资源简介

空气有质量吗
一、基本信息
课题 空气有质量吗 课型 新授课
课时 1课时 教材 教科版《科学》四年级上册 第一单元空气 第4课
年级 四年级 学科 科学
教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 简易天平、小桶、皮球、打气筒、绿豆、记录单
【核心素养目标】 1. 科学观念：知道空气有质量，认识空气和其他物质一样具有质量，了解空气的质量很轻。 2. 科学思维：能根据天平平衡状态的变化进行推理，判断空气是否有质量。 3. 探究实践：能用简易天平进行对比实验，通过观察天平平衡状态收集证据。 4. 态度责任：培养严谨求实的科学态度，体会科学探究需要精确测量和反复验证。
【教学重难点】 重点：通过简易天平实验，观察打入空气后天平倾斜，证明空气有质量。 难点：理解用绿豆作为“砝码”测量空气质量的间接测量方法，并能解释天平平衡变化的原理。
二、教学过程
环节一 解读目标，检查预习 (2~3分钟) 创设情境：同学们，老师给篮球打气，篮球会鼓起来。如果想让篮球弹得更高，就要多打几筒气。 提问：往篮球里打入空气后，篮球的质量会变化吗？空气有质量吗？学生猜测。 检查预习：如果空气有质量，我们怎么能“看到”它呢？ 【预设回答】生1：打气后篮球变鼓，可能会变重。生2：可以用秤称一称。 【关键追问】“空气看不见摸不着，怎样用实验证明它有质量？”引出用天平观察的方法。 小结：这节课我们用简易天平来检验空气有没有质量。 观察篮球打气后变鼓的现象。 对空气是否有质量作出猜测。 交流“看到”空气质量的预习想法。 明确本课的探究任务。 以打篮球的生活情境引出空气质量问题，激发用实验验证的需求。 【知识点】打入空气后篮球的质量是否会变化是本课探究的核心问题。
环节二 认识器材，明确方法 (4~5分钟) 教师出示简易天平，介绍其结构，随后讲解使用方法。 提问：使用简易天平前，为什么要先调平衡？ 【预设回答】生：只有初始平衡，后面发生变化才能被观察到。 强调：两个皮球要完全相同（未充气状态），两个小桶位置要保持不变。 在简易天平的两端挂上两个小桶，各装一个皮球，调节简易天平，使天平保持平衡。 【关键追问】“如果天平开始就是歪的，还能发现打入空气后的变化吗？”强化初始平衡的意义。 小结：初始平衡是观察质量变化的前提。 认识简易天平的结构。 理解先调平衡的原因。 协助在天平两端挂小桶装皮球。 明确实验的操作要求。 认识器材并完成初始调平，为对比实验建立可靠的观察基准。 【知识点】简易天平使用前必须调平衡；两个皮球完全相同、小桶位置保持不变。
环节三 打入空气，观察天平变化 (9~10分钟) 提问：怎样给桶中的皮球打气操作更方便呢？ 【预设回答】生：可以将皮球从桶中取出打气后再放回原桶；也可以将打气筒球针直接伸入桶内操作，但要注意保持桶的位置不动。 组织学生分组实验：保持桶的位置不变，往其中一个皮球内注入空气，先打入10筒空气，观察并记录天平状态。 提问：天平发生了什么变化？为什么下沉了？ 【预设回答】生：天平不再平衡，装打气皮球的那一端下沉，因为加入了空气，空气有质量。 组织再分别打入30筒空气，观察天平倾斜程度变化：下沉更加明显。 【关键追问】“打入的空气变多，天平倾斜有什么变化？这说明什么？”引导建立空气量与倾斜程度的联系。 【易错点】打气时手碰桶身使天平晃动，影响观察，提醒保持桶的位置不动。 小结：打入空气后，皮球那一端变重了，天平失去平衡，说明空气确实有质量。打入的空气越多，质量越大，天平倾斜越明显。 分组给皮球打入10筒空气并观察天平。 在记录单上画下天平的平衡情况。 再打入30筒空气，比较倾斜程度。 发现空气越多天平倾斜越明显。 通过打入不同量空气观察天平状态变化，用证据证明空气有质量，落实重点。 【知识点】打入空气后天平失去平衡、皮球端下沉；打入的空气越多，质量越大，倾斜越明显。
记录单：简易天平状态（环节三用，仿课本记录单）
注入的空气数量/筒 平衡情况（画图）
0筒
10筒
30筒
我的发现
环节四 用绿豆测量空气的质量 (7~8分钟) 提问：现在天平不平衡了，怎样知道注入的空气质量到底是多少呢？ 【预设回答】生：可以用一些微小物体（如绿豆、沙子）来测量。 组织操作：往没有打气的一端的桶里，慢慢加入一些绿豆，直到简易天平重新平衡。 提问：为什么数一数加了多少粒绿豆？ 【预设回答】生：这些绿豆的质量就相当于注入的空气的质量。 学生分组实验，测量并记录绿豆粒数。教师巡视指导，提醒：要慢慢加入绿豆，一颗一颗放，避免过量，还要使绿豆分布均匀。 【关键追问】“30筒空气相当于多少粒绿豆的质量？”引导学生用绿豆数描述空气质量。 小结：空气有一定的质量，我们可以用绿豆等微小物体来间接测量空气的质量。注入空气越多，需要的绿豆越多，说明注入的空气越多，质量越大。 思考测量空气质量的方法。 往天平另一端慢慢加入绿豆至重新平衡。 数出并记录绿豆的粒数。 用绿豆数描述注入空气的质量。 用绿豆间接测量空气质量，理解等效替代的测量思想，突破难点。 【知识点】注入空气的质量等于使其重新平衡的绿豆的质量；注入空气越多需要的绿豆越多。
环节五 研讨 (8~9分钟) 组织研讨一：根据实验结果判断，空气有质量吗？与我们的猜测一样吗？ 讲解：空气有质量，与我们的猜测一样。 组织研讨二：在皮球和绿豆实验中，怎样描述空气质量的大小？ 讲解：空气质量的大小可以通过与绿豆数量的等效关系来描述，如30筒空气的质量相当于45粒绿豆。 组织研讨三：实验中两个桶的大小可以不同吗？ 讲解：不可以。两个桶的大小不同很难保证实验初始状态的简易天平处于平衡状态，影响实验的准确性，对实验结果产生干扰。 【预设回答】生1：打入空气后天平就歪了，空气真的有质量。生2：桶不一样大，一开始就平不了。 【关键追问】“为什么必须从初始平衡开始对比？”引导学生理解对照实验的思想。 小结：空气有质量，质量大小可用绿豆数等效描述，实验要保证初始条件一致。 用实验结果判断空气有质量。 用绿豆数描述空气质量的大小。 说出两桶必须相同的理由。 体会对照实验的思想。 通过研讨梳理实验证据与结论的联系，理解控制变量的实验要求。 【知识点】空气质量可用绿豆数量等效描述；两桶大小不同会影响初始平衡和实验准确性。
环节六 组织拓展 (2~3分钟) 出示拓展任务：试一试，用生活中的工具称出打进皮球的空气质量，比如电子秤、弹簧秤。 引导思考：电子秤、弹簧秤和简易天平比，哪种更方便？误差可能在哪里？ 【预设回答】生1：家里有电子秤，可以称打气前后的质量再相减。生2：空气质量很轻，普通秤可能称不出来。 【关键追问】“空气质量很轻，用生活中的工具称量要注意什么？”引导学生预见测量的困难。 小结：课后可尝试用电子秤等工具称量，比较结果与绿豆法的差异。 了解用生活工具称量空气质量的方法。 比较不同工具测量的方便程度。 预见空气质量很轻带来的测量困难。 课后尝试测量并交流。 用生活工具的称量拓展测量方法，联系生活并深化对空气质量很轻的认识。 【知识点】可用电子秤、弹簧秤等工具称出打进皮球的空气质量。
环节七 归纳总结 (2~3分钟) 结合板书带领学生梳理：天平的状态是怎样变化的？说明什么？ 请学生看着板书完整说出本课要点。 总结：空气有质量，注入的空气越多，天平倾斜越明显；空气质量的大小等于使其重新平衡的绿豆的质量。 【预设回答】生：空气有质量，可以用绿豆间接测量。 【关键追问】“空气有质量，那流动的空气会有力量吗？”为下节课埋下伏笔。 小结：空气和其他物质一样具有质量，下节课继续研究空气流动的力量。 看板书回顾天平状态的变化。 完整说出空气有质量的结论。 思考流动的空气是否有力量。 期待下节课的探究。 以板书为线索收束全课，形成空气有质量的完整认知，衔接下一课。 【知识点】空气有质量，注入的空气越多天平倾斜越明显；空气质量等于等效绿豆的质量。
三、板书设计
空气有质量吗 空气有质量：注入的空气越多，天平倾斜越明显 测量空气的质量：空气的质量=绿豆的质量

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