护仪器、尊重实验数据、乐于合作交流的责任意识。
二、教学重难点
（一）教学重点
1、设计并成功实施实验来验证空气具有质量。
2、让学生熟练掌握电子秤和简易天平测量物体质量的正确方法。
（二）教学难点
1、引导学生设计出科学、合理且具有说服力的实验方案，特别是对实验变量的有效控制与对比实验的设计。
2、帮助学生突破 “空气无形即无质量” 的固有认知，从本质上理解空气具有质量这一概念。
三、教学方法
情境创设法：
通过展示与空气相关的课页图或视频，创设贴近学生生活的问题情境，引发学生思考，激发学习兴趣与探究欲望。
实验探究法：
以实验为核心，让学生亲自动手操作，在实验过程中探索空气是否有质量，培养实践能力与科学探究精神。
小组合作法：
组织学生分组讨论、设计实验和交流结果，促进学生之间的思想碰撞与合作交流，培养团队协作能力。
四、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 1、利用课页图或相关的视频引入教学 展示与空气相关的课页图或播放生动有趣的视频，例如展示充满气的气球漂浮在空中、人们给各种球类充气等画面，然后提问：“同学们，根据你的生活经验，气球重不重？” 关注学生的回答，给予鼓励性回应。 2、聚焦问题 教师活动：顺势引导学生聚焦核心问题：“那空气到底有没有质量呢？这节课我们一起研究。” 并在黑板上板书课题 “空气有质量吗？” 利用直观的视觉素材吸引学生注意力，以熟悉的气球为切入点，联系生活经验引发学生对空气是否有质量的思考，为后续探究营造积极的学习氛围。 直接点明主题，使学生迅速明确学习目标，集中精力投入到后续的探究活动中。
（二）探究活动 （一）、学习使用测量工具 提问引导：教师提出问题：“要想知道空气有没有质量，我们得先学会测量物体的质量。怎样测量物体的质量呢？” 启发学生思考测量质量的方法。 师生交流：组织学生进行交流，鼓励学生分享自己知道的测量物体质量的方法，与学生共同研讨不同测量方法的特点和适用范围。 介绍简易天平使用方法：详细介绍简易天平的构造，如横梁、托盘、指针、刻度盘等，讲解使用步骤，包括调节天平平衡、放置物体与砝码、读取数据等，同时强调使用过程中的注意事项，如轻拿轻放、保持天平水平等，可结合实物演示 学习使用电子秤：介绍电子秤的使用方法，如开机、归零、放置物体、读取数值等操作要点，展示电子秤在不同场景下测量物体质量的便捷性。 （二）、设计实验验证空气有质量 1、引导学生设计实验 鼓励学生：“无论你认为空气是否有质量，我们都要努力寻找证据证明自己的想法。现在请小组讨论，怎样做实验来证明自己的猜想。” 在小组讨论过程中，巡视各小组，适时给予指导和启发，引导学生思考实验的可行性、如何控制变量等问题。 之后组织小组进行全班交流，共同完善实验方案。 2、用电子秤测量的方法 引导学生按照下列步骤实验：清晰地引导学生按照步骤进行实验，强调操作要点：“先用电子秤称量未充足气的篮球质量；用打气筒给篮球打足气，再用电子秤称量篮球质量；比较两次电子秤的示数。” 解释每个步骤的目的和意义。 学生实验：学生分组进行实验，教师巡视各小组，确保实验安全、有序进行，及时解答学生在实验过程中遇到的问题，提醒学生正确操作电子秤和打气筒。 小结：引导学生根据实验结果进行小结，提问：“示数变大了，这说明了什么？” 引导学生得出空气有质量的结论。 3、用简易天平测量的方法 引导学生按照下列步骤实验：详细讲解实验步骤：“将未充足气体的皮球放在简易天平左侧托盘上，把一杯绿豆放在天平右侧托盘上，通过调整绿豆的多少使天平达到平衡状态。将皮球拿下来用打气筒充足气，再放回托盘 中 。观察天平的平衡状态。” 强调操作过程中要小心谨慎，保持天平稳定。 分组实验，填写《科学活动与评价手册》：学生分组进行实验，教师巡视，观察学生的实验操作过程，及时给予指导和帮助。要求学生如实填写《科学活动与评价手册》，记录实验过程、现象和结果。 汇报实验结果：组织学生汇报实验结果，提问：“实验结果和你猜想的结果一样吗？根据你的观察，你还有什么发现？” 引导学生对实验结果进行深入思考和讨论。 小结：引导学生根据实验现象进行小结，得出充足气的皮球一端下沉证明空气有质量的结论，强调实验证据对得出结论的重要性。 用绿豆估测皮球内空气的质量：进一步提问引导：“加入多少绿豆能使天平再次平衡？后添加的这几颗绿豆其实就是谁的质量？” 引导学生思考通过绿豆数量来估测皮球内空气质量的方法。 （三）、根据上述实验结果进行总结 提问：“通过两个实验说明了什么？” 引导学生回顾两个实验的过程和结果，总结得出空气有质量的结论。 （四）、拓展活动 简单计算空气质量有多大 引导学生思考：“刚刚实验时，有同学往无气皮球里打满了空气，前后差值只有 0.3 克重时，认为空气很轻。那么 100 个这样的球里装的空气重多少？1000 个呢？利用书上给的数据估算出一个行李箱空间空气的质量至少相当于多少个曲别针？” 组织学生进行计算和估算，鼓励学生汇报估算思路和阅读收获。 小结 谈话小结：“科学与数学可以完美地结合，当我们不方便测量时，就可以用估算的方法推算一定空间的空气质量，得到大致的结果。” 强调科学与数学学科之间的联系。 通过提问，让学生认识到测量质量是探究空气是否有质量的重要前提，激发学生主动思考和回忆相关知识。 通过师生互动交流，激活学生已有的知识储备，同时了解学生的知识基础，为后续教学提供参考，培养学生的表达与倾听能力。 让学生全面了解简易天平的使用，为后续实验操作奠定基础，培养学生规范使用实验仪器的能力。 使学生掌握电子秤这一常用测量工具的使用方法，为实验提供多样化的测量手段，让学生体会科学技术在测量中的应用。 培养学生的自主探究与团队协作能力，通过讨论激发学生的思维活力，学会从多角度思考问题，在交流中完善实验方案，提高方案的科学性和可行性。 明确实验步骤，使学生能够有序进行实验，培养学生严谨的实验态度和操作能力。通过对比两次测量示数，直观地呈现空气对篮球质量的影响，为证明空气有质量提供有力证据。 引导学生根据实验结果进行小结，提问：“示数变大了，这说明了什么？” 引导学生得出空气有质量的结论。 帮助学生梳理实验结果，引导学生从实验现象得出科学结论，培养学生分析问题和归纳总结的能力。 清晰地指导学生进行实验操作，让学生理解如何利用简易天平的平衡原理来验证空气有质量，培养学生的实验操作技能和观察能力。 通过分组实验，培养学生的合作能力和自主探究能力。填写手册有助于学生整理实验思路，记录实验证据，为后续分析和总结提供依据。教师的巡视指导确保实验顺利进行，同时关注学生的实验情况。 培养学生的表达能力和分析问题的能力，让学生在汇报和讨论中进一步理解实验结果，从不同角度思考实验现象背后的科学原理。 帮助学生总结实验结论，加深对空气有质量的理解，培养学生基于实验证据得出科学结论的思维方式。 拓展学生对实验的理解，让学生了解可以利用简易天平通过绿豆来估测空气质量，培养学生灵活运用实验原理解决问题的能力，同时加深对空气质量概念的理解。 帮助学生梳理两个实验的核心结论，强化学生对 “空气有质量” 这一科学概念的理解和记忆，培养学生归纳总结的能力。 （五）拓展活动 简单计算空气质量有多大 教师活动：引导学生思考：“刚刚实验时，有同学往无气皮球里打满了空气，前后差值只有 0.3 克重时，认为空气很轻。那么 100 个这样的球里装的空气重多少？1000 个呢？利用书上给的数据估算出一个行李箱空间空气的质量至少相当于多少个曲别针？” 组织学生进行计算和估算，鼓励学生汇报估算思路和阅读收获。 帮助学生建立科学与数学之间的联系，拓展学生的科学思维方式，让学生了解在科学研究中可以运用多种方法获取信息，培养学生综合运用知识的能力。
（三）生活应用 开展 “空气质量与生活” 分享会。教师先举例说明生活中与空气质量相关的现象，如给自行车轮胎打气时感觉越来越费力，这与空气的质量和压力有关。然后让学生分组讨论，分享自己生活中遇到的与空气质量有关的场景，并尝试用所学知识进行解释。每个小组推选一名代表进行全班汇报。 通过分享会，让学生将所学的空气有质量知识与生活实际紧密联系起来，体会科学知识在日常生活中的广泛应用，提高学生学习科学的兴趣和积极性。小组讨论和汇报环节培养学生的团队协作、表达和分析问题的能力。
（四）知识总结 引导学生回顾本节课的主要内容，包括实验探究的过程、测量工具的使用、实验结论以及拓展活动中的计算和估算等。邀请学生分享自己在本节课中的收获和体会，对学生的分享进行总结和点评，强调本节课的重点知识和科学探究方法。 帮助学生梳理知识体系，强化对重点知识的记忆，培养学生的总结归纳能力。通过学生分享收获和体会，了解学生的学习情况，及时给予反馈和鼓励，增强学生学习科学的自信心。强调科学探究方法，培养学生的科学素养。
五、作业设计
（一）填空题
1、测量物体质量可以使用（电子秤）和（简易天平）。
2、在验证空气有质量的实验中，用简易天平测量时，往皮球里充气后，天平向（皮球）一端下沉，证明空气（有）质量。
（二）、选择题
1、在用电子秤测量空气有质量的实验中，打气后篮球质量增加，说明（ ）。
A. 篮球本身质量增加了 B. 空气有质量
C. 电子秤坏了 D. 打气筒增加了质量
答案：B
2、用简易天平测量空气的质量时，调整绿豆使天平平衡，这里绿豆的作用是（ ）。
A. 装饰 B. 平衡空气的质量 C. 增加天平重量 D. 没什么作用
答案：B
3、以下关于空气的说法正确的是（ ）。
A. 空气没有质量 B. 空气看不见摸不着所以无法测量质量
C. 可以通过实验证明空气有质量 D. 只有用电子秤才能测量空气的质量
答案：C
4、一个皮球充满空气后质量增加了 0.5 克，10 个这样充满空气的皮球质量增加（ ）。
A. 5 克 B. 10 克 C. 15 克 D. 20 克
答案：A
（三）、判断题
1、空气看不见、摸不着，所以没有质量。（×）
2、用简易天平测量空气质量时，只要天平不平衡就说明空气有质量。（×）
3、电子秤比简易天平更适合测量空气的质量，因为它更精确。（√）
（四）、简答题
1、简述用电子秤测量空气有质量的实验原理。
答案：电子秤通过测量物体所受
2、简述用简易天平测量空气有质量的实验原理。
答案：简易天平利用杠杆平衡原理，当两端物体质量相等时天平平衡。在实验中，先让未充气皮球与一杯绿豆使天平平衡，此时两边质量相等。给皮球充气后放回托盘，天平向皮球一端下沉，说明充气后皮球质量增加，增加的质量即为充入空气的质量，从而证明空气有质量。
3、在用电子秤测量空气有质量的实验中，如果两次测量示数没有变化，可能有哪些原因？
答案：可能原因有：打气筒未给篮球充入足够空气，导致空气质量增加量太小，电子秤无法精确测量；电子秤本身存在故障，不能准确测量物体质量；测量过程中操作不当，如篮球放置位置不一致、未等电子秤示数稳定就读数等。
结合生活实际，举例说明空气有质量还可能体现在哪些方面？
答案：比如给汽车轮胎充气，充足气的轮胎比没充气时更重，驾驶时操控感觉也不同，这体现了空气有质量；再如热气球能升空，是因为热空气比冷空气质量轻，从而产生浮力，这也间接说明了空气有质量。
实践探究题（10 分）
题目：设计一个实验，利用身边的材料测量一个矿泉水瓶内空气的质量，并写出实验步骤和可能遇到的问题及解决方法。
示例答案：
实验步骤：
准备材料：一个空矿泉水瓶、电子秤、打气筒（若没有打气筒，可利用嘴吹气，但需注意卫生）。
用电子秤称出空矿泉水瓶的质量M1，记录数据。
将打气筒连接到矿泉水瓶，向瓶内充入一定量的空气（若用嘴吹气，尽量保证吹气力度和量相对稳定）。
再次用电子秤称出充入空气后矿泉水瓶的质量M2 ，记录数据。
计算瓶内空气质量m=m 2 m1
可能遇到的问题及解决方法：
问题：用嘴吹气难以控制每次吹入空气量一致。解决方法：尽量缓慢、均匀吹气，多次测量取平均值以减小误差。
问题：电子秤测量不够精确，示数变化不明显。解决方法：可以多次充气后再测量。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共15张PPT)
第2.5课
空气有质量吗
（人教鄂教版）三年级
上
利川市谋道镇中台小学 张可贵
新知导入
同学们，根据你的生活经验，气球重不重？
那空气到底有没有质量呢？
探究新知
学习使用测量工具 - 提问引导
要想知道空气有没有质量，我们得先学会测量物体的质量。怎样测量物体的质量呢？
探究新知
空气是否有质量
怎样测量空气的质量？
我想用简易天平
我想用电子秤称
探究新知
学习使用测量工具 - 介绍简易天平
将未充足气体的皮球放在简易天平左侧托盘上，把一杯绿豆放在天平右侧托盘上，通过调整绿豆的多少使天平达到平衡状态。
探究新知
学习使用测量工具 - 介绍简易天平
将皮球拿下来用打气筒充足气，再放回托盘中。如果放气球的一边下沉，这说明空气……
探究新知
电子秤的使用方法
探究新知
实验验证空气有质量 - 用电子秤测量
先用电子秤称量未充足气的篮球质量
探究新知
实验验证空气有质量 - 用电子秤测量
用打气筒给篮球打足气，再用电子秤称量篮球质量；比较两次电子秤的示数。
探究新知
实验验证空气有质量
空气的质量实验记录表
实验方法 预测 现象 我的发现
探究新知
根据实验结果总结
通过两个实验说明了什么？
空气有质量
探究新知
拓展活动 - 简单计算空气质量
刚刚实验时，有同学往无气皮球里打满了空气，前后差值只有 0.3 克重时，认为空气很轻。那么 100 个这样的球里装的空气重多少？1000 个呢？
科学与数学可以完美地结合，当我们不方便测量时，就可以用估算的方法推算一定空间的空气质量，得到大致的结果。
生活应用
空气质量与生活
生活中与空气质量相关的现象有许多，如给自行车轮胎打气时感觉越来越费力，这与空气的质量和压力有关。
课堂小结
本节课的主要内容，包括实验过程、实验结论以及空气的质量在生活中的应用等，分享自己在本节课中的收获和体会。
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