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2026教科版四年级科学上册
第8课《自制打气筒》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：结合本单元空气知识，进一步巩固空气可以被压缩、空气能够流动两大核心知识点，明白打气筒工作本质是利用空气流动与空气可压缩的性质。清晰掌握自制打气筒挤压、松手两个阶段的空气流动路径，理解瓶盖处气球皮充当单向阀门的工作原理，知晓单向阀控制空气只能单向流动。了解简易打气筒的结构组成，清楚每一个结构对应的功能，明白堵住、放开瓶身小孔是打气成功的关键操作。
2.科学思维目标：通过分步制作、分步测试打气效果，分析每一步结构对空气流动的影响，建立结构决定功能的工程思维。对比挤压、松手两个动作下空气流动方向的差异，推理气球皮开合变化规律，提升观察对比与逻辑推理能力。针对打气筒变形、打气效率低等实际问题，自主分析故障原因，多角度提出改进方案，培养工程设计与优化反思思维。
3.探究实践目标：严格按照课本五步流程完整制作简易打气筒，落实分步测试要求，掌握打孔、固定气球皮、组装整套装置的动手操作技能。准确填写空气流动过程记录单，能用图画+文字完整画出并描述挤压、松手时空气流动路线，顺利完成课堂展示交流。真实使用自制打气筒给气球充气，发现装置存在的缺陷，独立思考并撰写对应的改进方案，完成工程评估与迭代优化。
4.态度责任目标：体会工程制作分步操作、分步测试的严谨性，养成耐心操作、及时检测、反复调试的工程实践习惯。小组分工配合完成打孔、组装、测试、记录、展示全流程任务，学会团队协作、互帮互助解决制作难题。感受科学知识服务生活的价值，利用空气单元知识解决手动吹气球费力的生活难题，体会科学发明带来的生活便利。
二、教学重难点
1.教学重点：按照步骤成功制作简易打气筒；掌握挤压、松手两个阶段空气流动的完整过程；理解气球皮作为单向阀门控制空气单向流动的工作原理。
2.教学难点：理解气球皮开合与手部动作、小孔开闭之间的配合关系；精准分析自制打气筒的缺陷，结合原理提出科学可行的改进方案；规范把控分步测试的调试要点。
三、教学准备
1.教师准备：贴合课本原图教学PPT（庆典气球情境图、制作任务要求、五步制作示意图、分步测试提示、空气流动记录单、评估改进问题）、成品自制打气筒、完整制作材料、打孔器、安全操作示范视频、板书贴图。
2.学生准备（每组一套）：空塑料瓶、配套瓶盖、废旧气球、透明胶带、打孔器、小气球、实验记录单、铅笔、剪刀。
四、教学过程
（一）问题与假设：生活情境，明确任务（5分钟）
1.生活情境导入
出示庆典活动气球场景图片，结合课本原文谈话：各类节日、庆典需要大量气球布置场景，如果没有专用打气筒，依靠嘴巴吹气球十分费力，还不卫生，引出生活痛点。
2.明确课堂工程任务
本节课工程任务：利用身边常见废旧材料，制作一个简易打气筒，能够轻松、快速给气球充气，解决手动吹气球费力的问题。
3.抛出课本气泡问题，提出制作猜想
出示课本气泡思考问题：要用什么材料制作？只用塑料瓶和气球能成功打气吗？想要把气球充满气，还需要解决什么关键问题？
学生小组交流猜想：需要控制空气进出方向，不能让空气回流；需要密封接口，防止空气漏气；需要设置小孔控制空气进出。
4.揭示课题
今天我们结合空气流动、空气可压缩的知识，动手设计并制作打气筒，学习第8课《自制打气筒》。（板书课题）
（二）探究与结论：分步制作，测试取证（21分钟）
本环节完全依照课本设计制作流程，严格落实五步制作、分步测试、空气流动记录、展示交流全流程，贴合课本所有气泡提示与操作要求。
1.分步制作简易打气筒（12分钟）
教师分步示范，学生同步操作，严格遵照课本5个步骤，同步强调每一步关键提示：
①在塑料瓶的瓶盖上打一个大小适中的小孔，保证空气可以顺利通过；
②剪一块长条形气球皮，保证气球皮轻薄、弹性良好；
③用胶带将气球皮固定在瓶盖内侧，完全盖住瓶盖小孔，落实课本提示：气球皮一定要绷紧，保证可以灵活开合；
④在瓶身侧面再打一个小孔，作为空气进入瓶内的通道；
⑤将小气球紧紧套在瓶口位置，保证接口密封不漏气。
2.分步测试，及时调试（3分钟）
落实课本气泡要求：每完成一步，立刻测试打气效果，及时发现漏气、气球皮松动等问题，思考下一步需要解决的故障，避免全部组装完成后整体失效。
3.规范操作方法，观察空气流动（3分钟）
明确手部标准操作：挤压瓶身时，手指堵住瓶身小孔；松开手时，手指移开瓶身小孔。引导学生仔细观察装置内部空气流动变化。
4.填写记录单，梳理空气流动过程（3分钟）
对照课本记录单原文，师生共同梳理，学生如实填写：
挤压阶段：堵住瓶身小孔，瓶内空气被压缩，推开绷紧的气球皮，瓶盖小孔打开，空气单向流入气球内部。
松手阶段：放开瓶身小孔，外界空气进入瓶内补充；瓶盖处气球皮回弹闭合，小孔关闭，气球内空气无法回流。
5.展示交流（1分钟）
学生用图画画出空气流动路径，小组之间互相展示打气效果，分享自己制作和测试过程中发现的空气流动规律。
实验制作核心结论
绷紧的气球皮充当单向阀门，配合瓶身小孔的开闭，控制空气只能单向进入气球，无法倒流，借助空气可压缩、空气流动的性质，实现打气功能。
（三）反思与评价：复盘制作，查找缺陷（4分钟）
1.小组自我反思
操作反思：打孔大小是否合适？气球皮是否绷紧？瓶口和气球连接处是否漏气？有没有做到分步测试？
配合反思：小组分工是否明确，打孔、粘贴、测试、记录岗位是否各司其职？
原理反思：是否理解松手、挤压时气球皮开合变化，能否说清空气单向流动的原因？
2.结合课本问题集体反思装置不足
结合课本两处气泡问题，全班共同梳理自制打气筒普遍存在的缺陷：一是塑料瓶材质偏软，多次挤压后瓶身容易变形，压缩空气效果变差，打气效率下降；二是气球皮长期开合容易松动，密封效果变差，出现漏气现象。
3.课堂评价
表扬分步测试规范、装置气密性好、能清晰描述空气流动过程的小组；针对漏气、气球皮未绷紧、操作手势错误的小组进行一对一指导，规范工程制作标准。
（四）应用与迁移：评估改进，优化装置（7分钟）
1.针对课本问题，分组设计改进方案（5分钟）
问题1：多次挤压瓶身易变形，打气效率降低改进方案：更换硬度更高、柔韧性更好的硬质塑料瓶，提升瓶身抗压能力；加厚瓶身，减少挤压形变。
问题2：气球皮容易松动、密封不严改进方案：增加胶带粘贴面积，加固气球皮；更换弹性更好、更耐用的气球皮，保证阀门开合灵敏。
通用优化：缩小瓶盖小孔孔径，减少空气流失；保证气球与瓶口完全密封，杜绝侧边漏气。
2.知识迁移，联系生活实物（2分钟）
联系生活真实打气筒：生活中购买的打气筒内部同样装有单向阀，原理和我们自制打气筒完全一致，都是依靠阀门控制空气单向流动，实现持续打气，让学生明白工程产品都是从简易模型优化而来。
（五）阅读与新知：单元复盘，知识整合（3分钟）
1.课本内容通读回顾
带领学生齐读本课任务要求、制作步骤、思考问题、评估改进全部课本内容，梳理本课工程流程：提出生活问题→明确制作任务→分步制作测试→分析空气流动原理→发现装置缺陷→优化改进装置。
2.第一单元整体知识复盘
完整回顾本单元空气全部知识点：空气占据空间、空气有质量、空气流动有力量、热空气上升、风的成因、空气可压缩，本节课利用全部空气知识完成实物制作，实现知识从理论到工程实践的落地。
3.课堂小结
师生共同总结：自制打气筒依靠气球皮单向阀控制空气单向流动；挤压进气、松手补气；简易装置存在缺陷，工程产品需要不断评估、迭代优化。
五、板书设计
8.自制打气筒
一、问题与假设
生活问题：嘴吹气球费力、不卫生
制作任务：做简易打气筒，单向充气
猜想：需要控制空气单向流动，防止回流
二、五步制作流程
①瓶盖打孔；②剪气球皮；③固定气球皮（关键点：气球皮绷紧）；④瓶身打孔⑤瓶口套气球
操作口诀：挤压堵孔，松手开孔
三、空气流动过程（记录单核心）
挤压：堵瓶身小孔→瓶盖阀门打开→空气进入气球
松手：开瓶身小孔→瓶盖阀门关闭→空气补充进瓶
四、核心原理
气球皮=单向阀门
利用：空气可压缩+空气会流动
五、评估与改进
问题：瓶身易变形、打气效率低
改进：换硬质瓶子、加固气球皮、做好密封
六、课堂总结
结构决定功能，工程制品需要反复测试、不断优化
六、教学反思
1.本课为本单元工程实践课，完全贴合2026教科版课本全部制作步骤、气泡提示、记录单内容以及评估改进问题，五大教学环节、课时时长、文档版式和本单元前7课完全统一，整套教案无缝衔接。本课立足单元空气核心知识，落实工程设计与迭代优化课标要求，贴合四年级学生动手实践能力。
2.不足之处：部分小组气球皮粘贴不平整、没有绷紧，导致阀门失效无法打气；部分学生手部配合动作不协调，挤压和松手小孔开闭配合失误。
3.改进措施：课前提前示范气球皮粘贴技巧，统一绷紧标准；课堂带领学生分步练习手部操作手势，强化动作与小孔开闭的配合，同时预留更多调试时间，提升成品成功率。
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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