资源简介

1.1《感受空气》教学设计
一、教材分析
本课是空气单元起始课，核心任务是引导学生借助直观实验找到空气存在的证据，初步感知空气无色、透明、会流动、能占据空间、可压缩的基础性质。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四大模块：以飘动窗帘引出核心问题“如何证明看不见的空气存在”；设计塑料袋装空气、空瓶入水、粉笔/橡皮浸水、对比空气与水多组动手实验；研讨环节梳理证据、对比空气和水的异同；拓展延伸土壤中的空气，为后续空气占据空间、空气有质量等课时铺垫认知基础，遵循“现象—实验—证据—归纳”的科学探究逻辑。
二、学情分析
四年级学生日常能感知风、气球、吹泡泡等空气相关现象，但无法把生活现象转化为科学证据，对“看不见摸不着的空气真实存在”缺少实证思维。学生动手操作兴趣强，但观察、归纳对比能力薄弱，区分固体、液体、气体特征存在困难；容易混淆空气和水的性质，难以自主总结空气独有特点。本课借助简单易操作的生活化器材，降低探究难度，贴合小学生具象化认知特点。
三、核心素养分析
科学观念
通过实验证实空气真实存在，知道空气无色无味、透明、会流动、能占据空间、容易被压缩；区分气体空气与液体水的相同与不同特征。
科学思维
能根据实验现象推理空气存在，对比分析空气和水的异同，建立“看不见的物质可通过间接现象证明存在”的推理思维。
探究实践
独立完成装空气、瓶子浸水、物质泡水、空气水对比四组实验，准确观察记录气泡、形变、轻重等现象，自主整理空气存在的多条证据。
态度责任
乐于动手探究看不见的物质，尊重实验事实，主动用生活实例解释空气；课后主动探究土壤中的空气，建立科学来源于生活的意识。
四、教学重点
1.通过多个实验找到空气存在的充足证据；
2.初步掌握空气的基础物理性质。
五、教学难点
1.借助气泡、形变等间接现象推理空气存在，建立实证意识；
2.清晰区分空气（气体）和水（液体）的不同特征。
六、教具准备
教师教具：窗帘实景视频、空塑料瓶、透明水槽、粉笔、橡皮、塑料袋、气球、装水塑料袋、泥土、烧杯、实验记录单、PPT课件
学生分组器材：塑料袋、空矿泉水瓶、水槽、粉笔、橡皮、装水小袋子、气球
七、教学过程（配套视频标注）
（一）导入新课（5分钟）
配套视频：开窗风吹动窗帘实景短视频（教材首页窗帘画面实拍视频）
教师活动：播放风吹窗帘视频，提问：窗户打开后窗帘为什么会飘起来？我们肉眼看不到风，但是能感受到它，风是什么？看不见的空气真的存在吗？引出课题《感受空气》。
学生活动：观看视频，自由发言，说出风吹动窗帘、吹风凉快、气球鼓起来等生活经验，提出疑问：空气看不见，怎么证明它在这里？
设计意图：用生活化动态视频激发兴趣，从学生熟悉的风切入，抛出本课核心探究问题，自然导入学习。
（二）讲授新课（30分钟）
（一）聚焦板块
教师活动：出示教材聚焦框文字，明确核心探究问题：空气无色无味，我们如何找到空气存在的证据？引导学生说一说自己想到的生活线索。
学生活动：齐读问题，分享生活中感受空气的例子：吹气球、扇扇子、风吹树叶、游泳憋气等。
设计意图：锁定课堂探究主线，调动学生前认知，为后续实验探究铺垫思路。
（二）探索板块
配套视频1：塑料袋装空气按压实验演示视频；配套视频2：空瓶浸水冒气泡实验操作视频；配套视频3：粉笔、橡皮入水产生气泡对比视频；配套视频4：空气袋与水袋按压、掂重量对比实验视频
1.实验1：塑料袋捕捉空气
教师活动：分发塑料袋，示范操作：张开袋子兜一兜，收紧袋口封住空气，引导学生双手按压袋子，提问按压时有什么感受？松开手袋子会怎样？
学生活动：分组装空气、按压塑料袋，观察袋子鼓鼓的、按压有弹性，松手恢复原状，记录实验现象。
设计意图：直观感受空气能占据空间、可以被压缩，第一条空气存在证据。
2.实验2：空瓶子倾斜放入水中
教师活动：播放操作视频，讲解操作要点：瓶口朝下斜着压入水底，仔细观察瓶口变化，提问水中冒出的气泡是什么？空瓶子里明明看着什么都没有，为什么会有气泡？
学生活动：分组操作空瓶入水，观察大量气泡从瓶口跑出，推理气泡就是瓶子里藏着的空气。
设计意图：利用气泡直观证明看不见的空气藏在瓶内，强化实证思维。
3.实验3：粉笔、橡皮浸水对比
教师活动：分发粉笔、橡皮，引导两种物体分别放入水中，对比观察气泡多少，提问：为什么粉笔气泡更多？
学生活动：动手实验，发现粉笔孔隙多，跑出大量气泡；橡皮只有少量气泡，得出固体缝隙里藏有空气。
设计意图：拓展认知，空气不仅在空容器，也藏在固体缝隙中，丰富空气存在证据。
4.实验4：风、气球感受流动空气
教师活动：出示气球，吹起后松手，提问气球跑动的原因；讲解：风就是流动的空气，飘动红旗、头发都是空气流动的证据。
学生活动：吹气球、松手放飞，观察气球乱飞，联系风吹窗帘视频理解空气会流动。
设计意图：建立“风=流动空气”概念，补充动态空气存在证据。
5.实验5：空气和水对比实验
教师活动：发放装水塑料袋、装空气塑料袋，指导学生用“按压、掂一掂”两种方法对比，引导从形状、轻重、能否压缩两方面记录不同。
学生活动：分组按压、掂量两个袋子，记录：水袋按压形变小、更重；空气袋按压易变形、很轻。
设计意图：通过对比，区分气体空气和液体水的核心差异，突破教学难点。
（三）研讨板块
教师活动：出示研讨两个核心问题，组织小组讨论，巡视指导整理实验证据，组织全班汇报，板书梳理空气存在证据、空气与水异同。
研讨问题1：看不到空气，哪些方法能证明空气存在？哪种证据说服力最强？为什么？
研讨问题2：空气和水有什么相同点和不同点？
学生活动：小组交流汇总实验证据，全班举手汇报；总结相同：无色、透明、会流动；不同：水看得见、较重、不易压缩；空气看不见、很轻、容易压缩。
设计意图：梳理整节课实验结论，归纳科学概念，锻炼学生总结、表达、逻辑推理能力。
（四）拓展板块
配套视频：土壤浸水冒气泡实验演示视频
教师活动：出示泥土，抛出猜想：土壤里面有空气吗？播放实验视频，布置课后家庭小实验：把泥土放进水里，观察是否冒出气泡，下节课分享实验结果。
学生活动：观看视频，记录实验方法，课后自主完成土壤测空气小实验。
设计意图：课堂知识延伸到课外，拓展空气存在范围，持续激发探究兴趣。
（三）课堂练习（5分钟）
一、选择题
1.下列现象不能证明空气存在的是（）
A.风吹动树叶B.空瓶子放入水中冒气泡C.石头沉入水底
答案：C
2.装空气的塑料袋用手按压容易变形，说明空气（）
A.能压缩B.有重量C.有颜色
答案：A
3.和水对比，空气独有的特点是（）
A.透明B.看不见、很轻C.会流动
答案：B
二、判断题
1.空的矿泉水瓶里面什么东西都没有。（×）
解析：瓶子里装满空气。
2.粉笔放入水中冒出气泡，说明粉笔缝隙里有空气。（√）
3.空气和水一样，都能看得见摸得着。（×）
解析：空气看不见。
三、情境题
开窗时窗帘向外飘，请你用本节课学到的知识解释这个现象，写出两条空气存在的证据。
参考答案：开窗后室内外空气流动形成风，流动的空气吹动窗帘，证明空气会流动；空气真实存在。证据：①风吹动窗帘，能感受到流动的空气；②我们可以用塑料袋兜住空气，袋子鼓起来证明空气存在。
四、课堂小结（约190字，适配四年级）
今天我们通过好多有趣的小实验找到了空气存在的证据：塑料袋兜空气会鼓、空瓶子和粉笔放进水里冒气泡、风吹动窗帘、气球放飞乱跑，都能证明看不见的空气就在我们身边。我们还对比了空气和水，它们都是无色透明、会流动的；但空气更轻、看不见、容易被压缩，水看得见、更重、很难压缩。空气藏在瓶子、粉笔、土壤任何地方，虽然我们肉眼看不到，却能借助实验现象找到它。课后大家可以试试泥土泡水实验，继续寻找空气的踪迹。
八、板书设计
感受空气
一、空气存在的证据
1.塑料袋兜空气，袋子鼓起
2.空瓶/粉笔浸水，冒出气泡
3.风（流动空气）吹动窗帘、气球
二、空气vs水
相同：无色、透明、会流动
不同：
空气：看不见、轻、易压缩（气体）
水：看得见、重、难压缩（液体）
三、拓展：土壤里也有空气
九、教学反思
成功之处
1.全程以动手实验为主，搭配实景演示视频，贴合四年级学生具象思维，学生参与积极性高，能自主观察气泡、塑料袋形变等现象；
2.实验器材全部使用生活常见物品，操作简单安全，小组合作有序，大部分学生能独立总结空气存在的多条证据；
3.研讨环节分层引导，先梳理证据再对比空气和水，循序渐进突破难点，学生能清晰区分气体与液体特征。
不足之处
1.部分动手能力弱的学生在空瓶浸水实验操作不规范，气泡观察不明显，推理空气存在存在困难；
2.研讨汇报时间有限，少数内向学生没有发言机会，证据归纳依赖优等生；
3.拓展土壤实验仅播放视频，课堂没有实操，学生对土壤内空气感知较浅。
教学建议
1.课前提前示范浸水实验操作，给操作薄弱学生一对一指导，每组配备放大镜，方便观察细小气泡；
2.研讨采用小组记录单先写再汇报，每人轮流发言，保证全员表达；
3.准备泥土、烧杯作为课堂备用器材，预留3分钟课堂实操拓展实验，加深认知；
4.布置趣味实践作业：回家用不同物品（海绵、砖块）泡水寻找空气，下次课分享。
1.2《空气能占据空间吗》教学设计
一、教材分析
本课是空气单元核心探究课，承接学生对空气看得见、摸不着的浅层认知，通过塑料瓶浸水实验，直观证明空气占据空间这一基础科学观念。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四部分，由猜想→动手实验→分析现象→拓展应用层层递进。先对比倾斜瓶子进水、竖直压瓶不进水的差异制造认知冲突；再分三步对比拧紧瓶盖、拧开瓶盖、打气注水三组对照实验，借助漂浮小球可视化水位变化；最后设置研讨问题与吸管挤水小挑战，将空气占据空间的性质联系生活，为后续空气压缩、空气有质量等内容铺垫基础。
二、学情分析
四年级学生已知空气无处不在，但普遍存在思维误区：看不见就认为空气不占地方。学生动手操作兴趣强，具备简单观察、记录能力，但对照实验的变量控制、现象背后逻辑推理能力薄弱。生活中见过气泡、吹气球等现象，却无法关联 “空气占据空间” 原理，本课借助小球、塑料瓶等简易材料，用可视化实验降低抽象概念理解难度。
三、核心素养分析
科学观念
通过三组对比实验，建立核心概念：空气是真实存在的物质，空气会占据一定空间；空气和水不能同时占据同一个空间。能运用该概念解释生活中气泡、吹气球等现象。
科学思维
能对比三组实验小球、水位的不同变化，分析变量（瓶盖封闭、空气增减）与现象的因果关系；通过推理解释水位升降原因，建立 “空气让出空间，水才能进入；空气增多，水被挤出” 的逻辑。
探究实践
能按步骤独立完成压瓶浸水、拧盖放气、打气注水三组实验，规范观察、记录小球位置与瓶内水位；能自主设计拓展小挑战实验，动手验证空气挤水，提升操作与实证能力。
态度责任
保持对空气相关现象的探究好奇心；实验中细致观察、如实记录，尊重实验事实；愿意主动用本课知识解释生活现象，体会空气性质在生活中的应用价值。
四、教学重点
通过对照实验，证实空气能占据空间，理解空气与水无法共享同一空间。
五、教学难点
推理水位变化的内在原因，理清空气多少、空间、水位三者之间的逻辑关系。
六、教具准备
教师教具
完整塑料瓶、剪好的塑料瓶上半部分、水槽、红色小球、打气筒、瓶盖、多媒体实验操作视频、PPT 课件、实验记录单。
学生分组教具
塑料瓶上半段、水盆、红色泡沫小球、瓶盖、打气筒、记录单、铅笔。
七、教学过程（配套视频：空气占据空间演示实验视频、拓展吸管挤水实验示范视频）
一、导入新课
教师活动：出示装满水的瓶子和空塑料瓶，提问：瓶子里空着的地方真的什么都没有吗？演示将塑料瓶倾斜压入水中，让学生观察瓶口冒出气泡。抛出问题：气泡是什么？为什么竖直把瓶子按进水里，水却很难流进去？引出课题《空气能占据空间吗》。
学生活动：观察倾斜瓶子冒气泡的实验，大胆猜想空瓶里存在空气，思考竖直压瓶水进不去的原因。
设计意图：利用直观气泡实验制造认知冲突，激发学生探究欲望，自然引出本节课探究主题。
二、讲授新课
（一）聚焦板块
教师活动：出示教材聚焦问题 “瓶口竖直向下压入水中时，水能够进入瓶内吗？”，组织学生小组内预测，收集不同猜想并板书记录。讲解实验小提示：瓶内放入红色小球，小球位置能直观看清瓶内水位高低。
学生活动：小组交流猜想，记录自己的预测；明白小球作为参照物的作用。
设计意图：明确探究核心问题，让学生带着猜想开展实验，建立预测 — 验证的探究思路。
（二）探索板块
教师活动：播放标准实验操作视频，分步讲解三组实验操作要点，巡视指导分组实验，提醒学生如实记录小球位置与水位变化。
1. 拧紧瓶盖实验：盖紧瓶盖，缓慢将瓶身竖直压入水底，观察小球位置；
2. 拧开瓶盖实验：保持瓶子在水下，拧开瓶盖释放空气，观察小球上浮、水位上升；
3. 注入空气实验：再次拧紧瓶盖，用打气筒向瓶内打气，观察小球下移、水位下降。
学生活动：分组依次完成三组对照实验，观察小球高低变化，填写实验记录单，简单画出每组瓶内水位。
设计意图：三组对照实验形成变量对比，用小球把看不见的空气转化为看得见的水位变化，落实探究实践素养。
（三）研讨板块
教师活动：出示两个研讨问题，组织小组讨论，邀请学生结合实验现象发言，梳理总结核心结论。
问题 1：瓶中水位的变化是怎样产生的？引导学生总结：拧紧瓶盖时空气占据瓶内空间，水进不去；拧开瓶盖空气跑出，让出空间，水进入水位上升；打入空气，空气变多，挤压水，水位下降。
问题 2：空气能占据空间吗？还有其他证明方法？师生共同举例：吹气球、倒扣纸巾入水不湿、塑料袋兜住空气鼓起。
学生活动：结合自己的实验记录交流讨论，完整表述水位变化与空气的关系，分享生活中空气占据空间的实例。
设计意图：梳理实验逻辑，提炼科学概念，实现从实验现象到科学观念的转化，锻炼科学思维。
（四）拓展板块
教师活动：出示拓展小挑战材料：半瓶水、橡皮泥、两根吸管，提出任务：不倾斜瓶子，利用空气把水挤出来。播放示范视频，提示思路：一根吸管进水、一根进气，橡皮泥密封瓶口，向吸管吹气，空气占据瓶内空间挤压水流出。
学生活动：小组合作动手尝试拓展实验，成功后分享操作方法。
设计意图：学以致用，运用 “空气占据空间” 解决实际问题，深化知识应用。
三、课堂练习
选择题
1. 把盖紧瓶盖的塑料瓶竖直压入水中，水很难进入瓶内，原因是（）
A. 水太重 B. 瓶内空气占据空间 C. 瓶子堵住了
答案：B
2. 往装满空气的瓶子里打气，瓶内水位会（）
A. 上升 B. 下降 C. 不变
答案：B
3. 倒扣纸巾的杯子竖直压水底，纸巾不会湿，是因为（）
A. 水进不去 B. 空气占据杯内空间 C. 纸巾防水
答案：B
判断题
1. 空气看不见，所以不会占据空间。（×）
2. 拧开瓶盖后，瓶内空气跑出去，水才能进入瓶子。（√）
3. 静止的水面是一条水平线。（√）
情境题
小明把空矿泉水瓶竖直按进水里，水几乎进不去；松开瓶盖后，大量水涌入瓶中，请用本节课知识解释这个现象。
答案：拧紧瓶盖时，瓶内充满空气，空气占据瓶子内部全部空间，水无法进入；拧开瓶盖后，瓶内空气流出，让出了瓶内空间，水就进入瓶子里。
四、课堂小结（约 190 字）
今天我们通过三组对比实验，解开了空气的秘密。空瓶子里并不是什么都没有，里面装满空气，空气会占据空间。拧紧瓶盖时空气跑不出去，水就进不去；打开瓶盖空气流出，水才能进入；往瓶里打气，空气变多又会把水挤出去。我们还学会用水中小球观察水位变化，知道静止的水面是水平线。生活里吹气球、水杯倒扣纸巾不湿，都能证明空气占据空间。最后我们还动手挑战用空气挤出瓶里的水，大家都能用实验证明猜想，收获了科学探究的乐趣。
八、板书设计
空气能占据空间吗
1. 实验现象
拧紧瓶盖：空气占空间 → 水进不去
拧开瓶盖：空气流出 → 水进入，水位上升
打入空气：空气变多 → 水被挤出，水位下降
2. 核心结论：空气会占据空间
3. 生活实例：吹气球、倒扣纸巾、气泡
九、教学反思
成功之处
1. 三组对照实验层次清晰，红色小球直观呈现水位变化，完美解决空气看不见的抽象难点，学生能自主观察到明显差异；
2. 导入气泡实验快速抓住学生注意力，拓展吸管挤水挑战趣味性强，学生参与动手积极性高；
3. 研讨环节层层引导推理，大部分学生能自主说出水位变化和空气的关系，顺利建立科学观念。
不足之处
1. 少数小组操作打气筒力度控制不好，水位变化观察不清晰，课堂操作时间略微紧张；
2. 部分学生只能描述实验现象，无法完整梳理空气与空间的逻辑，推理表达能力需要加强；
3. 生活实例拓展时间较短，没能给学生充足时间分享自己见过的空气相关现象。
教学建议
1. 课前提前示范打气筒轻柔操作方法，分组时搭配动手能力强的学生互助，预留充足实验操作时间；
2. 研讨环节提供句式支架，帮助学生完整表达因果关系，锻炼科学语言；
3. 增加课后小任务，让学生回家做 “纸巾不湿” 小实验，下节课分享，巩固课堂知识；
4. 可增加微课视频，课后发给学生，方便学生反复回看实验过程。
1.3《空气占据的空间会改变吗》教学设计
一、教材分析
本课是空气单元第 3 课时，在前两课学生认识 “空气会占据空间” 基础上，进一步探究空气可被压缩、水不易被压缩的核心特性。教材通过塑料瓶压水、挤压水瓶、注射器对比三组递进实验，从直观现象到定量观察，再用示意图建模解释，最后研讨生活实例、拓展小游戏，完整构建 “提出问题 — 动手探究 — 分析证据 — 应用解释” 的科学探究链条，区分气体与液体占据空间的不同特点，为后续学习空气压强、弹性等知识铺垫基础。
二、学情分析
四年级学生已经知道空气看不见、会占据空间，能完成简单的空气占据空间小实验；具备基础动手操作能力，对挤压瓶子、注射器等生活化实验充满兴趣。
认知局限：学生默认 “占据空间就不能改变”，无法理解空气能被压缩，很难区分气体、液体可压缩性差异；抽象建模能力薄弱，难以用示意图解释微粒变化，需要具象实验、直观图示辅助理解。
三、核心素养分析
科学观念
知道空气占据的空间可以被压缩，水占据的空间很难被压缩；压缩后的空气具有弹性，能运用该知识解释生活现象。
科学思维
通过对比空气、水的挤压实验，对比刻度变化证据，归纳气体和液体占据空间的不同特点；建立空气微粒模型，用模型解释压缩现象，发展证据推理、模型建构思维。
探究实践
能规范完成压瓶入水、挤压塑料瓶、注射器定量对比三组实验，准确记录实验刻度；能根据实验现象提出猜想、收集数据、交流实验发现，完整经历科学探究流程。
态度责任
实验中细心操作、如实记录数据，养成严谨实证习惯；了解压缩空气在生活中的应用，体会科学与生活紧密联系；做拓展小游戏时树立安全实验意识。
四、教学重点
通过对比实验，得出空气容易被压缩，水很难被压缩的科学结论。
五、教学难点
用空气微粒示意图解释空气可被压缩的本质；利用压缩空气知识解释生活中的各类现象。
六、教具准备
教师教具
透明塑料瓶、水槽、清水、注射器、橙子皮、多媒体课件、实验操作示范视频、空气微粒动画视频
学生分组器材
空塑料瓶、装满水塑料瓶、水槽、2 支相同注射器、清水、实验记录单、铅笔
七、教学过程
（一）导入新课（5 分钟）
播放短视频：皮球打气视频，提问：皮球已经鼓起来了，为什么还能继续打气？引发学生猜想，引出本课课题《空气占据的空间会改变吗》。
1. 教师活动：播放皮球充气短视频，抛出疑问，板书课题。
2. 学生活动：观看视频，自由发言猜想，思考空气占据空间能否变化。
3. 设计意图：利用生活熟悉场景设疑，激发探究兴趣，直指本课核心问题。
（二）讲授新课
（一）聚焦板块（7 分钟）
1. 教师活动：演示实验 —— 空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水中，学生观察无大量气泡、少量水进入瓶内；出示聚焦问题：瓶子装满空气，为什么还有少量水能进去？组织小组交流想法，同步播放本实验操作短视频。
2. 学生活动：观察实验现象，小组讨论猜想，分享自己的观点，初步猜测空气空间变小。
3. 设计意图：直观实验制造认知冲突，抛出核心探究问题，自然引出本课探究方向。
（二）探索板块（18 分钟）
探索 1：挤压装满空气、水的塑料瓶
教师活动：分发两种塑料瓶，布置操作任务，巡视指导，提醒学生感受挤压手感、观察瓶身形变；教师挤压水瓶示范，引导学生对比两种瓶子挤压后的不同变化。
学生活动：分组动手挤压瓶子，感受手感差异，记录现象：装空气瓶子易压扁，装水瓶几乎不变形；小组交流两种瓶内占据空间是否改变。
设计意图：生活化简易实验，让学生直观感知空气可压缩、水难压缩，积累感性经验。
探索 2：注射器定量对比空气和水
教师活动：讲解注射器实验步骤，分发记录单，播放注射器规范操作视频；强调堵住管口、匀速压活塞、记录刻度；巡回指导，提醒重复实验保证数据准确。
学生活动：分组抽取等量空气、水，按压活塞，记录初始刻度、压缩后刻度，填写记录单；对比两组刻度差，组内总结实验发现。
设计意图：定量实验提供客观数据，用证据支撑猜想，从定性观察过渡到定量分析，培养实证意识。
探索 3：绘制微粒示意图
教师活动：出示注射器空气微粒示意图，讲解压缩时空气微粒间距变小；引导学生画出水压缩前后示意图，对比两者区别；播放空气微粒压缩动画视频。
学生活动：独立绘制空气、水压缩示意图，小组互相点评，理解空气微粒间有间隙，水微粒几乎无间隙。
设计意图：建立模型，把看不见的空气可视化，突破本课难点，发展模型建构思维。
（三）研讨板块（8 分钟）
教师活动：出示 3 个研讨问题，组织全班交流，结合注射器实验数据引导学生说理，梳理总结核心知识点。
研讨问题 1：挤压装空气塑料瓶，空气被压缩，说法对吗？结合注射器刻度数据说明理由。
研讨问题 2：空瓶倒扣水中，少量水进入瓶内的原因。
研讨问题 3：鼓起来的皮球还能继续充气的原理。
学生活动：结合实验记录、示意图完整表达观点，互相补充修正，总结空气可压缩、水不易压缩。
设计意图：依托实验证据解释现象，实现知识迁移，锻炼科学说理能力。
（四）拓展板块（4 分钟）
教师活动：演示空气压缩枪小游戏，出示安全提醒，播放小游戏操作视频；讲解压缩空气在生活中的应用：打气筒、气垫、水枪等。
学生活动：观看演示，了解游戏原理，举例生活中压缩空气的运用。
设计意图：趣味拓展巩固知识点，联系生活，体会科学实用价值，强化安全实验习惯。
三、课堂练习
选择题
1. 用注射器抽空气，堵住管口按压活塞，注射器刻度会（）
A. 变大 B. 变小 C. 不变
答案：B
2. 分别挤压装满水、装满空气的塑料瓶，更容易压扁的是（）
A. 装空气的瓶子 B. 装水的瓶子 C. 两个一样
答案：A
3. 皮球打满气还能继续充气，是因为（）
A. 皮球材质变大 B. 空气可以被压缩 C. 空气会消失
答案：B
判断题
1. 水和空气一样，都可以轻松被压缩。（×）
2. 塑料瓶压入水中有水进入，因为空气占据的空间变小了。（√）
3. 压缩空气枪实验，注射器管口可以对准同学。（×）
情境题
1. 妈妈用打气筒给自行车轮胎打气，越打越鼓，请用本节课知识解释原因。
答案：空气可以被压缩，不断打入空气，轮胎内压缩空气变多，轮胎就鼓起来。
2. 装满水的矿泉水瓶，用力挤压很难变形，这是为什么？
答案：水很难被压缩，占据的空间几乎不会变小，所以瓶子不容易变形。
3. 注射器抽 10 毫升水，堵住管口用力压活塞，刻度几乎不变，说明什么？
答案：水无法被压缩，占据的空间不能改变。
四、课堂小结
今天我们通过三组有趣实验，弄懂了空气和水的小秘密。空气占据的空间可以改变，很容易被压缩，因为空气微粒之间有很大空隙；水很难被压缩，微粒几乎紧紧靠在一起，空间不会变化。把空瓶子压进水里有水进入、皮球能反复打气，都是空气可压缩的特点。我们还学会用画图的方式，画出空气微粒变化解释实验现象。生活里打气筒、空气压缩枪都利用了压缩空气。做科学实验要认真记录数据，用证据说话，同时牢记实验安全规范。
五、板书设计
3. 空气占据的空间会改变吗
1. 对比实验
空气：易压缩 → 空间变小（微粒间隙大）
水：难压缩 → 空间不变（微粒间隙小）
2. 现象解释
瓶压入水、皮球充气 → 空气可被压缩
3. 应用：打气筒、空气压缩枪
六、教学反思
成功之处
1. 实验设计层层递进，从简易塑料瓶到定量注射器，由浅入深，贴合四年级学生认知；动画、示范视频降低操作难度，学生参与度高。
2. 微粒示意图建模环节，把看不见的空气可视化，有效突破 “空气压缩本质” 难点，学生能自主结合数据说理。
3. 生活情境导入、拓展小游戏结合生活实例，学生能快速将课堂知识迁移到生活，落实科学观念。
不足之处
1. 分组实验耗时较长，部分小组注射器操作不规范，刻度记录出现误差，课堂研讨时间被压缩。
2. 少数学生无法区分气体、液体微粒模型差异，自主画图时理解模糊，个体指导不足。
3. 课堂练习时间紧张，情境题仅少数学生发言，没有充分全员交流。
教学建议
1. 课前提前播放注射器操作微视频预习，分组时搭配动手能力强弱学生，实验前统一示范规范操作，节约课堂时间。
2. 准备微粒磁吸教具，课堂直观演示空气、水压缩前后微粒变化，针对理解薄弱学生单独辅导画图。
3. 精简实验环节时长，预留充足课堂练习时间，采用小组互说、全班分享结合的方式，让每位学生表达观点。
1.4《空气有质量吗》教学设计
一、教材分析
本课是小学三年级 / 四年级空气单元核心探究课，承接前一课 “空气能占据空间”，聚焦空气看不见、摸不着但是否具备质量这一核心问题。教材以篮球打气生活化场景引入猜想，设计简易天平皮球对比实验，通过打气、加绿豆平衡、量化空气质量三步探究，配套记录单、研讨问题与生活拓展实验。教材遵循 “提出猜想 — 动手验证 — 量化测量 — 交流归纳 — 生活延伸” 科学探究逻辑，用具象天平、绿豆把无形空气的质量转化为可见、可计量物质，帮助学生建立 “空气是有质量的物质” 核心科学观念，为后续空气重量、大气相关知识铺垫探究方法基础。
二、学情分析
四年级学生已有基础认知：知道空气无处不在、空气能占据空间；生活中见过篮球打气越足越弹，隐约感知打气后球变重，但无法确定是空气带来的质量，普遍存在 “空气很轻、没有重量” 前概念。
动手能力层面：会使用简易天平，能完成打气、投放绿豆等基础操作，但控制变量、精准观察天平平衡变化、量化微小质量的思维薄弱；抽象思维不足，难以直接理解 “看不见的空气拥有质量”，需要实物对比、可视化实验降低理解难度。同时学生好奇心强，对动手实验兴趣浓厚，适合以自主探究为主开展课堂。
三、核心素养分析
1. 科学观念
通过天平实验证实空气具有质量；建立 “空气是一种真实存在、有质量、占据空间的物质” 物质观；明白增加空气，物体总质量会增加。
2. 科学思维
能基于篮球打气现象提出猜想；对比天平前后状态，分析天平倾斜原因，推理出空气有质量；用绿豆数量量化空气质量，学会转换法把不可直接测量的量转化为可测量量。
3. 探究实践
完整经历 “猜想 — 设计实验操作 — 观察记录数据 — 量化测量 — 得出结论” 标准科学探究流程；熟练操作简易天平、打气筒，规范填写实验记录单，小组合作完成对比实验，提升动手与数据记录能力。
4. 态度责任
实验中严谨观察、如实记录数据，尊重实验结果；乐于用生活工具再次验证科学结论，体会科学与生活紧密联系；小组合作中分工协作，养成细致、实事求是的探究习惯。
四、教学重点
通过简易天平皮球对比实验，证明空气具有质量，理解打入空气后物体总质量变大。
五、教学难点
理解转换实验逻辑：用绿豆的质量等效替代打入皮球内空气的质量；控制实验变量，保证实验公平性。
六、教具准备
教师教具：打气篮球、未打气皮球、简易天平、打气筒、绿豆、电子秤、教学实验操作视频、多媒体课件；
学生分组器材：简易天平、小塑料桶、皮球、手动打气筒、绿豆、实验记录单、铅笔。
七、教学过程
一、导入新课（5 分钟）
教师活动：播放篮球打气短视频，提问：给篮球多打几筒气，篮球为什么弹得更高？打气前后篮球有什么变化？抛出核心问题：打入的空气会不会让篮球变重？空气到底有没有质量？板书课题《空气有质量吗》。
学生活动：观看视频，自由发言，大胆说出自己的猜想，分为 “空气有质量 / 空气没有质量” 两种观点。
设计意图：利用学生熟悉的打篮球生活场景，激发探究兴趣，制造认知冲突，自然引出本节课探究主题。
二、讲授新课（30 分钟）
（一）聚焦板块
教师活动：出示教材聚焦板块图文，梳理学生猜想，引导思考：看不见的空气，我们用什么工具才能测出它有没有质量？引导学生想到天平，明确本节课探究目标：验证打入空气后皮球质量是否改变。
学生活动：齐读聚焦问题，小组交流猜想，记录自己的猜测，思考测量空气质量的可行工具。
设计意图：明确探究任务，固化学生原始猜想，为后续实验验证做铺垫。
（二）探索板块
1. 实验第一步：调平简易天平
教师活动：播放天平调平示范视频，讲解操作要点：两端挂相同小桶，桶内放入一模一样的皮球，移动天平刻度挂钩，直到天平两端完全平衡；强调两个桶、皮球必须完全相同，保证实验公平。巡视各组，纠正天平操作错误。
学生活动：分组领取器材，按步骤组装天平，调整至平衡，填写记录单 0 筒空气对应的天平平衡画图。
设计意图：建立实验初始平衡对照，渗透对比实验控制单一变量的科学方法。
2. 实验第二步：给单侧皮球打气，观察天平变化
教师活动：出示打气操作示意图，讲解打气技巧，提醒保持水桶、皮球位置不动，只给一侧皮球打气；分别打 10 筒、30 筒空气，每打完一次静置，观察天平倾斜方向。引导提问：天平向哪边倾斜？说明了什么？
学生活动：小组分工，一人固定打气、一人观察天平、一人填写记录单，分别画出 10 筒、30 筒空气时天平状态，发现打气一端下沉。
设计意图：直观看到打入空气后皮球一侧变重，初步得出空气具备质量的直观证据。
3. 实验第三步：量化空气质量，绿豆等效替代
教师活动：演示实验方法，往没有打气的空桶里缓慢添加绿豆，直至天平再次恢复平衡；讲解转换法：这些绿豆的总质量，就等于打入皮球里空气的质量。引导各组数一数使用绿豆数量，记录数据。
学生活动：投放绿豆调平天平，清点绿豆粒数，记录空气质量对应的绿豆数量。
设计意图：将看不见的空气质量转化为看得见、可数的绿豆，突破量化空气质量的教学难点。
（三）研讨板块
教师活动：依次出示 3 个研讨问题，组织小组讨论，随机抽小组分享，汇总全班实验数据总结规律。
问题 1：根据实验结果，空气有质量吗？和你课前猜想一样吗？
问题 2：我们怎么描述打入空气的空气质量大小？
问题 3：实验两个桶大小不一样行不行？为什么？
学生活动：小组交流讨论，结合天平实验现象作答。明确：空气有质量；空气质量可以用绿豆粒数多少描述；桶大小必须一致，否则实验不公平，会干扰实验结果。
设计意图：梳理实验逻辑，解决课堂疑问，巩固控制变量、转换法两大科学探究方法。
（四）拓展板块
教师活动：出示电子秤实物，播放电子秤称量皮球拓展实验视频，讲解：除天平外，生活电子秤、弹簧秤都能测量空气质量；布置课后小任务：回家用电子秤测量皮球打气前后重量，记录差值。
学生活动：观看拓展实验，记录课后实践任务，思考生活中其他能证明空气有质量的例子。
设计意图：打通课堂与生活，延伸探究，让学生知道科学探究可以在家完成。
三、课堂练习
（一）选择题
1. 简易天平实验中，给一侧皮球打气后天平（）
A. 打气皮球一端下沉 B. 无打气皮球一端下沉 C. 保持平衡
答案：A
2. 实验中用绿豆衡量空气质量，用到的方法是（）
A. 对比法 B. 转换法 C. 分类法
答案：B
3. 做天平实验时，两个塑料桶必须（）
A. 大小相同 B. 颜色相同 C. 重量不同
答案：A
（二）判断题
1. 空气看不见摸不着，所以空气没有质量。（×）
2. 打入皮球的空气越多，需要平衡的绿豆数量越多。（√）
3. 实验时可以一边大桶、一边小桶做实验。（×）
（三）情境题
体育课小明给篮球打气，打完后感觉篮球比之前重一点，请结合本节课实验说一说原因。
答案：空气具有质量，往篮球里打入了更多空气，篮球总质量增加，所以摸起来更重。
四、课堂小结（约 190 字）
今天我们通过简易天平完成了探究实验，一开始大家对空气有没有质量有不同猜想。我们先把两端皮球调平，给一侧皮球打气后，天平向打气的皮球倾斜，证明空气是有质量的。我们还往另一边加绿豆让天平重新平衡，用绿豆数量就能算出空气有多重。实验时两个桶、皮球必须一模一样，实验才公平。通过研讨我们明白了转换法，把看不见的空气重量换成看得见的绿豆。课后大家可以用家里电子秤再次验证，生活里很多现象都能说明空气有质量。
八、板书设计
空气有质量吗
1. 猜想：空气有 / 没有质量
2. 实验：简易天平
打气→皮球端下沉 → 空气有质量
加绿豆平衡 → 绿豆质量 = 空气质量（转换法）
3. 结论：空气具有质量，空气越多，质量越大
4. 实验要求：控制变量（桶、皮球大小一致）
九、教学反思
（一）成功之处
1. 生活化篮球情境导入充分调动学生兴趣，学生参与实验积极性高，能主动记录天平变化；
2. 分层实验操作清晰，搭配示范视频，大部分小组能独立完成调平、打气、加绿豆全套操作；
3. 转换法借助绿豆具象化微小空气质量，有效突破抽象难点，学生能清晰说出实验结论。
（二）不足之处
1. 部分小组打气筒操作不熟练，打气速度慢，占用课堂实验时间；少数学生忘记如实画图记录天平状态；
2. 研讨环节部分学生无法自主解释 “桶大小不能不同” 的变量控制原理，需要教师反复引导；
3. 课堂练习时间紧张，情境题留给学生独立思考作答时间不足。
（三）教学建议
1. 课前提前练习打气操作，分组时搭配动手能力强的学生互助；统一印制简化版记录单，降低画图难度；
2. 课前铺垫对比实验、控制变量基础知识点，研讨时用反例演示 “大小不同的桶实验会失败”；
3. 压缩实验收尾时间，预留 5 分钟完整完成课堂练习，增加学生独立答题、讲评时间；
4. 布置课前预学任务，让学生提前观察家里皮球、气球打气前后变化，丰富课堂发言素材。
1.5《空气流动有力量》教学设计
一、教材分析
本课是四年级空气单元第 5 课，承接前几课空气占据空间、空气有质量的知识，聚焦流动的空气会产生力这一核心科学概念。教材通过气球放飞、吹动纸杯、气球小火箭三组动手实验，由浅入深让学生直观感知气流作用力；再结合风力发电、帆船、风筝等生活实例，建立科学与生活的联系；最后设置研讨问题、自制空气炮拓展实验，引导学生对比水流、气流动力的共性，完成从现象感知到规律归纳、再到生活应用的完整探究链条，为后续风的成因、风力利用等内容铺垫基础。
二、学情分析
四年级学生已经知道空气真实存在，能感知风、气球放气会飞等生活现象，但无法把 “空气流动” 和 “力” 建立关联。学生动手操作欲望强，喜欢气球、手工类实验，但抽象思维薄弱，很难自主理解反冲力、作用力与反作用力的关系；能见过风车、风筝，却不会主动分析其中空气流动产生力量的原理。教学需要依托具象实验，用直观现象降低抽象概念理解难度，分步引导学生总结规律。
三、核心素养分析
1. 科学观念
知道空气流动时会产生力量；理解气球放气向后喷气、气球向前运动的反冲现象；能说出生活中利用空气流动力量的物品及工作原理。
2. 科学思维
能对比气球实验、水流动力案例，归纳流动的物质（空气、水）都能产生动力的共性；能根据实验现象推理气流运动方向和物体运动方向相反的规律。
3. 探究实践
独立完成吹气球推纸杯、气球小火箭组装实验，规范记录实验现象；动手制作空气炮，观察气流冲击力；收集、整理生活风力应用实例，完成记录单填写。
4. 态度责任
乐于动手探究空气的秘密，感受空气动力给生活带来的便利；树立清洁能源（风力发电）环保意识，愿意主动观察身边科学现象。
四、教学重点
通过实验感知空气流动能产生力量；掌握气球反冲运动规律；列举并解释生活中空气流动力量的应用。
五、教学难点
理解气流运动方向和物体运动方向相反（反冲原理）；对比水流动力、气流动力，总结二者利用的相同原理。
六、教具准备
教师教具
充气气球、纸杯、细绳、吸管、胶带、纸箱空气炮成品、风力发电 / 帆船短视频、PPT 课件、班级记录单；
学生分组材料
气球、一次性纸杯、细绳、吸管、透明胶带、记录单、铅笔；
七、教学过程
一、导入新课（5 分钟）
教师活动
1. 出示充满气的粉色气球，当众捏住出气口提问：如果我松开手，气球会发生什么？播放气球放飞趣味短视频，学生观察气球到处乱飞。
2. 抛出核心疑问：气球没有手推、没有外力拉，是什么看不见的力量推着它飞？顺势板书课题《空气流动有力量》。
学生活动
观看视频，自由发言猜测气球飞出去的原因，带着疑问进入新课学习。
设计意图
利用学生熟悉的气球游戏制造认知冲突，直观激发好奇心，快速聚焦本节课核心探究问题。
二、讲授新课（30 分钟）
（一）聚焦板块
教师活动
1. 出示教材聚焦板块图文，板书两个核心问题：①什么力量让气球飞出去？②这种力量我们可以利用吗？
2. 引导学生结合导入气球实验，小组简单交流猜想，不直接给出答案，留到后续实验验证。
学生活动
齐读聚焦问题，小组内分享自己的猜想，简单记录想法。
设计意图
明确整节课探究主线，给学生预留思考空间，让后续所有实验都围绕两个问题展开。
（二）探索板块
1. 探索 1：感受空气流动的力量（吹气球移纸杯）
教师活动
分发分组材料，讲解实验操作：把纸杯整齐摆放在桌面，充满气球气，气球口对准纸杯缓慢放气，观察纸杯变化；巡视指导，提醒学生改变气球距离重复实验；实验结束提问：纸杯为什么会移动？是什么在推动纸杯？
学生活动
分组动手操作实验，观察气球出气时纸杯被吹动、推远的现象，小组讨论得出：气球跑出来的流动空气产生了推力。
设计意图
基础感知实验，让学生近距离直观看见流动空气的推力，建立 “空气流动 = 有力量” 基础认知。
2. 探索 2：利用空气流动的力量（气球小火箭）
教师活动
播放气球小火箭制作示范视频，分步讲解制作步骤：穿吸管、绑气球、胶带固定、拉直细绳；示范操作，强调实验要点：气球一定要捏紧再固定，细绳必须拉直；组织分组制作、实验，引导观察气球运动方向和喷气方向；提问：气球往哪边跑？空气往哪边跑？两者方向有什么关系？
学生活动
合作组装气球小火箭，松开气球观察：空气向后喷出，气球沿着细绳向前快速滑行；小组总结：空气流动方向和气球运动方向相反。
设计意图
进阶探究实验，直观呈现反冲现象，突破本课难点，让学生清晰感知气流与物体运动的反向关系。
3. 探索 3：收集空气流动力量的生活实例
教师活动
出示风力发电、帆船、风筝、风向袋四张图片，播放配套实景短视频；发放班级记录单，示范填写表格；引导学生补充更多生活例子，梳理每种物品如何借助流动空气工作。
学生活动
观看图片视频，小组讨论填写记录单，举例：风力发电机靠风吹动叶片发电；帆船借助风的推力前进；风筝被气流托举升空。
设计意图
链接生活实际，实现科学概念落地，让学生明白空气流动的力量可以为人类服务。
（三）研讨板块
教师活动
出示两道研讨思考题，组织全班交流研讨，分步引导总结：
1.气球小火箭：空气向后流动喷出，气球向前运动，二者运动方向相反；
2.对比水流动力（水车、水力发电）、气流动力：都是利用流动物质产生的推力做功，把流动的力量转化为动力。
学生活动
结合两组实验现象完整回答问题，对比水流、风力利用方式，归纳共同特点。
设计意图
梳理实验规律，打通新旧知识，培养对比归纳的科学思维。
（四）拓展板块：自制空气炮
教师活动
播放空气炮演示视频，出示纸箱空气炮成品，讲解制作方法：纸箱侧面挖孔、密封缝隙，拍打箱体挤压内部空气形成气流；邀请学生上台演示，观察远处纸杯塔被气流击倒。布置课后拓展任务，回家自制空气炮。
学生活动
上台体验拍打空气炮，远距离击倒纸杯塔，感受集中气流的强大力量；记录课后制作要点。
设计意图
拓展延伸实验，加深空气流动力量的认知，鼓励课后自主探究。
三、课堂练习（7 分钟）
（一）选择题
1. 松开充满气的气球，气球向前飞，喷出的空气方向是（）
A. 向前 B. 向后 C. 向上
答案：B
2. 下列物品不是利用空气流动力量的是（）
A. 风车 B. 帆船 C. 皮球
答案：C
3. 气球小火箭能前进，依靠的力量来自（）
A. 细绳拉力 B. 流动空气的推力 C. 胶带拉力
答案：B
（二）判断题
1. 静止不动的空气也能产生很大力量。（×）
解析：只有流动的空气才会产生推力。
2. 风筝能飞上天空，是流动的空气托住了风筝。（√）
3. 气球喷气方向和气球飞行方向是相同的。（×）
解析：两者运动方向相反。
（三）情境题
周末小明在广场放风筝，风一吹风筝就升上高空，请说一说这里哪里体现了空气流动有力量？
参考答案：空气流动形成风，流动的空气持续向上产生推力，托举风筝，让风筝飞向天空，这就是利用了空气流动产生的力量。
四、课堂小结
今天我们通过气球推纸杯、气球小火箭实验，发现流动的空气会产生力量。气球向后喷出空气，气球就向前跑，空气流动的方向和物体运动方向相反。生活里很多工具都在利用这种力量：风力发电机用风吹叶片发电，帆船借风力在海上航行，风筝靠气流飞上蓝天。我们还制作了空气炮，发现集中流动的空气冲击力更强。同时我们对比了水流、气流，知道流动的水和流动的空气一样，都能产生动力。课后大家可以动手做空气炮，继续探索空气流动的小秘密。
五、板书设计
5 空气流动有力量
1. 实验现象：流动空气 → 产生推力
2. 反冲规律：空气向后喷 → 气球向前走（方向相反）
3. 生活应用：风力发电、帆船、风筝、风向袋
4. 共性：流动的空气 / 水，都能产生动力
六、教学反思
（一）成功之处
1. 实验分层设计，从简单推纸杯到气球小火箭，循序渐进，四年级学生能轻松跟上操作，直观现象有效突破反冲力抽象难点；
2. 大量实景短视频、生活图片，拉近科学和生活距离，学生能主动举出更多风力应用实例；
3. 研讨环节对比水流、气流，串联旧知，锻炼学生归纳思维，课堂发言参与度高。
（二）不足之处
1. 分组制作气球小火箭时，部分小组胶带固定不牢固，气球漏气，耽误实验观察时间；
2. 少数学生只能描述实验现象，无法清晰说出 “空气流动产生推力” 科学术语，概念内化不足；
3. 拓展空气炮课堂演示时间较短，学生体验机会有限。
（三）教学建议
1. 课前提前裁剪胶带、检查气球气密性，简化课堂组装步骤，节省实验时间；
2. 实验过程中反复引导学生使用 “空气流动、推力、反冲” 规范科学词汇，强化概念；
3. 将空气炮设为课后实践作业，让学生在家充分体验，下节课分享制作成果；
4. 增加风力发电环保小拓展，渗透绿色能源、保护环境的责任教育。
1.6《我们来做 “热气球”》教学设计
一、教材分析
本课是教科版小学科学四年级上册空气单元第 6 课，承接前两课 “空气受热会上升、冷空气下沉” 的热空气基础知识点，以模拟热气球实验为载体，将抽象的热胀冷缩、冷热空气轻重差异转化为直观动手实验。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四部分：聚焦抛出热气球升降核心问题；探索安排蜡烛、塑料袋模拟热气球实操；研讨梳理原理；拓展关联孔明灯，同时标注消防安全警示。本课是学生理解热空气应用的关键一课，为后续风的形成学习铺垫。
二、学情分析
四年级学生已知道空气看不见、有质量，在前序实验中感知过空气受热变轻会向上流动；生活中见过热气球、孔明灯，对 “热气能让袋子飞起来” 充满好奇心，但无法准确说出内在原理。学生动手操作热情高，但用火实验安全意识薄弱，对 “热空气上升、冷空气下沉” 的逻辑推理能力不足，容易混淆 “加热、降温” 和升降的对应关系，需要借助亲手触摸、观察塑料袋变化建立具象认知。
三、核心素养分析
1. 科学观念：知道空气受热后体积膨胀、变轻会上升；空气冷却后收缩、变重会下降，这是热气球上升、下降的根本原理。
2. 科学思维：能根据塑料袋加热、冷却后的状态变化，推理冷热空气轻重差异，对比热气球与孔明灯结构，归纳共同原理。
3. 探究实践：能规范完成模拟热气球实验，观察、记录塑料袋形变、升降变化，规范使用明火，掌握简单变量控制方法。
4. 态度责任：实验中树立用火安全意识；知晓孔明灯火灾隐患，树立消防安全观念；乐于动手探究生活中的热空气现象。
四、教学重点
通过模拟实验，理解热空气上升、冷空气下沉，解释热气球升降原理。
五、教学难点
推理空气受热变轻、遇冷变重的内在逻辑，区分热气球与孔明灯的异同，思考延长热气球停留时间的方法。
六、教具准备
教师：真实热气球升空视频、孔明灯科普短片、大号塑料袋、蜡烛、纸筒、打火机、防火垫、实验记录单、PPT 课件
学生分组：大号透明塑料袋、硬质纸筒、短蜡烛、托盘（防火）、记录笔、记录单
七、教学过程
一、导入新课
教师活动：播放热气球升空实拍视频，提问：视频里的热气球能飞上高空，它是怎么飞上天的？降落时又要怎么做？出示课本热气球图片，引出本节课课题《我们来做 “热气球”》。
学生活动：观看视频，自由发言分享见过热气球的经历，大胆猜测热气球飞行的秘密。
设计意图：直观视频吸引学生注意力，联系生活经验抛出核心问题，激发探究兴趣，自然引出学习主题。
二、讲授新课
（一）聚焦板块
教师活动：出示课本聚焦对话框 “热气球是如何实现上升和下降的呢？”，引导学生大胆猜想，板书学生的猜想，不急于评判对错，告知学生通过动手实验验证猜想。
学生活动：独立思考后举手发言，说出自己的猜测，比如 “里面有热气”“点火就能飞” 等。
设计意图：明确本节课探究核心问题，暴露学生原有认知，为后续实验探究设立目标。
（二）探索板块
1. 教师活动：出示实验材料（塑料袋、纸筒、蜡烛），播放标准实验示范视频，分步讲解实验三步骤，重点提问 “为什么用纸筒罩住蜡烛？”，强调用火安全：蜡烛远离塑料袋、不触碰火焰、实验结束及时熄灭蜡烛。组织学生分组领取器材，巡视指导每组实验操作，提醒学生触摸塑料袋外壁感受温度，记录塑料袋变化。
学生活动：认真观看示范视频，记住操作步骤；分组合作完成实验，点燃蜡烛、用纸筒围挡、塑料袋罩住纸筒加热，手扶袋子感受温度，袋子上浮时松手观察升降，填写记录单，讨论纸筒作用。
设计意图：视频示范规范操作，降低实验失误；分组实操让学生直观观察热空气的效果，亲手触摸建立冷热感知，纸筒围挡的问题引导学生思考防火、聚拢热气的作用。
2. 教师活动：实验结束，邀请小组分享实验现象：加热时袋子怎么样？松手后如何变化？冷却后又发生什么？引导学生说出袋子变热、鼓起、向上飘，冷却后变瘪下落。追问：摸袋子外壁是什么感觉？热气从哪里来？
学生活动：小组代表汇报实验现象，分享触摸袋子发烫的感受，讨论得出蜡烛加热袋内空气。
设计意图：梳理实验现象，从直观感受过渡到空气受热变化，为推导原理铺垫事实依据。
（三）研讨板块
1. 研讨问题 1：教师出示研讨第一个问题，引导学生结合实验现象推理：加热空气，空气变轻上升，带动热气球升空；停止加热，袋内空气变冷变重，热气球下降。组织学生思考检验想法的方法：比如再次加热冷却塑料袋重复实验。
学生活动：结合实验记录，小组讨论热气球升降原理，完整表述冷热空气轻重变化带来的升降现象，说出重复实验是验证想法的方法。
设计意图：训练学生基于实验证据推理科学原理，建立 “现象 — 证据 — 结论” 的科学思维。
2. 研讨问题 2：教师提问第二个研讨问题，引导学生从持续供热、减轻重量、加大袋体、减少散热几个角度思考。
学生活动：小组头脑风暴，说出持续加热、袋子做大一点、袋子轻一点、用纸筒保温减少热量流失等办法。
设计意图：引导学生多角度思考变量，培养解决实际问题的发散思维。
（四）拓展板块
教师活动：出示孔明灯图片，播放孔明灯科普短片，布置查阅资料任务，讲解孔明灯底部燃料持续加热空气，所以停留时间更长；出示安全警示标志，重点强调孔明灯明火易引发火灾，禁止私自燃放。
学生活动：观看短片，对比孔明灯和课堂模拟塑料袋热气球的相同点与不同点，记录孔明灯长久停留的原因，牢记消防安全知识。
设计意图：拓展热空气原理的生活应用，同时落实安全责任教育，培养学生安全意识。
三、课堂练习
选择题
1. 模拟热气球实验中，塑料袋能飞起来的原因是（ ）
A. 塑料袋本身很轻 B. 袋内空气受热变轻上升 C. 蜡烛把袋子吸上去
答案：B
2. 热气球想要下降，正确操作是（ ）
A. 继续加大火力 B. 停止加热，让热空气排出 C. 往袋子里吹风
答案：B
3. 用纸筒罩住蜡烛主要作用是（ ）
A. 好看 B. 聚拢热气、防止塑料袋烧破 C. 方便拿取蜡烛
答案：B
判断题
1. 冷空气比热空气更轻，会向上飘。（×）
解析：热空气轻上升，冷空气重下沉。
2. 孔明灯和热气球都是利用热空气上升的原理飞行。（√）
3. 我们可以随意在小区、树林燃放孔明灯。（×）
解析：孔明灯有明火，极易引发火灾，禁止私自燃放。
情境题
周末小明在家做模拟热气球实验，塑料袋加热后飘起来，没过一会儿就掉下来了，请你说说袋子掉落的原因，再给出 2 个让它停留更久的办法。
答案：掉落原因：袋子里的热空气慢慢冷却，空气变冷变重，袋子就下落。延长时间方法：1. 持续给袋内空气加热；2. 选用更大、更轻薄的塑料袋；3. 用纸筒围住热源减少热量散失（任选两条即可）。
四、课堂小结
今天我们动手制作了模拟热气球，通过实验发现蜡烛加热塑料袋里的空气，空气受热变轻、体积膨胀，袋子就会向上飞；等里面空气冷却后，空气变重，袋子慢慢落下来，这就是热气球升降的科学原理。我们还对比了孔明灯，它依靠底部燃料持续供热，能在空中停留更久。同时我们记住了用火安全，孔明灯带有明火，存在很大火灾隐患，不能随意燃放。生活里很多现象都和冷热空气有关，课后大家可以继续观察、寻找更多热空气的小秘密。
五、板书设计
我们来做 “热气球”
1. 原理：
空气受热 → 变轻 → 上升（热气球起飞）
空气遇冷 → 变重 → 下降（热气球降落）
2. 纸筒作用：聚拢热气、防火
3. 拓展：孔明灯（同原理，持续供热）
安全提醒：孔明灯易引发火灾，禁止燃放
八、教学反思
成功之处
1. 动手模拟实验极大调动四年级学生积极性，亲手触摸、观察塑料袋变化，把抽象空气变轻转化为直观体验，学生能自主说出热气球升降核心原理，科学观念落实到位。
2. 视频导入 + 示范操作降低实验难度，用火安全反复强调，整节课无安全隐患；拓展环节结合消防安全，落实态度责任核心素养。
3. 研讨环节分层提问，由现象到原理逐步引导，学生逻辑推理能力得到锻炼，课堂练习贴合本课重难点，当堂巩固效果好。
不足之处
1. 分组实验时间把控不足，部分小组加热等待时间过长，后半段研讨发言时间被压缩，部分内向学生没有机会分享想法。
2. 对 “空气受热体积膨胀、密度变小才变轻” 这一深层逻辑讲解浅显，少数学生只记住 “热气上升”，不理解空气轻重变化的本质。
3. 拓展孔明灯部分仅依靠视频，缺少实物对比，学生对孔明灯持续供热的结构理解不够透彻。
教学建议
1. 课前提前分好实验器材，简化分发流程；设置实验计时提醒，预留充足研讨交流时间，采用小组轮流发言，保证每位学生参与表达。
2. 增加简易对比实验：准备冷热两杯空气，借助天平小模型直观展示冷热空气质量差异，帮助学生理解空气变轻的本质。
3. 准备孔明灯拆解结构图，课堂展示内部燃料结构，对比课堂塑料袋模型，清晰讲解长久停留的原因；增加生活热空气实例（暖气片、炊烟），拓展知识应用。
1.7《风的成因》教学设计
一、教材分析
本课是空气热胀冷缩、冷热空气流动知识点的综合应用，承接前面 “冷热空气” 内容，通过生活电风扇引入，搭配模拟实验、海陆风拓展，由模拟实验推导自然界风的形成原理。教材分为聚焦、探索、研讨、拓展四部分，以动手实验为核心，借助烟的流动直观展示空气冷热对流，最后用白天海风实例落地生活，建立 “温差→空气流动→形成风” 的完整科学逻辑，为后续天气、大气循环知识铺垫。
二、学情分析
四年级学生已经知道热空气上升、冷空气下沉，生活中能感知风扇、自然风，但不清楚风形成的根本原因。学生动手兴趣强，能操作简单模拟实验，但难以把小型蜡烛实验迁移到大自然海陆温差场景，抽象推理冷热对流有难度，需要可视化烟雾实验、海陆示意图降低理解难度。
三、核心素养分析
科学观念
知道空气受热上升、遇冷下沉；冷热温差造成空气流动，空气流动就形成风；理解白天海风由海陆温差产生。
科学思维
能根据实验烟雾流动推理空气运动路线，对比模拟实验与海陆风示意图，类比推导自然界风的形成规律，建立模型思维。
探究实践
能组装风的模拟实验装置，借助蚊香烟观察空气流动，用图画文字记录实验现象，完整完成探究流程。
态度责任
乐于动手探究大气现象，能利用风的原理解决生活降温问题，感知大气运动与生活紧密相关，留心身边气象现象。
四、教学重点
通过模拟实验认识：冷热不均引起空气流动，空气流动形成风。
五、教学难点
把模拟实验原理迁移，解释自然界海风、自然风的形成过程，理解大范围地表温差带来大气循环。
六、教具准备
教师：电风扇、风形成示意图 PPT、模拟实验套装（塑料筒、塑料瓶、蜡烛、蚊香、托盘）、海陆风动画视频、实验操作示范视频
学生：分组实验材料、实验记录单、铅笔、画纸
七、教学过程
一、导入新课
教师活动：出示电风扇，打开风扇，提问：大家感受到了什么？电风扇是怎么制造出风的？大自然里没有风扇，为什么也会有风？播放生活中风的实拍短视频，引出课题《风的成因》。
学生活动：感受风扇吹风，思考风扇搅动空气产生风，提出大自然风形成的疑问。
设计意图：从学生熟悉电器入手，结合短视频激发好奇心，快速聚焦本课核心问题。
二、讲授新课
（一）聚焦板块
教师活动：出示教材聚焦问题 “大自然中的风是怎样形成的呢？”，展示大气层示意图，讲解资料：地面附近大气温度随高度升高降低，不同地面冷热不一样，抛出猜想：地表冷热差异会不会让空气动起来？
学生活动：阅读资料，观察示意图，大胆猜想冷热不同的空气会发生流动。
设计意图：铺垫大气温度基础知识点，明确探究方向，建立 “温差” 与风的关联猜想。
（二）探索板块
教师活动：
1. 出示模拟实验装置，讲解材料作用：蜡烛模拟高温地面、塑料筒代表大气层、蚊香烟雾用来观察空气流动；
2. 播放实验操作示范视频，分步演示组装、点燃蜡烛、放置蚊香步骤，强调安全（远离塑料、不触碰明火）；
3. 巡视指导分组实验，引导学生观察烟雾走向，提醒用图画文字记录空气流动路线。
学生活动：分组组装实验器材，点燃蜡烛与蚊香，仔细观察烟雾流动轨迹，填写《模拟风的形成实验》记录单，画出冷热空气流动路线。
设计意图：借助标准化示范视频降低操作难度，动手实验直观看见空气流动，落实探究实践素养。
（三）研讨板块
教师活动：依次出示三个研讨问题，组织小组讨论，邀请小组代表结合实验记录单汇报：①实验中风的流动方向；②根据烟雾现象总结风的形成原因；③停电后生活造风办法，梳理总结核心结论：冷热空气流动就是风。
学生活动：小组交流讨论，结合实验烟雾路径回答问题，分享扇子、书本、手摇风扇等生活造风方法。
设计意图：以问题驱动思维，从实验现象提炼科学概念，联结生活实际，深化理解。
（四）拓展板块
教师活动：出示海岸白天大气示意图，播放海陆风流动动画视频，对比蜡烛模拟实验：陆地如同蜡烛（升温快、空气热上升），海洋如同实验外冷空气区（升温慢、冷空气流入），分步讲解海风完整循环过程。
学生活动：对照示意图与动画，对比模拟实验，复述海风形成全过程，理解自然界大范围温差形成大气循环。
设计意图：实现模型类比迁移，突破教学难点，将小实验原理拓展到真实自然气象。
三、课堂练习
选择题
1. 风形成的根本原因是（）
A. 空气有重量 B. 空气冷热不均 C. 空气看不见
答案：B
2. 白天海边海风风向是（）
A. 海洋吹向陆地 B. 陆地吹向海洋 C. 高空吹向地面
答案：A
3. 模拟实验中蜡烛的作用是（）
A. 照明 B. 模拟高温地面，加热空气 C. 产生烟雾
答案：B
判断题
1. 冷空气会向上流动，热空气向下流动。（×）
解析：热空气上升，冷空气下沉
2. 只要空气发生流动，就会形成风。（√）
3. 海拔越高，大气温度越高。（×）
解析：高度越高，温度越低
情境题
夏天白天去海边玩耍，站在沙滩上能感觉到风从海面吹过来，请你用今天学到的知识解释这个现象。
答案：白天陆地升温快，空气受热上升；海洋升温慢，海面冷空气较重下沉，冷空气流向陆地补充，就形成了从海洋吹向陆地的海风。
四、课堂小结（约 190 字，适配四年级）
今天我们一起探究了风是怎么形成的。先用电风扇发现人为制造风靠搅动空气，再做模拟实验看到：蜡烛加热空气变轻上升，旁边冷空气流过来补充，空气一流动就产生了风。我们还知道地面冷热不一样，就会出现空气流动。白天海边陆地热、海洋凉，冷空气从大海吹向陆地，形成海风。生活里停电时，扇子、纸板都能推动空气造出风。核心知识点记住：冷热不均让空气流动，空气流动，就形成了风。
五、板书设计
7 风的成因
1. 人造风：风扇搅动空气
2. 模拟实验：
热空气 → 上升
冷空气 → 流过来补充
空气流动 → 形成风
3. 自然风（海风）：
白天：陆地热（空气上升）→ 海洋冷（空气流入陆地）
根本原因：冷热温差 → 空气流动 → 风
八、教学反思
成功之处
1. 模拟实验直观可视化，蚊香烟雾让看不见的空气流动变得清晰，四年级学生能快速观察现象，自主总结空气对流规律，探究参与度高；
2. 海陆风动画视频降低抽象难度，用蜡烛实验类比海陆温差，顺利突破难点，学生能独立解释海风成因；
3. 研讨问题分层递进，从实验到生活再到自然，逻辑连贯，课堂练习贴合知识点，当堂巩固效果好。
不足之处
1. 部分小组实验操作慢，蜡烛火焰偏移、塑料筒摆放倾斜，导致烟雾流动不明显，耽误课堂时间；
2. 少数学生只会描述实验现象，不能自主提炼 “温差是风形成根源”，科学概括能力薄弱；
3. 生活造风拓展交流时间不足，没有充分结合生活实例延伸。
教学建议
1. 课前提前调试分组实验器材，统一摆放标准，课前演示易错操作，节约课堂实验时间；
2. 研讨环节增加句式支架，引导学生规范表达：“因为…… 冷热不同，所以空气……，就形成风”，锻炼科学表达；
3. 增加课后小任务，让学生回家观察傍晚海边风向，对比白天海风，为海陆风完整知识铺垫；
4. 增加小组互助机制，动手能力弱的学生搭配熟练同学，保证全员参与实验观察。
1.8《自制打气筒》教学设计
一、教材分析
本课属于物质科学领域空气单元实践制作课，以庆典吹气球生活痛点为切入点，引导学生利用塑料瓶、气球等废旧材料自制简易打气筒。课程融合空气流动性、气压差原理，包含任务设计、动手制作、空气流动建模、产品评估改进完整工程实践流程，承接前几课空气占据空间、空气可流动知识，为后续气压、空气动力学习铺垫，重在培养学生工程设计与动手探究能力，落实科学与生活结合的理念。
二、学情分析
四年级学生已掌握空气能流动、空气占据空间基础科学概念，喜欢动手手工制作，对气球、塑料瓶等生活材料熟悉，具备基础裁剪、粘贴操作能力。但学生难以直观理解气压差工作原理，工程思维薄弱，制作时容易出现密封不严、阀门失效、瓶身易变形等问题；同时学生只会动手操作，不会用图画建模解释空气流动，评估与改进产品的意识不足，需要教师分步引导拆解制作难点。
三、核心素养分析
1. 科学观念：认识空气具有流动性，挤压瓶子内部气压变大，空气向外流动；松开瓶子外部气压大，空气流入瓶内，理解简易打气筒依靠气压差实现充气。
2. 科学思维：通过观察打气筒工作现象，推理瓶内空气流动路径；能发现作品缺陷，分析变形、漏气问题成因，提出优化改进方案，建立工程优化思维。
3. 探究实践：完整经历明确任务 — 设计制作 — 测试调整 — 画图建模 — 评估改进工程探究流程，熟练使用身边废旧材料完成手工制作，掌握简易单向阀门制作方法。
4. 态度责任：体会废旧物品再利用价值，懂得科学工具解决生活难题；反复测试调整作品养成耐心细致的探究习惯，乐于和同学交流分享制作思路。
四、教学重点
利用生活材料完成简易打气筒制作，理解打气筒充气时空气流动与气压变化规律。
五、教学难点
1. 理解瓶盖气球皮单向阀门工作原理；
2. 用图画建模清晰表示挤压、松手两个阶段空气流动过程；
3. 针对作品缺陷提出合理可行的改进方案。
六、教具准备
教师教具
多媒体课件、庆典吹气球实拍短视频、自制打气筒成品、损坏漏气半成品、矿泉水瓶、气球、剪刀、胶带、打孔器、记录单、不同材质塑料瓶（饮料瓶、沐浴露软瓶）。
学生学具
空塑料瓶、气球若干、剪刀、透明胶带、打孔钉、实验记录单。
七、教学过程
一、导入新课（5 分钟）
教师活动：播放节日活动人工吹气球气喘吁吁短视频，提问：庆典需要大量气球，只用嘴吹气球有什么缺点？有没有简单工具快速充气？出示成品自制打气筒，现场演示给气球充气，引出本课课题《自制打气筒》。
学生活动：观看视频分享吹气球很累、费时间的感受，观察教师演示打气，产生动手制作兴趣。
设计意图：结合真实生活场景制造问题情境，直观展示工具优势，激发学生探究制作欲望。
二、讲授新课（30 分钟）
（一）聚焦：明确制作任务（教师活动、学生活动、设计意图）
教师活动：出示教材任务页，提出核心问题：我们要用身边材料做简易打气筒，思考三个问题：需要哪些材料？只用塑料瓶和气球能成功打气吗？想要充满气球，需要解决什么关键难题？组织小组讨论。
学生活动：小组交流，汇报所需材料（塑料瓶、气球、胶带、剪刀）；猜测直接套气球挤压瓶子无法存气，发现核心难题：挤压时空气进气球，松手时空气不能回流，需要单向阻挡空气的结构。
设计意图：聚焦工程任务，引导学生先思考设计难点，避免盲目动手，建立先构思再制作的工程思维。
（二）探索：分步设计与动手制作
教师活动：播放分步制作示范视频，逐条讲解 5 步制作流程，重点强调两处关键要点：瓶盖小孔上气球皮必须绷紧做成单向阀门、瓶身小孔作用；每完成一步提醒学生测试漏气情况，巡视课堂，指导学生打孔、固定气球皮，纠正密封不严、气球皮松弛等错误操作。
学生活动：跟随视频分步动手制作，每完成一步进行充气测试；遇到漏气、无法充气问题举手求助，反复调整胶带、气球皮松紧度，完成完整打气筒成品。
设计意图：可视化示范降低动手难度，边制作边测试，培养学生即时调试、修正作品的探究习惯。
（三）研讨：建模分析空气流动过程
教师活动：出示空气流动记录单，播放气压流动动画视频，分别演示挤压、松手两种状态：挤压时堵住瓶身小孔，瓶内气压升高推开瓶盖气球皮，空气流入气球；松手时松开瓶身小孔，外界空气进入瓶内，瓶盖气球皮回弹闭合，气球空气不会倒流。指导学生用箭头画图标注空气流动路线。邀请小组上台展示图画，讲解空气流动规律。
学生活动：观看动画理解气压原理，独立在记录单用图画、箭头画出挤压、松手时空气走向；小组互相交流绘图思路，上台分享自己的空气流动模型。
设计意图：将看不见的空气流动转化为可视化图画模型，突破本课难点，把动手操作上升到科学原理理解。
（四）拓展：评估改进打气筒
教师活动：展示多次使用后变形、打气变慢的旧打气筒，提问：长期使用我们的打气筒存在哪些缺陷？引导学生发现瓶身易变形、阀门容易漏气、打气效率低等问题；提供不同软硬塑料瓶，启发学生分组讨论改进方案。
学生活动：动手反复使用自己的打气筒，寻找作品不足；小组讨论改进办法，例如更换柔韧性更强的软塑料瓶、加厚多层气球皮做阀门、加宽瓶身增加储气量等，记录改进方案。
设计意图：落实工程产品迭代优化思想，让学生明白工具可以不断改良，提升创新解决问题能力。
三、课堂练习（7 分钟）
（一）选择题
1. 自制打气筒瓶盖的气球皮作用是（）
A. 装饰好看 B. 单向阀门阻挡空气回流 C. 固定气球
答案：B
2. 挤压塑料瓶打气时，瓶身小孔需要（）
A. 手指堵住 B. 完全打开 C. 不用管
答案：A
3. 松手让瓶子复原时，瓶身小孔要松开是为了（）
A. 放出气球空气 B. 让空气流入瓶内 C. 减轻瓶子重量
答案：B
（二）判断题
1. 瓶盖的气球皮越松弛，打气效果越好。（×）
解析：气球皮松弛无法闭合小孔，空气会回流漏气。
2. 空气会从气压大的地方流向气压小的地方。（√）
3. 只用完整气球不用裁剪气球皮，也能做出单向阀门。（×）
解析：完整气球无法盖住瓶盖小孔，不能阻挡空气回流。
（三）情境题
小红做好打气筒后，挤压瓶子气球完全充不进气，请写出 2 个可能原因和对应解决办法。
参考答案：①瓶盖气球皮松弛漏气，重新绷紧气球皮并用胶带加固；②瓶盖小孔过大，更换瓶盖或缩小孔洞；③胶带密封不严，增加胶带缠绕密封缝隙。
四、课堂小结
今天我们完成了简易打气筒的工程制作，先用塑料瓶、气球做出单向阀门，学会分步制作、边做边测试。我们知道挤压瓶子堵住小孔，瓶内气压变大，空气流进气球；松开小孔，外面空气流入瓶子，气球里的空气不会倒流。我们还画出空气流动图，看懂了看不见的空气流动规律。同时发现打气筒瓶身容易变形、阀门漏气的缺点，想到更换软塑料瓶、加厚气球皮等改进方法。生活里很多工具都利用空气流动原理，废旧材料也能做出实用小工具，课后大家可以继续优化自己的打气筒。
八、板书设计
自制打气筒
1. 材料：塑料瓶、气球、胶带、打孔工具
2. 核心结构：瓶盖单向阀门（绷紧气球皮）
3. 工作原理（气压差）
挤压→堵瓶身孔→瓶内气压大→空气进气球
松手→开瓶身孔→外界空气进瓶→阀门闭合防漏气
4. 改进：软塑料瓶、加厚阀门、加固密封
九、教学反思
成功之处
1. 视频示范 + 分步实操结合，降低四年级学生手工操作难度，绝大多数学生能独立完成可用打气筒成品；
2. 图画建模环节直观拆解气压抽象原理，学生能清晰说出空气流动路径，突破本课教学难点；
3. 从生活吹气球痛点导入，学生参与热情高，小组研讨改进方案时创新思路丰富，落实工程实践核心素养。
不足之处
1. 课堂制作耗时较长，部分动手慢的学生画图建模、练习时间紧张；
2. 少数学生无法理解单向阀门作用，仅会操作不能完整解释科学原理；
3. 改进拓展环节局限于塑料瓶材质，没有引导学生拓展其他替代材料。
教学建议
1. 课前提前让学生打好瓶盖小孔，节约课堂制作时间；分层辅导，对操作慢的学生一对一协助固定阀门；
2. 准备透明塑料盒演示气压流动对比实验，具象化单向阀门闭合过程；
3. 拓展作业布置：寻找吸管、橡胶管等材料设计新型打气筒，下节课带来展示分享。
2.1《我们的呼吸与消化》教学设计
一、教材分析
本课是人体健康单元起始课，以呼吸、消化两大生命系统为核心，从学生日常憋气、饿肚子、腹胀等真实生活体验切入，搭建 “生活感知 — 自主探究 — 问题研讨 — 科普拓展” 学习链条。教材先引导学生梳理亲身感受，再用思维导图整理已知知识，最后提出可探究的科学问题，为后续呼吸系统、消化系统器官结构与功能学习铺垫基础，同时渗透健康生活、预防消化呼吸道疾病的生命健康教育，落实科学与生活、健康融合的课程理念。
二、学情分析
四年级学生已有基础生活经验：会憋气、跑步后气喘、饥饿时肚子作响、吃撑腹胀，但对呼吸、消化的内部器官、工作原理完全陌生；具备简单表达、小组交流、动手梳理思维导图的能力，好奇心强，乐于分享身体感受。但学生容易混淆呼吸、消化两套系统，难以区分两类身体感受，提出的探究问题零散无逻辑，需要教师引导分类梳理，建立 “身体感受对应内部器官活动” 的认知。
三、核心素养分析
1. 科学观念：知道呼吸、消化是维持生命的基础活动；能区分呼吸、消化相关生活体验，初步了解呼吸、消化简单工作过程。
2. 科学思维：能对比憋气、深呼吸、饥饿、积食不同身体感受，分类梳理呼吸、消化已有知识；能区分呼吸类、消化类科学问题，形成分类归纳思维。
3. 探究实践：亲身完成憋气、深呼吸体验活动；小组交流生活感受，合作完成思维导图知识整理；自主提出可探究的科学问题，规划科普拓展活动。
4. 态度责任：感受呼吸、消化对生命的重要性，愿意主动了解保护呼吸、消化器官的方法；乐于参与科普宣传，树立爱护身体、预防疾病的健康责任意识。
四、教学重点
结合生活体验区分呼吸与消化相关感受，梳理呼吸、消化已有认知，提出两类系统对应的探究问题。
五、教学难点
区分呼吸、消化两套人体系统，将外在身体感受关联内部器官活动，提出有研究价值的科学问题。
六、教具准备
多媒体课件（教材原图）、憋气计时秒表、空白思维导图学习单、班级记录单、短视频：《人体呼吸消化趣味动画 1 分钟》《运动后呼吸变化实拍视频》
七、教学过程
一、导入新课（5 分钟）
教师活动：播放《运动后呼吸变化实拍视频》，提问：视频里小朋友跑完步大口喘气，大家跑完步有没有同样感受？我们每天吃饭、不停呼吸，这两件事怎样维持我们的生命？板书课题《我们的呼吸与消化》。
学生活动：观看视频，分享跑步后胸闷、大口吸气、心跳变快的感受，齐读课题。
设计意图：用贴近学生运动场景视频快速吸引注意力，从生活现象引出本课核心主题，建立生活与科学的联系。
二、讲授新课
（一）聚焦板块（7 分钟）
教师活动：出示教材聚焦问题，引导思考：深呼吸、吞咽是呼吸和消化的体验，你还遇到过哪些相关场景？组织全班自由发言，引导学生简单区分 “喘气、憋气” 和 “吃饭、肚子不舒服” 两类体验。
学生活动：独立思考后举手分享，例如感冒鼻塞、吃东西噎到、空腹反酸等生活经历。
设计意图：打开学生生活经验储备，初步感知呼吸、消化是两类不同的身体活动，为下一环节探索体验做铺垫。
（二）探索板块（15 分钟）
1. 探索 1：呼吸体验
教师活动：出示探索 1 问题，发放秒表，组织 10 秒憋气小实验，提醒量力而行，再带领全体做 3 次深呼吸；提问：憋气、深呼吸、呼吸困难时身体分别是什么感觉？巡视倾听小组交流。播放《人体呼吸消化趣味动画 1 分钟》辅助感知。
学生活动：分组完成憋气、深呼吸体验，小组内交流感受：憋气胸口发闷、头晕；深呼吸全身放松；剧烈运动后呼吸困难、嗓子干。填写体验关键词。
设计意图：动手实操体验，直观获得呼吸带来的身体感受，动画辅助学生想象体内空气流动过程。
2. 探索 2：消化生活交流
教师活动：出示教材学生对话插图，引导拓展：除了饿了无力、吃撑腹胀，还有哪些消化相关感受？引导学生说出吃凉东西胃痛、饭后打嗝、空腹肚子咕咕叫等。
学生活动：同桌互相交流消化相关亲身经历，代表全班分享。
设计意图：同桌合作降低表达难度，全面收集消化类生活体验，对比呼吸感受形成清晰区分。
3. 探索 3：整理已知知识思维导图
教师活动：出示思维导图模板，示范填写 1 条呼吸、1 条消化知识点，引导小组合作补充空白气泡；提示蓝色气泡只写呼吸知识，粉色气泡只写消化知识。
学生活动：4 人小组合作完成思维导图补充，呼吸补充示例：运动后呼吸会变快；消化补充示例：口腔牙齿先嚼碎食物。小组上台展示思维导图。
设计意图：借助思维导图工具分类归纳知识，培养分类整理、归纳概括的科学思维。
（三）研讨板块（10 分钟）
教师活动：出示研讨两个核心问题，发放班级记录单，将问题拆分：第一个问题分 “呼吸感受、消化感受” 两类梳理；第二个问题引导学生把问题分成 “呼吸类、消化类”，板书示范示例问题，指导学生规范填写记录单。
学生活动：先独立思考，再小组汇总，将想研究的问题分别填入记录单两栏，小组代表汇报自己组提出的问题。
设计意图：通过研讨完成本课知识内化，学会区分、归类科学问题，生成后续单元学习探究方向。
（四）拓展板块（3 分钟）
教师活动：出示拓展任务，讲解科普活动三种形式：宣讲手册、科普绘本、科普短剧；布置课后任务：回家收集保护呼吸、消化器官的资料，小组提前规划班级科普展示。
学生活动：倾听活动要求，说一说自己想制作哪种科普作品，简单分享构思。
设计意图：延伸课堂学习到课后实践，落实态度责任目标，把科学知识转化为健康科普行动。
三、课堂练习
选择题
1. 下列属于呼吸带来的身体感受是（ ）
A. 肚子咕咕叫 B. 跑步后胸闷喘气 C. 吃撑腹胀
答案：B
2. 食物初步消化的器官是（ ）
A. 肺 B. 口腔 C. 鼻腔
答案：B
3. 一呼一吸我们称为（ ）
A. 一次呼吸 B. 两次呼吸 C. 消化
答案：A
判断题
1. 只用嘴巴呼吸是最健康的呼吸方式。（×）
解析：鼻子可以过滤灰尘，优先用鼻子呼吸。
2. 肚子饿、胃胀都属于消化相关体验。（√）
3. 呼吸和消化是互不相关的两套身体系统。（×）
解析：呼吸、消化共同配合维持人体生命活动。
情境题
情境：小明体育课跑完 800 米，不停大口喘气，胸口发闷；中午暴饮暴食后，一下午肚子胀、不舒服。
问题：1. 跑步后喘气属于呼吸还是消化体验？身体有什么感受？
2. 吃撑腹胀属于哪类体验？结合本课知识说说怎样避免这种不舒服。
答案：1. 呼吸体验；感受：胸闷、气短、需要大口吸气。2. 消化体验；吃饭要少食多餐，不一次性吃太多，细嚼慢咽。
四、课堂小结
今天我们一起体验了憋气、深呼吸，分享了饿肚子、吃撑腹胀等生活经历，分清了呼吸和消化两类身体感受。我们知道一呼一吸是一次呼吸，人体主要用鼻子呼吸，运动后呼吸会加快；食物消化要经过口腔、胃、肠道，消化后的废物会排出体外。大家还分组提出了很多有趣的探究问题，比如空气怎么进入身体、胃如何消化食物。呼吸和消化缺一不可，支撑我们每天的生命活动，课后大家可以收集保护呼吸、消化器官的知识，准备科普小作品，学会爱护自己的身体。
五、板书设计
1 我们的呼吸与消化
一、生活体验
呼吸：憋气闷、跑步气喘、鼻塞
消化：饥饿无力、吃撑腹胀、肚子响
二、已知知识
呼吸：鼻呼吸、一呼一吸为一次呼吸
消化：口腔→胃→肠道，排出废物
三、探究问题
呼吸类：空气怎样进入身体？
消化类：胃怎么消化食物？
四、拓展：科普宣传，爱护呼吸、消化器官
六、教学反思
成功之处
1. 憋气实操体验 + 运动实拍视频结合，直观调动学生感知，学生参与热情高，能清晰区分呼吸、消化两类身体感受。
2. 思维导图、班级记录单工具降低四年级学生归纳、分类难度，学生能自主梳理已知知识，独立提出探究问题。
3. 拓展科普实践活动贴合小学生特点，将健康责任教育落地，课堂联系生活紧密。
不足之处
1. 小组完成思维导图时间把控不足，部分基础薄弱学生跟不上小组进度，补充知识点单一。
2. 研讨环节学生提出的部分问题没有探究价值，教师现场引导筛选问题不够充分。
3. 情境练习时间紧张，缺少课堂集体订正、讲解的完整过程。
教学建议
1. 课前准备简易思维导图半成品，给学困生预留基础填空，分层降低学习难度；小组内安排小组长带动弱生共同梳理知识。
2. 研讨前先示范区分 “可研究 / 无价值” 问题，提前给出判断标准，节约课堂筛选时间。
3. 压缩探索板块体验时长，预留 5 分钟完整讲解课堂练习，及时巩固当堂知识点；课后配套简单预习单，让学生提前搜集呼吸消化小常识。
2.2《认识呼吸器官》教学设计
一、教材分析
本课是人体呼吸单元第 2 课时，承接前一课感受呼吸，从直观体验深入认识人体呼吸器官结构与呼吸过程原理。教材以鱼鳃、蚕气门对比引出人类呼吸，通过亲身感受呼吸、模拟呼吸实验两大探究活动，搭配研讨、拓展板块，由体验到建模，构建完整认知链条。既落实人体生理基础知识点，又对比不同动物呼吸器官，建立生物适应性观念，为后续学习呼吸作用、肺活量打下基础。
二、学情分析
四年级学生能直观感受到吸气、呼气时胸口起伏，知道鼻子、肺参与呼吸，但不清楚完整呼吸器官组成，不理解胸腔、膈肌运动如何带动空气进出。学生动手建模兴趣浓厚，具象思维为主，抽象的气压变化原理难以自主理解；同时学生已了解小鱼、蚕的呼吸方式，便于开展跨动物呼吸器官对比拓展。
三、核心素养分析
科学观念
1. 知道人体呼吸器官包含鼻腔、气管、肺、膈肌等，清晰梳理空气进出人体的完整路径。
2. 理解吸气、呼气时胸腔、膈肌的运动变化，明白呼吸依靠胸腔扩张收缩完成气体交换。
3. 知晓不同动物拥有鳃、肺、气门等不同呼吸器官，适应自身生存环境。
科学思维
通过亲身观察胸腔变化、模拟模型实验，对比模型与人体结构，推理膈肌、胸腔运动和空气进出的逻辑关系，建立结构与功能相联系的思维。
探究实践
自主体验呼吸感受胸腔变化，动手操作呼吸器官模拟模型，观察模型内气体流动，完整经历 “猜想 — 实验验证 — 交流研讨” 的科学探究流程，提升观察、动手、表达能力。
态度责任
乐于观察自身身体现象，主动探究人体奥秘；尊重实验现象，如实记录发现；主动查阅资料了解动物呼吸，体会生命多样性，养成爱护呼吸器官、健康呼吸的意识。
四、教学重点
1. 熟记人体全部呼吸器官名称与空气流经路径。
2. 通过模拟实验理解吸气、呼气时胸腔、膈肌的运动规律。
五、教学难点
理解无外力推送时，依靠膈肌、胸腔收缩扩张产生气压差，让空气自主进出肺部。
六、教具准备
教师：人体呼吸器官结构图、呼吸模拟模型、人体呼吸动态动画视频、不同动物呼吸器官科普短片；
学生：记录单、铅笔、橡皮。
七、教学过程
配套视频清单
1. 导入视频：小鱼用鳃呼吸、蚕用气门呼吸实拍短视频（1 分钟）
2. 探究视频：人体呼吸胸腔膈肌动态演示动画（3 分钟）
3. 拓展视频：鱼、青蛙、鸟类、昆虫呼吸器官科普短片（2 分钟）
（一）导入新课
教师活动：播放小鱼、蚕呼吸短视频，提问：小鱼靠鳃呼吸，蚕靠气门呼吸，那我们人类依靠身体哪些器官呼吸？呼吸又是怎样完成的？板书课题《认识呼吸器官》。
学生活动：观看视频，结合生活经验自由发言猜想，说出鼻子、胸口、肺等器官。
设计意图：借助低等动物呼吸方式做对比，制造认知冲突，快速聚焦本课核心问题，激发探究好奇心。
（二）讲授新课
（一）聚焦板块
教师活动：出示教材聚焦问题，引导学生齐读两个核心问题：哪些器官参与呼吸？呼吸是什么过程？组织学生说一说深呼吸时身体的直观感受。
学生活动：齐读问题，原地做深呼吸，互相观察同伴胸口变化，交流自己发现：呼吸有快有慢、吸气胸口鼓起、呼气胸口收回。
设计意图：锚定本节课探究主线，让学生基于自身体感形成初步猜想，为后续探究铺垫真实感知。
（二）探索板块
1. 活动 1：亲身体验呼吸
教师活动：布置任务，学生双手叉腰，反复深吸气、慢呼气，同桌互相观察正面、侧面胸腔变化，记录自己的发现，猜测体内参与呼吸的器官。巡视指导学生仔细观察胸廓起伏。
学生活动：反复体验呼吸，同桌互看胸腔变化，在记录单人体轮廓草图上画出自己猜测的呼吸器官，小组内分享猜想。
设计意图：从自身直观感受切入，建立具象认知，自主生成猜想，落实探究第一步 “提出猜测”。
2. 活动 2：模拟人体呼吸实验
教师活动：出示呼吸器官模型，播放人体呼吸动态动画，分步演示模型操作：向下拉底部橡胶膜模拟吸气，向上推橡胶膜模拟呼气。引导学生观察瓶内气球（肺）的大小变化，对比人体结构图对应器官。
学生活动：分组操作呼吸模型，观察气球膨胀、收缩变化，对照人体结构图，对应模型部件和人体呼吸器官，思考空气进出的原因。
设计意图：利用模型将看不见的体内呼吸运动可视化，突破抽象难点，用实验验证之前的猜想，落实建模探究方法。
（三）研讨板块
教师活动：出示教材两个研讨问题，组织小组讨论，之后全班交流总结，结合动画梳理空气完整路径，拆解模型各部件对应人体器官，讲解膈肌运动改变胸腔气压，空气自动流入流出的原理。
研讨问题 1 引导：空气从鼻腔进入，依次经过咽喉、气管，最后到达肺部；人体呼吸器官：鼻腔、咽喉、气管、肺、膈肌。
研讨问题 2 讲解：塑料瓶 = 胸腔，两根 Y 型管 = 气管、支气管，气球 = 肺，底部橡胶膜 = 膈肌。
学生活动：小组交流讨论问题，举手分享观点，跟随老师梳理空气流经路线，记录模型与人体器官对应关系，理解气压差带动呼吸的原理。
设计意图：以研讨问题驱动知识归纳，梳理实验结论，解决课堂核心疑惑，攻克教学难点。
（四）拓展板块
教师活动：播放动物呼吸科普短片，布置拓展任务：课后查阅资料，收集鱼、青蛙、鸟、昆虫的呼吸器官，下节课分享。小结：呼吸是动物气体交换、维持生命的关键活动，不同动物呼吸器官和生存环境相匹配。
学生活动：观看科普视频，记录不同动物呼吸器官，记录课后查阅资料的任务。
设计意图：拓宽认知边界，构建生物多样性观念，建立 “结构适应环境” 的科学大概念。
三、课堂练习
选择题
1. 人体气体交换的主要器官是（）
A. 鼻腔 B. 肺 C. 气管
2. 模拟呼吸模型中底部橡胶膜代表（）
A. 膈肌 B. 胸腔 C. 支气管
3. 吸气时，我们的胸腔会（）
A. 缩小 B. 扩张 C. 不变
答案：1.B 2.A 3.B
判断题
1. 只有肺是参与人体呼吸的器官。（×）
2. 向下拉动模拟模型橡胶膜，气球膨胀，代表吸气。（√）
3. 蚕依靠肺进行呼吸。（×）
情境题
小明跑完步大口喘气，胸口起伏特别明显，请你说一说：跑步吸气时，空气会经过哪些器官进入肺部？此时膈肌和胸腔分别发生什么变化？
答案：空气路径：鼻腔→咽喉→气管→肺；吸气时膈肌向下收缩，胸腔向外扩张，空气进入肺部。
四、课堂小结（约 190 字）
今天我们一起认识了人体呼吸器官，通过深呼吸体验到吸气胸腔变大、呼气胸腔缩小。我们知道完整呼吸器官有鼻腔、气管、肺、膈肌，空气从鼻子进入，一路到达肺部完成气体交换。呼吸模型帮我们看懂，膈肌上下运动改变胸腔大小，不用外力空气就能进出身体。我们还了解到小鱼用鳃、蚕用气门呼吸，不同动物有不一样的呼吸器官。课后大家可以多观察自己呼吸，保护好我们的呼吸器官。
五、板书设计
认识呼吸器官
1. 人体呼吸器官：鼻腔→咽喉→气管→肺、膈肌
2. 呼吸过程
吸气：膈肌下降，胸腔扩张，空气进肺
呼气：膈肌上升，胸腔收缩，空气出肺
3. 不同动物呼吸器官：鱼 — 鳃；蚕 — 气门；人 — 肺
八、教学反思
成功之处
1. 以自身体验 + 模拟模型双重探究活动为主线，把看不见的体内呼吸运动可视化，四年级学生接受度高，能自主说出胸腔、膈肌变化，课堂参与度高。
2. 导入用小动物呼吸对比，拓展环节科普视频丰富有趣，有效建立生命多样性观念，落实科学观念素养。
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