《空气占据空间》教学设计　　

一、教材分析　　

本课按照由浅入深的活动架构，逐渐深入地安排了三部分内容。　　

第一部分，建立“空间”的感知及“物体占据空间”的感知，知道粉笔、水都占据一定的空间。通过在装满粉笔的粉笔盒中再放粉笔、装满水的水杯中再倒水，感知粉笔占据了粉笔盒内的空间、水占据了水杯内的空间。　　

第二部分，感知空气需要占据空间，空气可以被压缩，压缩空气有弹性。此部分分为两个层次，第一个层次是感知空气占据一定的空间，通过3个体验活动来感知空气占据空间。第一个活动是给插入漏斗并以橡皮泥密封的小口瓶中加水，感知小口瓶子内的空气占据了瓶子内的空间。第二个活动是将纸塞紧塞在杯子底部，将杯子垂直向下倒扣在水中，感知到由于空气占据了杯子内的空间，因此水无法进入倒扣的杯子，从而纸团不会被浸湿。第三个活动，将气球嘴套在小口瓶瓶口，给气球吹气气球吹不大，感知瓶子内的空气占据了空间致使气球无法变大。第二个层次是在知道空气占据空间的基础上，学生通过挤压注射器里的空气，感知空气可以被压缩，被压缩的空气有弹性。　　

第三部分，交流讨论压缩空气在生活中的用途，体会认识空气地特点就可以利用空气帮助我们更好地生活。　　

二、学情分析　　

空气覆盖在地球表面，在一年级时学生已经认识了空气的特征——透明、没有颜色、没有气味、没有味道、没有固定的形状、会流动，知道了空气无处不在。但这些看不见、摸不着的空气，也像粉笔、水那样占据一定的空间，这样的认知对学生而言是陌生的，较难理解的，本课就鉴于学生的认知基础，在丰富的感知活动中，从有形的物体占据一定的空间到无形的空气占据一定的空间，逐步建立“空气占据空间”的认知。而在学生的认知里，物体占据的空间大小通常是固定不变的，但是空气占据的空间却能被压缩。因此，本课在学生的这一原有认知中通过挤压注射器里的空气，让学生感知空气占据的空间和其它物体占据空间相比，空气占据的空间容易被压缩，压缩空气具有弹性且在生活中应用广泛。　　

三、核心概念　　

1.物质的结构与性质　　

四、学习内容与要求　　

1.2空气与水是重要的物质　　

3-4年级：④说明空气有质量并占有一定的空间，空气会充满各处。　　

五、教学目标：　　

1.科学观念：知道空气占据空间；空气可以被压缩，压缩空气有弹性。　　

2.探究实践：会用不同的实验方法证明空气占据空间；能通过“玩注射器”的活动，认识空气可以被压缩，压缩空气有弹性。　　

3.科学思维：能在科学事实的基础上进行预测和解释。　　

4.态度责任：尊重事实，乐于与他人合作，乐于分享和交流。　　

六、重点与难点　　

重点：探究空气占据空间；探究空气可以被压缩，压缩空气有弹性。　　

难点：能操作实验，理解水无法进入瓶子、倒扣杯底纸不潮湿、气球吹不大都是因为空气占据空间。   　　

七、教学准备：　　

教师演示：教学课件、一盒装满的粉笔、2支粉笔；大半瓶水、半杯水　　

学生实验：小口瓶、橡皮泥、塑料小漏斗、半烧杯水（250ml）、滴管、洗衣液稀释溶液；塑料瓶上半部分（带盖）、A4纸2张、水槽（水大半）；套好口的气球、小口瓶；注射器、橡皮　　

八、教学过程　　

（一）活动感知“物体占据空间”　　

1.出示一盒满盒的粉笔和一支粉笔。　　

提问：这个粉笔盒中，还能再装下一整支粉笔吗？　　

交流：不能，因为粉笔盒余下的每一个小空间都无法直接放入一整支粉笔。　　

      能，把粉笔碾碎成小颗粒，就能再放入一支粉笔。　　

追问：为什么装满的粉笔盒中不能放下一整支粉笔？　　

     为什么一支粉笔碾碎，就能放入装满的粉笔盒中？　　

小结：粉笔占据一定的空间，一整支粉笔占据的空间比较大，碾碎的粉笔占据的空间比较小。板书：占据空间（有大、小）　　

【意图解析】这个活动是有层次的，要试着先让学生观察一支粉笔的大小（其实就是占据空间的大小），再观察装满的粉笔盒内余下的每一个小空间的大小，并进行对比。在对比中，学生发现粉笔放入粉笔盒内需要足够的空间，也就让学生意识到粉笔占据一定的空间。在学生的讨论中，碾碎粉笔是学生在未完全关注“一整支”这个词而想出的解决方法。但这个因未明要求而产生的意外方法却能使学生更为强烈地感知“占据空间、空间有大小”。　　

2.出示：大半瓶水（瓶子使用小口瓶），将另一杯水缓慢倒入小口瓶中。　　

快满时提问：还能往瓶子里倒水吗？为什么？　　

完全满时提问：这时还能往瓶子里倒水吗？为什么？　　

小结：水也像粉笔一样占据一定的空间。　　

【意图解析】这个活动有了放粉笔活动的铺垫，学生能较为轻松地解答。教材呈现的活动中如果使用杯子，很可能学生看到的杯子里的水是满的，但由于水的表面张力，装满水的杯子还能再加入不少水。因此，这个活动使用小口的瓶子相较于杯子而言，装满后再加入的水极少，学生更能清晰的感受到“装满水的瓶子无法再倒入水”，避免了该实验受水的表面张力的作用导致的误导。　　

（二）探究感知“空气占据空间”　　

活动1：瓶子装水流不进　　

1.出示小口空瓶，漏斗，大半杯水。　　

提问：刚才，同学们都看到了，没有装满的瓶子中可以再加入水，装满的瓶子中无法再装入水。老师这里有个空瓶子，它能装入水吗？　　

边演示边介绍，在小口瓶中插入漏斗，往漏斗中倒水，水流入小口瓶。　　

2.演示：在瓶口漏斗外侧，用橡皮泥封住瓶口。　　

提问：假如，在瓶口漏斗外侧，用橡皮泥封住瓶口，再往漏斗中倒水，水会流入瓶子吗？　　

学生猜测。　　

分发材料，学生分组尝试。　　

3.汇报并交流：漏斗外侧的瓶口封住，向漏斗中倒水，你看到了什么现象？　　

你能说一说为什么瓶口封住再通过漏斗装水，水却不会流进小口瓶吗？　　

【意图解析】这里让学生观看通过漏斗给小口瓶装水，水流入瓶子的现象；再让学生观察橡皮泥密封住漏斗外侧瓶口，通过漏斗给小口瓶装水，水流不进瓶子，两个相似的情境，截然不同的结果，让学生关注到漏斗外侧用于封住瓶口的橡皮泥上：有了橡皮泥，改变了什么？学生很快就能想到：漏斗外侧瓶口密封，漏斗管口被水密封，空气牢牢占据了瓶子内的空间，水就无法通过漏斗流入瓶子。　　

4.提问：现在水无法从漏斗流入瓶子，你有办法让水流进去吗？　　

学生讨论、交流：将橡皮泥弄一个小洞或缝隙，也可以直接拿掉橡皮泥。　　

学生尝试，汇报。　　

提问：为什么橡皮泥有小洞或缝隙，水就能流进瓶子？　　

学生思考，交流：水进入，空气就从小洞或孔隙被水排挤出来。　　

追问：真的是同学们所想的这样吗？有没有办法让我们看到空气从小洞或缝隙里跑出来？　　

5.演示：在橡皮泥的小洞上滴加洗衣液稀释溶液，再在漏斗中倒水。　　

提问：你看到了什么现象？（水流入瓶子、涂洗衣液稀释溶液的洞口冒气泡）说明了什么？　　

【意图解析】学生根据现象分析水无法流入瓶子的原因后，再通过追问和教师演示，让学生看到水流入、空气流出的现象，进一步从眼见为实的角度更进一步确认“空气占据了一定的空间”这样的认知。　　

活动2：倒扣瓶子纸不湿　　

1.演示：纸片用双面胶粘在半个塑料瓶上方，垂直向下扣，悬于水槽上方。　　

提问：如果把瓶子这样扣入水槽，猜一猜，纸会湿吗？　　

2.学生分小组领取小烧杯、带双面胶的纸片，尝试。　　

3.交流：把瓶子扣入水槽，A4纸湿了吗？为什么纸没有变湿？　　

如果空气从瓶子中跑掉，纸会湿吗？怎样能让空气出来，让水进入？　　

4.演示：微微拧开瓶盖，气泡从瓶盖边缘冒出，水慢慢进入塑料瓶，纸变湿。　　

  提问：你看到了什么？说明什么？　　

  学生动手做一做。　　

你能说一说这时的纸片是怎样湿的？　　

【意图解析】学生在前一个活动的基础上，很快就能想到实验的结果是“纸片”不会湿，造成纸片不会湿的原因是空气占据纸片内部的空间，水无法进入瓶子而造成的。此时，让学生思考，怎样让空气出来让水进入瓶子，这时学生很容易就想到拧开瓶盖放跑空气的方法，这时学生看到的不仅是水慢慢进入，更加能清晰地看到无形无色透明的空气一点一点的从占据的塑料瓶内跑出来，将空间让给水。更直观地感知到“空气占据一定的空间”　　

活动3：瓶内气球吹不大　　

1.出示气球，演示将气球嘴套在小口瓶瓶口。　　

提问：如果我们这样吹气球，气球吹得大吗？为什么？　　

学生尝试。　　

追问：这样吹气球，气球吹不大，说明了什么？　　

2.演示：气球嘴套在小口瓶瓶口，吹气，气球变大。　　

提问：老师的气球怎么一下就吹大了？　　

如果老师松开手，气球会变小吗？（会）为什么？　　

如果封住瓶子侧边的洞，松开手，气球会变小吗？（不会）为什么？　　

3.在瓶子侧边小洞口贴上红色塑料袋小片。　　

要求：现在老师要吹气，还要放气，注意观察洞口红色塑料小片的变化。　　

演示给带孔塑料瓶内气球吹气、放气。　　

提问：你看到了什么？说明了什么？　　

【意图解析】学生在这个活动中，反复感知空气占据瓶内的空间，气球吹不大；空气从占据的瓶内的空间出来，气球变大。随着占据空间大小的不断变化，再次明晰“空气占据一定的空间”。　　

（三）探究感知“空气可以被压缩，被压缩的空气有弹性”　　

1.出示注射器。　　

提问：同学们都玩过注射器吗？平时你们怎么玩？　　

演示：注射器抽红水、排红水。　　

【意图解析】学生通过观看“抽红水、排红水”的过程中水占据的空间在一抽一排间变大变小。让学生在感知中感知“占据空间有大小”。　　

2.出示注射器抽空气、排空气。要求同学们一起操作。　　

提问：像老师这样操作，注射器内的空气是怎样变化的？　　

3.出示橡皮，注射器抽气，注射器前端用力顶住橡皮，用力按压注射器推拉杆，再松开。　　

要求：像老师这样玩一玩，和同学们说一说。　　

学生拿出注射器玩一玩。　　

提问：这时注射器内的空气是怎样变化的呢？　　

（抽气后注射器顶端顶住橡皮，空气无法进出，用力推后注射器内的空气仍然没有跑出来，但是占据的空间变小了，注射器内的空气被压缩了。）　　

追问：当你松开按压推拉杆的手时，注射器有什么变化？注射器内的空气有什么变化？你的手有什么感觉？　　

（松开推拉杆时，注射器推拉杆恢复按压前的位置，空气占据的空间和原来一样大，手能感觉到推拉杆时弹回原来位置的。）　　

【意图解析】学生在这个活动中，先感知抽水排水间注射器内红色水占据空间大小的变化，再通过使用注射器玩空气的游戏，在游戏中感知注射器内空气的变化，感知什么叫“压缩”，体会压缩后的空气有弹性。　　

（四）了解空气占据空间、压缩空气的用途　　

1.依次出示应用空气占据空间、压缩空气的图片。　　

提问：空气随处都有，虽然没有固定形状，但因为空气占据空间，而且空气占据的空间被压缩后有弹性，所以人们发明了各种利用空气工作的物品，我们一起来看一看，你能说说这些物品是怎样利用空气来工作的吗？　　

2.你还知道生活中有哪些物品也利用空气占据空间或空气能被压缩的特点来工作的？　　

3.小结：深入认识空气、研究空气，就可以帮助人们更好地生活。　　

九、板书设计　　

空气占据空间（课题）　　

粉笔    占据空间　　

水      占据空间　　

空气    占据空间（能被压缩   压缩空气有弹性）