2-2 空气能占据空间吗——萧山区高桥金帆实验学校 胡立平

小学科学教学网资源建设团队  胡立平

【教材简析】

《空气能占据空间吗》这一课是教科版三年级上册新教材“空气”单元第二课，通过对第一课的学习，学生已经感受到空气的存在，本课通过系列活动，在学生认识了空气确实存在的基础上，让学生认同空气和其他物质一样，能够占据空间。

聚焦版块通过让学生预测“把纸团粘在杯子底部，然后将杯子竖直倒扣到水里，里面的纸团会湿吗？”，引出研究空气能否占据空间的问题。

探索版块，包括压杯入水、打孔观察和打气观察三个主要环节，通过研讨活动，学生可以认识到压杯入水实验中纸团不会湿是因为空气占据了杯内的空间；打孔观察实验中纸团完全浸湿了是因为水进入了杯子，水填补了原本被空气占据的空间；打气观察实验中让学生认识到打气筒把空气重新灌入杯子，刚才被水占据的空间，又重新被空气占据。

研讨版块，通过在研讨活动中带领学生进行深入的充分的论证交流，让学生认识到空气能占据空间。

拓展版块，通过小挑战活动，主要是让学生利用空气把瓶中的水挤出来，这有助于帮助学生进一步认识和理解空气和其他物质一样，也会占据空间。

【学情分析】

空气是否也和其他物质一样，占据空间呢？这个问题对于三年级的学生来说，会存在一些争议，虽然学生在一年级下册曾经用占据空间这个解释去理解形状，他们体验过在一个固定的盒子放入不同的螺母、木块、乒乓球等，理解这些看得见摸得着的物体会占据空间是容易的，但对于空气也会占据空间，是存在一定难度的。

【教学目标】

科学概念目标

学生通过探究活动，知道空气能占据一定的空间。

科学探究目标

1.学生通过教师指导，用纸团、塑料杯等材料和方法分步操作，进行观察，研究空气占据空间。

2.能运用空气占据空间这一知识，用塑料瓶吹气球，并了解其原理。

科学态度目标

1.能对空气能否占据空间表现出研究的兴趣。

2.能在教师指导下对空气是否占据空间进行合作探究，如实记录和描述。

科学、技术、社会与环境目标

初步了解“空气能占据空间”知识在日常生活中的应用。

【教学重难点】

重点：通过实验探究认识到空气能占据空间。

难点：能对空气占据空间这一事实作出科学的解释。

【教学准备】

学生准备：水槽、透明胶带、剪刀、透明塑料杯、球针、纸巾、水、打气筒、学生活动学习单，毛巾等。

教师准备：学生实验材料一套，塑料瓶一个、气球、课件。

【教学过程】

一、聚焦问题，引出课题

1.出示一张纸巾擦汗，然后揉成纸团，提问：如果把它扔到水里，会怎样？（预设：会湿）

2.出示塑料杯，如果把纸团粘在杯子底部，将杯子竖直倒扣入水中，水要淹没杯底（PPT出示图片），里面的纸团会湿吗？（预设：会或不会）

3.追问理由：你这样预测的理由是什么？教师根据学生回答板书观点。

4.引出疑问：杯底的纸团会不会湿呢？我们怎么来证明？（预设：通过实验）

二、探索问题，解决矛盾

（一）压杯入水

1.实验操作指导：接下来我们通过实验来研究杯底的纸团会不会湿，把实验中观察到的现象记录下来（PPT图文出示实验提示）。

（1）揉成纸团，粘在杯底

（2）竖直倒扣，没过杯底

（3）杯中水面，画线记录

（4）拿起杯子，擦干观察

（5）每人一遍，思考记录

“空气能占据空间吗”学习单

                                 第      组

（一）压杯入水

▲我会观察：①当把塑料杯压到水槽底部时，杯子里的水面有变化吗？

请你在图1和图2的杯子中用线画出水面的位置。

②杯底的纸团有没有湿？

▲我会思考：想一想，你观察到的这些现象说明了什么？

2.学生领取材料，开始实验，教师指导。

3.小组汇报交流。

（1）当把塑料杯压到水槽了底部时，杯子内的水面有没有发生变化？

（预设：没变）

（2）杯子底部的纸团怎么样了呢？（预设：没湿）

（3）纸团没有湿，杯中水面没有变，说明水槽里的水有没有进到杯子里面？（没有）

（4）水为什么进不去呢？（预设：杯子里有空气，空气占据了杯中的空间，水就进不去了）

（5）小结：这种现象说明空气可以占据一定的空间。

（6）分析纸团湿了的原因：有没有小组杯底的纸团是湿的？为什么你们的纸团会湿呢？（预设：杯子压下去倾斜了，空气泄露了，水进到杯子里，纸团就湿了）

（二）扎孔观察

1.引出扎孔：空气占据了杯子的空间，所以水进不去，你有办法让水进到杯子里吗？（预设：杯子底部扎一个小孔）

2.为了大家的安全，杯底的小孔已经扎好了，你们只要撕开杯底的胶带纸就可以根据要求进行实验。

（1）按住小孔，压杯入水

（3）松开手指，观察变化

“空气能占据空间吗”学习单

（二）扎孔观察

▲观察与思考：①当松开手指后杯子中的水面发生了什么变化？

请你在图3和图4的杯子中用线画出水面的位置。

②还有哪些情况发生了变化？

3.学生继续小组探究，教师指导。

4.简单交流：

（1）杯子底部扎了小孔以后，杯子中哪些情况发生了变化？

（预设：杯子中水面变高了）

（2）水面怎么会变高了呢？（预设：水跑到杯子里面了）

（3）水是什么时候跑到被子里面去的？（预设：松开手指以后）

（4）水跑到杯子里后，空气去哪里了？（预设：空气被水挤出了小孔）

（5）空气被水挤出了杯子，就是说刚才被空气占据的空间现在被谁占据了？（水）

（6）水占据了杯子的空间，那么杯底的纸团怎么样了？（预设：湿了）

（7）湿了的纸团把它从杯子里拿出来放在盘子里。

（三）打气观察

1.提问：水的本领还真大，把空气挤出了杯子，你能想办法让空气再回到杯子中去吗？（预设：向杯子里吹气）

2.出示气筒：怎么吹？（预设：嘴巴）老师这里有更先进的工具，我们就用它把杯子里的水赶出去。

3.PPT出示打气观察提醒：

（1）按住杯子，球针入孔

（2）慢慢打气，观察变化

“空气能占据空间吗”学习单

（三）打气观察

▲观察与思考：当慢慢向杯子打气的时候，杯子里面有什么变化？

4.小组反馈：

（1）当慢慢向杯子打气时，杯子里发生了什么变化？（预设：杯子里的水慢慢变少，水位下降。）

（3）这说明了什么？（预设：说明杯子里的水被空气挤出去了，空气又重新占据了杯子的空间）

三、研讨交流，小结课堂

1.提问思考（投影展示学习单）：在刚才的三次实验中，你们分别看到了哪些现象？（预设：第一次水没有进杯子，纸团没有湿；第二次水进入了杯子把空气挤出去了，纸团湿了，第三次往杯子里打气时空气把水挤出杯子，空气又重新占据了杯子的空间）

2.课堂小结：这些现象告诉我们什么？（预设：空气能占据空间）

3.提问引题：这就是我们今天所探究的内容（出示课题），现在谁能告诉大家空气能占据空间吗？（预设：能）划去“吗”字

四、拓展延伸，应用挑战

1．谈话激趣：刚才李老师让小朋友们玩了气球，还想不想玩？但是老师要你们自己把气球吹大。谁会吹气球？

2.出示瓶子和气球：今天这个吹气球有点不一样，老师要你们吹瓶子里面的气球，谁来吹？

（1）吹不大。这是怎么回事？谁能利用今天学过的科学知识来给大家说说原因。（预设：子里面充满了空气，占据了瓶子的空间，所以气球就吹不大。）

（2）能吹大。怎样能吹大？（预设：把瓶子里的空气挤出去）你要不要再试试？

（3）看瓶解惑：老师在这个瓶子上施了魔法，瓶子底部有个小孔，第一次吹的时候，老师把小孔堵住了，瓶中的空气没法跑出去，占据了瓶子的空间，气球就没法吹大；第二吹的时候，我把手松开了，吹气球的时候就把瓶中的空气挤出外面，气球就吹大了。

（4）生活中的空气占据空间现象：生活中，很多地方用到了空气占据空间这一原理（PPT出示气垫等图片），课后小朋友们可以去生活中研究一下这些物品。

【板书设计】

2.空气能占据空间

 会湿   水进入杯子

   不湿   杯内有空气

【活动手册使用说明】

1.手册中的三个图中，分别需要学生根据实验现象在杯内画出水位，边观察边画图，培养学生如实记录的习惯。

2.图下方的解释，需要学生在实验观察结束后归纳填写。

【作业设计】

1.把纸团粘在塑料杯底部，把被竖直倒扣在水槽中（杯子全部浸没），杯子中的纸团（     ）。

A．会湿    B.不会湿   C.会掉下来

2.小明按下图做了一个压杯入水实验，观察发现杯子内的纸团没有湿，是因为（     ）。

A．空气占据了杯内的空间    

B.杯子中有水  

C. 水没进入杯子