小学科学苏教版 (2017)三年级上册第一单元 认识空气2 空气有质量吗教案及反思
展开苏科版 三年级上册 《认识空气》单元 2.空气有质量 教学设计及反思
单元
《认识空气》
课题
2.空气有质量
课时
1
核心概念
1.物质的结构与性质
学习内容及要求
1.2空气与水是重要的物质
④说明空气有质量并占有一定的空间,空气会充满各处。
教学目标
科学观念(对客观事物的总体认识)科学思维(对客观事物的认识方式)
探究实践(科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力) 态度责任(科学态度 社会责任)
科学观念
空气的基本性质有:无色、透明、没有固定形状、会流动;
空气有一定的质量。
科学思维
通过交流、分析、概括等,总结出空气是有质量的,在实验过程中收集证据,培养学生根据证据得出结论。
探究实践
1.运用实验的方法知道空气是有质量的;
2.能在实验中认真观察对象,详细的记录,得出结论。
态度责任
增强探究空气奥秘的兴趣,乐于参加探究活动。养成有计划严谨的科学态度。在科学探究活动中愿意与他人合作、积极参与交流和讨论。
教学重点
本课必须掌握的东西,如:科学原理需要掌握的,动手操作中需要掌握的等等。
知道空气有质量,且空气的质量较轻。
教学难点
学生难以掌握的东西,如:难理解什么?难操作什么?
1.会使用电子天平称称量物体质量。2.能使两边系有充气气球的平衡木棍达到平衡。
教学准备
教师:1.爱牛课件优化 2.铁架台、平衡尺或木棍、两个吹好气的差不多大的气球、棉线若干、3个回形针、2瓶500ml水、2个带盖500ml空瓶。
学生:铁架台、平衡尺或木棍、两个气球、棉线若干;电子天平称、石头、小铁块、木块、塑料泡沫块、羽毛、棉线、剪刀、加大加厚垃圾袋、一盒回形针、2瓶500ml水、2个带盖500ml空瓶。
教学过程
教学环节
教学活动
设计思路
教学备注
上课仪式
同学们好!我们开始上课了。我们将要继续认识空气。
1.和学生简单互动拉近距离。2.让学生意识到进入上课状态。
一、聚焦
谜语:
说个宝,道个宝,万物生存离不了,生你身边看不见,越往高处它越少。
(谜底:空气)
我们知道书本、水果、水等物体有质量,那么空气有质量吗?
板书课题:空气有质量吗
【设计意图】学生通过细致地观察,思考气球内地空的量使一样多的,为之后放掉气球做观察感知的伏笔。
二、探索
一、实验:测一测气球里的空气是否有质量
播放实验视频《测一测气球里的空气是否有质量》
实验步骤:
1.在一根细长棍的两侧端挂一只充了气的气球,并使之平衡。
2.将一只气球中的气慢慢放掉。
3.放手后,原来平衡的细长棍会发生什么变化?
实验现象:
两个充满气的气球在平衡棍两端保持平衡,将一端的气球中的气放掉之后,平衡棍向另一端倾斜。
结果分析:为什么会这样?
实验分析:
在平衡棍两端分别挂一只充了气的气球,平衡棍保持平衡,说明两个充气的气球质量相等。将其中一只气球中的气放掉,平衡棍失去平衡,向充气气球的一端倾斜,说明充气的气球比没有充气的气球质量大。
实验结论:
因为空气有质量,但是很轻。所以平衡的细长棍会不平衡。
电子天平的使用方法
1.将电子天平放在水平桌面上,打开电源。
2.按一下“归零”按钮,确保在称
重之前显示为“0”。
将要称的物体放在电子天平上,读取显示的数字即可。
用电子天平称皮球里空气的质量
实验材料:打气筒、气针、皮球、电子天平等。
实验步骤:
(1)把瘪气球放在电子天平上,称出其质量。
(2)用气针和打气筒给皮球打满气,然后用电子天平称出其质量。
(3)观察两次称量的数值是否发生变化,并记录。
(4)把气针插入皮球的气孔中,挤压皮球,把里面的空气尽量排净,重复试验几次。
实验现象:充气前的皮球比充气后的皮球质量小。
实验分析:
第一次电子天平称量的数值是皮球自身的质量。
第二次电子天平称量的数值是皮球自身的质量和它里面空气的质量的和,所以第一次称量的数值要比第二次小。
实验结论:充气越多,皮球和空气的总质量越大,说明空气有质量。
【设计意图】这个环节中,让学生从“一大团棉线”到“一小段棉线”的称重中获得给空气称重的方法,再提供加大加厚垃圾袋和绳子,梳理称重的方法,从实验中认识“空气有质量,空气质量很轻。”
三、研讨
阅读资料,了解人类认识空气有质量的发展史。
出示《空气的质量》阅读资料。
提问:其实,今天我们通过实验的方法称出了一袋空气的质量,古时候的人们,是从什么时候意识到空气有质量,又是通过什么方法知道空气有质量的呢?空气的质量到底是多少呢?请你阅读资料并思考这些问题。
学生交流。
拿出2瓶500ml水、2个带盖500ml空瓶。
解说:阅读材料中提到“1升”,1升是多大的空间呢?就是2个500ml矿泉水瓶子内的空间,2瓶空气空气有多重呢?材料盒里每人取3枚回形针,掂一掂,1升空气的重量就和3枚回形针的重量差不多。
学生感知3枚回形针(1升空气)的重量。
拿出2瓶水,要求:再掂一掂1升水的重量。
小结:空气有质量,但空气的质量真的很轻很轻。
空气有质量,而且很轻,但我们的身体上方有很多的空气,为什么我们还是感知不到它的重量呢?
【设计意图】学生阅读材料后,让学生再通过实物感知,可以让学生对于空气有质量,但质量很轻有更为直观地感受,对空气的质量也有一个大概的认知。
五、练一练
一、选择题
1.表示物体质量的单位是( )。
A.厘米B.毫升C.摄氏度D.克
2.科学家用实验测得:近地面处,1升空气的( )约为1.29克,相对于三枚回形针质量。
A.体积 B.质量 C.颜色 D.密度
3.17世纪,( )通过对比称量玻璃瓶质量的方法,证明空气是有质量的。
A.伽利略B.亚里士多德C.牛顿D.阿基米德
4.用( )可以测出空气的质量。
A.水平仪 B.电子天平 C.量筒 D.温度计
5.电子秤在使用前需要( )。
A.将电子秤放在水平桌面上
B.打开电源
C.确保刻度是在“0”的位置
D.以上都是
二、判断题
6.空气没有固定的形状,也没有质量。( )
7.使用电子天平测量物体质量时,一般打开电源就直接测量。( )
8.最早证明空气有质量的人是意大利物理学家牛顿。( )
9.篮球漏气后质量也会发生改变。( )
10.空气是摸不到,看不见,没有重量的。( )
参考答案
1.D 2.B 3.A 4.C 5.D
6.× 7.× 8. × 9.√ 10.×
在线练习
六、整理
老师指导学生进行材料的整理。
培养学生使用材料的好习惯。
七、板书设计
空气有质量吗
验证质量工具:平衡棍和电子天平
空气的质量:1升空气的质量约为1.29克。
八、课堂反思
注:爱牛组织老师在课堂实践后的反思,大部分是使用了爱牛配套材料,部分观点仅代表反思老师人个观点,仅供大家参考!
一、教材分析
本课从感知到验证,逐层深入地安排了三个部分。
第一部分,通过放掉平衡棍一侧气球内的空气,发现平衡木棍不再平衡,来感知气球内的空气有一定质量。
第二部分,两个有梯度的活动,先在认识物体物体有质量的基础上再认识空气有质量。第一层次的活动通过电子天平测量物体的质量,知道物体中所含物质的量就是物体的质量。第二层次的活动是称量瘪气球,感知空气有质量,只是质量比较小。
第三部分,通过阅读资料,体会人类对空气质量认识的科学发展史。
二、课堂反思
《空气有质量吗》这一课的实验材料非常多,由于这个活动学生自主操作存在较多的困难:气球吹到差不多大小、将吹大的气球口绑绳子扎口、调节保证木棍平衡……因此由教师演示,学生也能看到清晰的现象,教师只需要在这个过程中引导学生仔细观察并进行反思。在这个环节中,气球的大小是否差不多或者一样,仍然可以调节使木棍保持平衡。但如果气球大小不同,学生由于没有杠杆原理的知识基础,所以在理解上要存在一定困难,为让学生把注意力集中到“气球内的空气有质量上”该实验尽可能保证气球大小差不多。同时还需要强调:我们平时说的物体的重量,其实就是指物体的质量。
在第二个活动认识物体有质量这个活动中,因为在前一个学习环节,学生已经意识到空气有质量,但是从学生在日常生活中的经历中却从来没有感知过“空气的质量”,因此先让学生说一说生活中学生熟悉的物品的质量,再提供6种常见物品给学生掂一掂,感知一下物品时有质量的。同时也隐藏着“空气无法用掂一掂的方法感知质量”的对比感知会起到比较好的效果。
《2 空气有质量吗》
教学目标
1.知道空气有质量,但是质量很小。
2.学习通过小组讨论设计简单实验,并能够通过实验获取证据,对现象进行解释。
3.形成尊重客观事实、重视证据的科学态度。
4.发展愿意与他人合作,乐于交流的学习态度。
教学重难点
【教学重点】
通过实验知道空气有一定质量,但是质量很小。
【教学难点】
能设计实验来验证空气有质量。
课前准备
两个气球,自制天平。
教学过程
情境引入
【教师活动】准备两个矿泉水瓶,一瓶装满水,一瓶装满空气。提问学生,瓶子分别装的是什么。回答好这个问题后请一个学生上来,左右手各拿一个矿泉水瓶。
【教师提问】你的左手和右手的感觉有什么不同?
【学生回答】一只手感觉比较重,另一只手感觉比较轻。
【教师提问】为什们同学会出现这种感觉呢?
【学生回答】一只手感觉比较重是因为瓶子里装了水,水比较重。
【教师提问】轻的瓶子里的空气难道就没有重量吗?
通过这个问题引出空气和空气有重量吗?黑板上板书今天的课题。
一、空气有重量吗
【教师活动】在我们的日常生活中,我们知道一块石头,一瓶水都是有重量的,那我们周围看不见摸不着的空气到底有没有重量呢?现在请每个小组讨论一下,空气到底有没有重量。如果有,你的依据是什么。如果没有,你的理由又是什么。
【学生活动】每个小组两分钟左右的时间讨论,建立自己的猜想。学生七嘴八舌来回答
【教师活动】大家说的都有道理,老师觉得空气就像水、石头一样是有重量的。那么我们有什么办法证明空气是有重量的呢有的。当学生说出可以用秤称一下后,教师提出疑问,我们身边现在没有秤,可不可以利用桌上的材料做一杆秤。
教师演示如何用桌上的细绳、木棍做一杆秤。
通过课前的准备快速的组装好简易小天平,两端用细绳系好,将小夹子拴在细绳上。
现在老师请两个同学把气球打上气(注意不要打爆)。把气球夹到小夹子上,调节,使小天平平衡。(现在小天平是平衡的。)
【教师活动】请同学们看老师手中的小天平,现在平衡了,说明天平两端重量相等。那现在,老师请一位同学把一边的气球里面的气放掉。看看小天平的两端,还是平衡的吗?你发现了什么?说明了什么?请同学来思考一下回答。
【设计意图】创设一个情境,引导学生了解到空气有重量,激发学生思考。
师:说明了空气有重量吗?同学们说的对吗?怎么样验证自己的想法呢?好,现在请同学们讨论一下怎样验证空气有重量。
【设计意图】教师创设了一个情境,引导学生设计实验验证空气有重量。
【教师提问】谁能说说自己是怎样设计这个实验的?在实验过程中我们要注意什么?
【设计意图】教师了解学生的设计,及时指导并预测会出现的问题。
二、设计研究方案
1.学生猜测,说说各自理由。
2.你能想个办法来证明空气到底有重量吗?设计一个实验。先个别学生尝试说,后小组讨论。
3.小组讨论:各组可以将你们的方法在纸上画一画,写一写。
4.全班交流方案,互动点评。
5.教师引导在课堂内可行性的实验方案。出示一根长细竹条和2个气球,能用它来研究空气是否有重量吗?
6.引导学生说出方法:用天平的方法,把气球挂在两端,中间用线挂在铁架台上,调节位置,使小天平平衡。然后把其中一个气球扎破(扎的位置用透明胶带粘一下,防止气球炸裂),继续观察小天平的情况。
三、天平称量皮球的重量。
【教师活动】(出示充满气的皮球)现在我们已经知道空气是有重量的,那么这个球里的空气有多重呢?你有办法知道吗?
【教师活动】(出示天平)这个工具叫做天平(板书:天平),是用来测量物体的重量,这里有刻度可以读出物体有多重,它的单位是克。
【教师提问】那怎样使用天平来称球里面的空气?
【演示实验】称量充满气的皮球重量(记录在黑板上)。这个重量是什么的重量?
【板书】球+空气。
接下来怎样做?请两个学生放气,再称量球的重量(记录在黑板上)。这又是什么的重量?板书:球。
【教师提问】那球里的空气有多重呢?
【教师提问】用小天平能称出空气的重量吗?用小天平称和用天平称有什么不同?
(设计意图:用天平称皮球的重量,会进一步使学生认识到空气有重量,同时也会加深对天平这种工具的认识。)
【教师活动】这节课大家都很棒,用小天平来实验知道了空气有重量,并且用天平精确测量出了空气的重量。(出示一瓶沙、一瓶水、一瓶空气)那这瓶空气的重量和沙、水比较怎样?(板书:空气的重量很轻)
【拓展】球里少量的空气并不重,所以我们感觉不明显,但一个像我们课桌那么大的箱子里装的空气约有500克,差不多跟两个苹果一样重。而弥漫在天空和地球周围的空气有多重呢?请大家回去查找一下资料。
四、课堂作业
(一)填空题
1.空气看不见,摸不着,但是空气有________
2.著名的科学家________研究了空气的组成,后来人们知道空气是一种________气体。
科学家伽利略证明空气是有________的。
3.实验室里的天平一般都是________天平,称重时要把物体放在________盘里,砝码放在________盘里。
自制天平时,提起天平的细线要拴在木棍的________。
二、判断题
4.在用自制小天平称空气质量的时候,可以在同一位置挂上两个或者多个气球。 ( )
5.实验完毕,明明用手从天平的托盘上取下砝码,放进砝码盒。 ( )
6.空气中含量最多的是氮气,约占78%,其次是氧气,约占21%,还有二氧化碳和少量其它气体。 ( )
7.空气是可以流动的,可以被压缩的,有重量的。 ( )
8.空气和水都可以压缩。 ( )
板书设计
空气有重量吗?
空气有重量 天平:克
空气的重量很轻 充气前皮球重: 充气后皮球重:
2.空气有质量吗
【教材分析】
本课是苏教版小学《科学》三年级上册第一单元“认识空气”的第2课,通过本节课的内容,让学生认识到空气和其他物质一样都具有质量,从而意识到空气是一种物质。对物质有一定的质量的特征有一定的感性认识,这将是学生关于空气概念发展的一次提升。本节课有三部分内容:一、用电子天平来证实空气是有质量的。二、用电子天平称量皮球的质量来证明空气是否有质量。三、了解人类认识空气有质量的历程。
【学情分析】
学生已经认识了空气确实存在,对空气的特性有了一定的感性认识,前一课的学习也了解到空气占据空间,学生对空气这种物质已有了初步的认识。但是学生潜意识中对空气是否有质量,认知可能存在误区,“重量和质量”等概念模糊。三年级的学生刚接触科学学科不久, 新的课程标准强调用符合小学生年龄特点的方式学习科学,因此,在教学中要以兴趣来激发学生自主探究,用实验来提高学生的动手能力, 同时注意培养学生的科学素养。
【教学目标】
科学知识目标
1.知道空气有一定的质量。
2.了解电子天平的使用方法, 能用电子天平测量物体的质量。
科学探究目标
基于已有经验,对空气是否有质量提出猜想。
能设计简单的实验验证自己的想法,利用电子天平证明空气有质量。
在称量的过程中,了解一些因素可能会影响称量结果,产生误差,学习准确称量。
科学态度目标
1.培养与他人合作的良好习惯及尊重事实、实事求是的科学态度。
2.能以事实为依据,面对有说服力的证据,能调整自己的观点。
科学、技术、社会与环境目标
了解并意识到运用合适的工具可以更好地满足我们的需求。
【教学重难点】
重点:通过设计、操作实验和分析数据得出空气是否有质量的结论。
难点:能借助电子天平动手操作来验证空气有质量。
【教学准备】
教师准备:黑色塑料袋2个、打气筒一个、皮球一个、纸杯一个,电子天平一台、课件、视频等。
学生准备:透明的塑料袋、石头、1升的矿泉水、气球、绳子、铁架台、木棍、打气筒、皮球、记录表等。
【教学过程】
一、情境导课,提出问题
1.师:同学们喜欢玩跷跷板吗?森林里的小动物们也喜欢起玩跷跷板,咱们一起去看看吧。(播放儿童卡通片:小孩子与小动物们玩跷跷板)
师:兔宝贝也想玩,可小孩子不能把两个小动物跷起来,为什么呢?
生:两个小动物比小孩子重。
师:加了一桶沙子就能把两个小动物跷起来了,说明沙子有——
生:重量。
师:你们有重量吗?(板书:重量)多重呢?
师:生活中我们常说的“重量”多少斤,多少千克,科学上应该说成“质量”(板书:质量),这两个量在科学上不是一回事。(播放视频:重量和质量)
师:所以我们应该说沙子有质量。
2.出示两个黑色塑料袋(其中一袋比较重,另一袋是空而鼓的),让一个学生尝试提一下,说说感受。
猜猜塑料袋里是什么?打开看到重的塑料袋里是一个皮球,轻的塑料袋里空空的,引导说出里面有空气。
师:刚才你的感觉是装有皮球的塑料袋比装有空气的塑料袋要重,说明皮球有——
生:质量。
师:那空气呢?有质量吗?(板书课题)。
二、用平衡杆来证实空气是有质量的。
1.师:小朋友们,你们觉得空气有质量吗?
学生猜测,说说各自理由。
2.师:你们能想到哪些方法可以证明我们的猜测呢?
学生想到的方法可能有:(1)拿个塑料袋装空气,然后用弹簧秤称;(2)用塑料袋装了空气后感觉一下有没有质量;(3)拿个塑料袋装空气,放在电子秤上,如果有显示读数就说明空气有质量;等等。
师:掂一掂空塑料袋和装满空气的塑料袋,说一说能否感知出空气是否有质量?
生……
师:有什么更好的办法证明空气有质量?
师:今天老师给大家带来了这样一个类似跷跷板的装置,叫平衡杆。(展示)老师在两边各挂了一个回形针。回形针上面做了一个钩子,可以用来挂东西。再挂上夹子。这个夹子可以夹紧物体。除了这些材料,我还给每个组准备了气球和打气筒。利用这些材料你们能设计一个方法来证明空气是否有质量吗?接下来就请大家分小组讨论一下,把你们想到的方法记录在实验记录单上。
3.小组成员谈论交流,并画下实验的方法。
4.汇报交流实验方法。一边汇报一边教师演示。
5. 学生分组实验,记录实验现象和收获。
6.汇报交流实验现象,得出结论:空气有质量。
7.师:如果在吹大气球这边不动的情况下,怎么使平衡杆再达到平衡呢?
引导学生在瘪气球这边加重物,把大米粒放入瘪气球中,再次使平衡杆再达到平衡。体会到打入气球中空气的质量至少有十几粒大米粒那么重。
三、用电子天平测量皮球里空气的质量。
1.(出示充满气的皮球)现在我们已经知道空气是有质量的,那么这个球里的空气到底有多重呢?你有办法知道吗?
生……
2.(出示电子天平)今天我们来认识一种能精确测量物体质量的工具——电子天平,它的精确度很高,可以精确到0.1克。
学习电子秤的使用方法:
(1)将电子天平放在水平桌面上,打开电源。
(3)按“归零”按钮,确保在称量之前显示数字为“0”。
(3. 将要称的物体放在电子天平上,读取显示数字即可。
3.演示实验:称量充满气的皮球质量(记录在黑板上)。这个质量是什么的质量?
板书:球+空气。接下来怎样做?请两个学生放气,再称量球的质量(记录在黑板上)。这又是什么的质量?板书:球。那这两数之间的差是什么? (空气的质量)
4.学生分析实验数据,得出结论:空气有质量。
四、了解人类认识空气有质量的历程
1.阅读:
古代,人们一度认为空气是没有质量的。到了17 世纪,伽利略做了一个实验:用气泵向一个大玻璃瓶中尽可能多打些气,并封住瓶口,用天平称出瓶子的质量。然后把瓶口打开,再称,发现瓶子的质量减少了。伽利略认为,减少的质量就是把瓶口打开后跑出来的空气的质量,从而证明空气是有质量的。
后来,科学家用精确的实验测得:在接近地面处,1 升空气的质量约为1.29 克,相当于3 枚回形针的质量。
2.拓展:
塑料袋里少量的空气并不重,所以我们感觉不明显。我们这样一间普通教室容纳的空气质量大约为200千克,大约相当于多少个小朋友的体重?(一个三年级小朋友大约重30千克),而弥漫在天空和地球周围的空气有多重呢?请大家回去查找一下资料。
【板书设计】
2.空气有质量吗
重量 质量
平衡杆
电子天平的使用方法
(球+空气) - 球=空气
空气有质量2.空气有质量
【教材分析】
本课是苏教版小学《科学》三年级上册第一单元“认识空气”的第二课,通过本节课的内容,让学生认识到空气和其他物质一样都具有质量,从而意识到空气是一种物质。对物质有一定的质量的特征有一定的感性认识,这将是学生关于空气概念发展的一次提升。本节课有三部分内容:一、用平衡尺来证实空气是有质量的。二、用电子秤称量皮球的质量来证明空气是否有质量。三、了解人类认识空气有质量的历程。
【学情分析】
学生已经认识了空气确实存在,对空气的特性有了一定的感性认识,前一课的学习也了解到空气占据空间,学生对空气这种物质已有了初步的认识。但是学生潜意识中对空气是否有质量,认知可能存在误区,“重量和质量”等概念模糊。三年级的学生刚接触科学学科不久, 新的课程标准强调用符合小学生年龄特点的方式学习科学,因此,在教学中要以兴趣来激发学生自主探究,用实验来提高学生的动手能力, 同时注意培养学生的科学素养。
【教学目标】
科学知识:
1.知道空气有一定的质量。
2.了解电子秤的使用方法, 能用电子秤测量物体的质量。
科学探究:
基于已有经验,对空气是否有质量提出猜想。
能设计简单的实验验证自己的想法,利用平衡尺证明空气有质量。
在称量的过程中,了解一些因素可能会影响称量结果,产生误差,学习准确称量。
科学态度:
1.培养与他人合作的良好习惯及尊重事实、实事求是的科学态度。
2.能以事实为依据,面对有说服力的证据,能调整自己的观点。
科学、技术、社会与环境:
1.了解并意识到运用合适的工具可以更好的满足我们的需求。
【教学重点】
通过设计、操作实验和分析数据得出空气是否有质量的结论。
【教学难点】
能借助平衡尺动手操作来验证空气有质量。
【教学准备】
教师材料: 黑色塑料袋2个,打气筒一个,皮球一个,纸杯一个,电子秤一台,1立方分米立方体模型,课件,视频。
学生材料:透明的塑料袋,石头、1升的矿泉水、气球,绳子,铁架台,木棍,打气筒、皮球、电子秤、记录表。
教学过程:
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、情境导课,提出问题
1.师:同学们喜欢玩跷跷板吗?森林里的小动物们也想和我们一起玩跷跷板,咱们一起去看看吧。(播放儿童卡通片:小宝宝与小动物们玩跷跷板)
师:兔宝贝也想玩,可小孩子不能把两个小动物跷起来,为什呢?
生:两个小动物比小孩子重。
师:加了一桶沙子就能把两个小动物跷起来了,说明沙子也有——
生:重量
师:你们有重量吗?(板书:重量)多重?
师:噢,生活中我们常说的“重量”多少斤,多少千克,科学上应该说成“质量”(板书:质量)这两个量在科学上不是一回事。(播放视频:重量和质量)
师:所以我们应该说沙子有质量。
2.出示两个黑色塑料袋(其中一袋比较重,另一袋是空而鼓的),让个别学生尝试提一下,说说感受。
猜猜塑料袋里是什么?打开看到重的塑料袋里是一个皮球,轻的塑料袋里空空的,引导说出里面有空气。
师:刚才你的感觉是装有皮球的塑料袋比装有空气的塑料袋要重,说明皮球有——
生:质量
师:那空气呢?有质量吗?(板书课题)。
[设计意图:通过播放儿童卡通片引出生活中的“质量”一说,并规范成“质量”,同时故事情节渗透平衡的原理和方法,为后续平衡尺实验设计做铺垫。]
二、用平衡尺来证实空气是有质量的。
1.师:小朋友,你们觉得空气有质量吗?
学生猜测,说说各自理由。
2.师:你们能想到哪些方法来证明咱们的猜测呢?
学生想到的方法可能有:(1)拿个塑料袋装空气,然后用弹簧秤称(2)用塑料袋装了空气后感觉一下有没有质量(3)拿个塑料袋装空气,放在电子秤上,如果有显示读数就说明空气有质量等等)
师:掂一掂空塑料袋和装满空气的塑料袋,说一说能否感知出空气是否质量?
生……
师:有什么更好办法证明空气有质量?
师:今天老师给大家带来了这样一个类似跷跷板的装置,叫平衡尺。(展示)老师在两边各挂了一个回形针。回形针上面做了一个钩子,可以用来挂东西。再挂上夹子。这个夹子可以加紧物体。现在平衡尺平衡吗?除了这些材料,我还给每个组准备了气球和打气筒。利用这些材料你们能设计一个方法来证明空气是否有质量吗?接下来就请大家分小组讨论一下,把你们想到的方法记录在实验记录单上。
3.小组成员谈论交流,并画下实验的方法。
4.汇报交流实验方法。投影,一边汇报一边教师演示。
5. 学生分组实验,记录实验现象和收获。
6.汇报交流实验现象,得出结论:空气有质量。
7.师:如果在吹大气球这边不动的情况下,怎么使平衡尺再达到平衡呢?
引导学生在瘪气球这边加重物,把大米粒放入瘪气球中,再次使平衡尺再达到平衡。体会到打入气球中空气的质量至少有十几粒大米粒那么重。
(提醒:注意实验完成后,请清理好桌面,并用最优美的姿势坐好告诉老师你们组已经完成实验)
[设计意图:通过设计平衡尺实验,使学生体会到空气有质量。把大米粒放入瘪气球中,再次使平衡尺达到平衡,学生对气球中空气的质量和十几粒大米的质量有个模糊的“等量代换”,使学生进一步对空气的质量有个感性的认识。]
三、用电子称称量皮球内空气的质量。
1.(出示充满气的皮球)现在我们已经知道空气是有质量的,那么这个球里的空气到底有多重呢?你有办法知道吗?
生……
2.(出示电子秤)今天我们来认识一种能精确测量物体质量的工具——电子秤,它的精确度很高,可以精确到0.1克。
学习电子秤的使用方法:
(1. 将电子秤放在水平桌面上,打开电源。
(2. 按一下“归零”按钮,确保在称重之前显示为“0”。
(3. 将要称的物体放在电子秤上,读取显示数字即可。
3.演示实验:称量充满气的皮球质量(记录在黑板上)。这个质量是什么的质量?
板书:球+空气。接下来怎样做?请两个学生放气,再称量球的质量(记录在黑板上)。这又是什么的质量?板书:球。那这两数之间的差是什么? (空气的质量)
4.学生分析实验数据,得出结论:空气有质量。
[设计意图:用电子秤称皮球的质量,会进一步使学生认识到空气有质量,同时也会加深对电子秤这种工具的认识。]
四、了解人类认识空气有质量的历程
1.阅读:
古代,人们一度认为空气是没有质量的。到了17 世纪,伽利略做了一个实验:用气泵向一个大玻璃瓶打足气,使瓶中尽可能多装一些空气,并封住瓶口,用天平称出瓶子的质量。然后把瓶口打开,再称,发现瓶子的质量减少了。伽利略认为,减少的质量就是把瓶口打开后跑出来的空气的质量,从而证明空气是有质量的。
后来,科学家用精确的实验测得:在接近地面处,1 升空气的质量约为1.29 克,相当于3 枚回形针的质量。
教师出示1立方分米体积模型,学生体会1升体积有多大。
2.拓展:
塑料袋里少量的空气并不重,所以我们感觉不明显。我们这样一间普通教室容纳的空气质量大约为200千克,大约相当于多少个小朋友的体重?(一个三年级小朋友大约重30千克),而弥漫在天空和地球周围的空气有多重呢?请大家回去查找一下资料。
五、课堂小结
1.这节课大家都很棒 ,我们利用简易工具和精确工具帮助我们研究了 “空气有质量吗”这个问题,看来工具的发明能帮助我们更好的进行科学研究。
2.通过这节课的学习你有什么收获?
3. 又产生了什么新的问题?
[设计意图:本节课的课堂内容结束,但科学探究永无止境。]
【板书设计】
2.空气有质量
球+空气 ()克
球 ()克
空气 ()克
《空气有质量》教学案例
江阴市利港实验小学 陆新丽
一、教材分析
本课从感知到验证,逐层深入地安排了三个部分内容。
第一部分,通过放掉平衡木棍一侧气球内的空气,发现平衡木棍不再平衡,来感知气球内的空气有一定质量。
第二部分,两个有梯度的活动,先在认识物体有质量的基础上再认识空气有质量。第一层次的活动是通过电子天平测物体的质量,知道物体中所含物质的量就是物体的质量。第二层次的活动是称量瘪皮球的质量,再给气球充气,称量充气后皮球的质量,从而得知皮球内空气的质量,感知空气有质量,且空气的质量比较小。
第三部分,通过阅读资料,体会人类对空气质量认识的科学发展史。
二、学情分析
由于空气透明、无色、无固定形状、会流动的特点,且空气相较地球上其他可见、可感的固体、液体而言,质量极轻,因此学生极难感知空气的质量。鉴于空气的特性及学生的生活感知基础,本课从有形物体有一定质量再到无形的空气有一定质量,帮助学生突破认知基础,建立空气有质量、只是质量较轻的科学认知。
三、学习目标
●知道物体中所含物质的量就是物体的质量;
●会通过称量、计算,知道空气有质量;
●感受人类对空气有质量的科学认识的发展,体会实验对科学研究、科学认知的重要作用。
四、重点与难点
重点:知道空气有质量,且空气的质量较轻。
难点:1.会使用电子天平称称量物体质量。
2.能使两边系有充气气球的平衡木棍达到平衡。
五、教学准备:
教师演示:教学课件、铁架台、平衡尺或木棍、两个吹好气的差不多大的气球、棉线若干、3个回形针、2瓶500ml水、2个带盖500ml空瓶
学生实验:铁架台、平衡尺或木棍、两个气球、棉线若干;电子天平称、石头、小铁块、木块、塑料泡沫块、羽毛、棉线、剪刀、加大加厚垃圾袋、一盒回形针、2瓶500ml水、2个带盖500ml空瓶
六、教学过程
(一)实验感知“空气有质量”。
1.出示一根细长棍,两端各挂一只充了一样多气的气球,木棍保持平衡。
提问:你看到了什么?(气球差不多大或一样大、木棍平衡)
追问:气球为什么会一样大?(气球内的空气一样多)
【意图解析】学生通过细致地观察,思考气球内地空的量使一样多的,为之后放掉气球做观察感知的伏笔。
2.展示放掉平衡木棍一侧气球内的空气。
提问:你看到了什么?(不平衡)
追问:为什么放掉平衡木棍一侧气球内的空气,木棍不再平衡?(两侧气球内的空气不一样多,所以木棍无法保持平衡)
追问:两侧气球内的空气不一样多,木棍就无法保持平衡,这个现象说明了什么?(空气有一定质量)
强调:我们平时说的重量,其实就是指物体的质量。
【意图解析】由于这个活动学生自主操作存在较多的困难:气球吹到差不多大小、将吹大的气球口绑绳子扎口、调节保证木棍平衡……因此由教师演示,学生也能看到清晰的现象,教师只需要在这个过程中引导学生仔细观察并进行反思。在这个环节中,气球的大小是否差不多或者一样,仍然可以调节使木棍保持平衡。但如果气球大小不同,学生由于没有杠杆原理的知识基础,所以在理解上要存在一定困难,为让学生把注意力集中到“气球内的空气有质量上”该实验尽可能保证气球大小差不多。同时还需要强调:我们平时说的物体的重量,其实就是指物体的质量。
实验称量并计算空气质量。
活动一:认识物体有质量。
1.空气真的有质量吗?你知道还有哪些物体有质量?
2.图示呈现6种待称重的物体:石头、小铁块、木块、塑料泡沫块、羽毛、棉线团。
要求:从材料盒中拿出这6种物品,用手掂一掂,把这些物品按由轻到重的顺序排序,并将名称依次填写在记录表种中,注意其余材料都不要拿出来。
【意图解析】在前一个学习环节,学生已经意识到空气有质量,但是从学生在日常生活中的经历中却从来没有感知过“空气的质量”,因此先让学生说一说生活中学生熟悉的物品的质量,再提供6种常见物品给学生掂一掂,感知一下物品时有质量的。同时也隐藏着“空气无法用掂一掂的方法感知质量”的对比感知。
3.出示电子天平称。
提问:接下来,我们就使用电子天平称,给这些物品秤重。你会使用电子天平称称重吗?
学习天平称使用方法:
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①开电源 将电子天平放在水平桌面上,打开电源。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②归零 按一下“归零”按钮,确保在称量前显示为“0”。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③称重 将要称重物体放在电子天平上,读数。
4.领取天平称,给物品称重并记录。
学生汇报各物品的质量。
5.图示呈现6种物品。
提问:有没有比羽毛更轻的物品?在这6种物品中,你能找到比羽毛更轻的物品吗?
要求:取出材料盒中的剪刀,剪一小段,称重读数。
6.为什么电子天平无法称出一小段棉线的重量?却能称出一个棉线团的重量?
【意图解析】这个环节让学生再掂一掂、比一比的基础上称一称,进一步明确“物体有质量”,再通过寻找比羽毛更轻的物品,来感知“棉线团的其中一小段质量很轻”无法称重,但是一个大棉线团、即很长很多的一小段棉线在一起却可以称重,为学生后面给空气称重想办法做伏笔。
活动二:称量并计算空气质量。
1.刚才我们给6种物品称重,也试着给一小段棉线称重,你有什么发现?
2.假如我们要给空气称重,你有什么办法?
3.出示一个加大加厚的垃圾袋。
提问:用它你能给空气称重吗?
老师为大家准备了皮球,我们一起来看一看,我们可以怎样做这个实验。为什么要称一称充20下空气的,还要再称30下空气的?
学生领取材料,实验并记录。
汇报称重结果和发现。
【意图解析】这个环节中,让学生从“一大团棉线”到“一小段棉线”的称重中获得给空气称重的方法,再提供加大加厚垃圾袋和绳子,梳理称重的方法,从实验中认识“空气有质量,空气质量很轻。”
阅读资料,了解人类认识空气有质量的发展史。
出示《空气的质量》阅读资料。
提问:其实,今天我们通过实验的方法称出了一袋空气的质量,古时候的人们,是从什么时候意识到空气有质量,又是通过什么方法知道空气有质量的呢?空气的质量到底是多少呢?请你阅读资料并思考这些问题。
学生交流。
拿出2瓶500ml水、2个带盖500ml空瓶。
解说:阅读材料中提到“1升”,1升是多大的空间呢?就是2个500ml矿泉水瓶子内的空间,2瓶空气空气有多重呢?材料盒里每人取3枚回形针,掂一掂,1升空气的重量就和3枚回形针的重量差不多。
学生感知3枚回形针(1升空气)的重量。
拿出2瓶水,要求:再掂一掂1升水的重量。
小结:空气有质量,但空气的质量真的很轻很轻。
空气有质量,而且很轻,但我们的身体上方有很多的空气,为什么我们还是感知不到它的重量呢?
【意图解析】学生阅读材料后,让学生再通过实物感知,可以让学生对于空气有质量,但质量很轻有更为直观地感受,对空气的质量也有一个大概的认知。
接下来我们一起来看视频:《空气有重量吗?它到底有多重?》了解空气质量的知识。
人们对空气质量的认识是不断发展的,对空气的研究、认识也是不断发展的,我们学习空气,多思考,多动脑,一定能发现空气更多的特点。
【意图解析】学生在了解了空气有质量后,进一步通过视频,能更加形象生动地解开“我们为什么感知不到空气地质量”这个巨大的疑问。
七、板书设计
空气有质量(课题)
铁块 石块 木块 棉线团 塑料泡沫 羽毛(轻)
有质量
空气(很轻)
实验记录单
《空气有质量》研究学习记录单
给物品称重。
1.先把这些物品(石头、小铁块、木块、塑料泡沫块、羽毛、棉线团)由重到轻排序填入下表。
2.用电子天平给物体称重并记录。
给空气称重。
结论:空气(有 没有)质量,空气的质量 。物品名称
重量(克)
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