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教科版 (2017)三年级上册4.空气有质量吗教学设计及反思
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这是一份教科版 (2017)三年级上册4.空气有质量吗教学设计及反思，共28页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，材料准备，教学流程图，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
《空气有质量吗》教学设计
深圳市宝安区松岗第二小学 杨荣
【教材分析】
空气是学生每时每刻都接触到的物质，通过前面的学习学生对空气也有一定的了解。由于空气很轻，对于空气是否有质量，学生是比较少也比较难关注到，甚至有学生会认为空气没有质量。本课一开始就用“质量”代替学生所熟知的“重量”，是为了让学生能够更准确的进行科学表达，教师应当一开始就引导学生用“质量”来描述。
本课将继续围绕“空气是一种常见而重要的混合物质”这一大概念对空气进行探究，让学生经历作出假设-设计实验-进行实验-分析结果-得出结论的探究过程，发现空气具有一般物质所具有的属性——具有质量，从而逐步认同空气和水、石头一样，是一种物质。
本课的探究可以以回顾天平及其作用作为起点，再提出问题：空气有没有质量？引发学生的争论。进而引导学生借助简易天平设计实验证实空气有或没有质量。最后通过分析打气前后天平的状态推断出空气是有质量且可以利用科学的方法测量出来。
【学情分析】
三年级学生根据自己的生活经验或课外阅读对空气是否有质量会有一定的想法，有些甚至能够通过举出例子来支持自己的观点。但举出的例子可能是不恰当，或是从书籍等其他“权威”的渠道所获取的，不一定是学生亲身经历的。在本课学习中，学生将在教师的引导下，利用简易天平寻找证实自己观点的证据。三年级学生已经知道可以借助天平判断不同物体的轻重，但他们的实验操作能力还比较弱。由于空气很轻，能够称量空气质量的简易天平灵敏度要求较高，发生倾斜的情况也可能不明显。因此，教师需要做好课前预实验，调试设备。在教学过程中明确天平倾斜状态所指示的物体轻重情况，还可借助微课或演示操作等直观的方式指导学生进行实验。
【教学目标】
科学概念目标：
空气具有质量，且能够被测量。
科学探究目标：
1.能够基于自身经验提出假设
2.借助简易天平测量空气的质量。
3.通过观察比较不同小组的结果，意识到一些因素会影响称量结果，产生误差。
科学态度目标：
1.能够与他人分工合作。
2.实事求是，面对有说服力的证据时，能调整自己的观点。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：
意识到天平的改进是为了更准确的称量空气的质量。
【教学重难点】
重点：通过实验发现空气有质量。
难点：正确使用简易天平测量空气的质量。
【材料准备】
每组：简易天平（带水准泡）、充好气的皮球、带针筒的打气筒、绿豆、小药匙、每人一份记录单
教师：学生材料1组
【教学流程图】
【教学过程】
（一）观察简易天平
1.展示天平，认识水准泡
教师展示简易天平实物和图片，提问：你认识这个仪器吗？它有什么作用？是如何判断物体轻重的？
学生回顾思考：可以借助天平判断物体的轻重。天平平衡表示两端物体轻重相同，天平倾斜，哪边下垂哪边重。
教师引导学生借助水准泡的位置判断物体轻重，明确水准泡在哪一边表示哪一边比较轻。
2.判断物体轻重
教师拿出一个充好气的皮球和1颗绿豆分别放入天平左右两端，提问：天平会如何？你有什么发现？如何使天平恢复平衡。
学生思考发现，放置皮球的一端向下倾斜，说明皮球比1颗绿豆重。可以在另一端继续增加绿豆使天平恢复平衡。
设计意图：掌握通过天平状态判断物体轻重的方法很大程度上决定实验的结果。由于空气较轻，灵敏度较低的天平倾斜情况不明显，需要借助水准泡来判断。因此在教师的引导下，学生回顾天平的作用，现场判断物质的轻重是有必要。这不仅帮助学生在探究空气有质量的实验中能更准确的判断和分析实验现象，还可为后续设计实验提供思路，。
（二）暴露前概念
教师顺势提问：皮球有质量吗？绿豆有质量吗？那空气有质量吗？（板书）
学生思考分享观点并说出理由。
设计意图：借助上面的材料提出“看得见的物体是否有质量”的问题，再进一步引出空气是否有质量。让学生自由表达自己的观点，充分暴露学生的前概念，激发学生探究空气是否有质量的欲望。
（三）设计实验
教师提问：如何证明空气有或没有质量呢？
学生思考：借助什么仪器？如何操作？观察到什么现象说明空气有或没有质量？
教师引导学生借助简易天平，通过比较打气前后天平状态来检验空气是否有质量。
设计意图：通过前面简易天平的展示，学生会比较容易想到可以通过观察简易天平的现象来判断空气是否有质量。现在的学生知识面较广，知道可以借助电子秤直接称量物体的重量。电子秤虽然可以直白显示出空气的重量，但这是一个比较“苍白”的数据，学生对此没有太大的亲身感受和体验，可能造成学生能够认同空气有质量，但难以意识到空气有多轻。同时空气比较轻，需要灵敏度较高的仪器，一般的电子秤最小量程较大，比较难显示出少量空气的质量数据，容易引起实验误差，形成错误的观点。因此，借助改良后的简易天平来直观的呈现现象。
（四）实验验证
1.空气是有质量的。
明确实验方法，微课提醒实验注意事项。教师引导：实验中，观察到什么现象？说明什么？有什么不同的现象？
学生小组合作进行实验探究，比较不同小组的异同点，寻找证据证明空气有质量。
2.10筒空气的质量是多少？
教师提问引导：打进去的空气有多重？你怎么知道？每个小组的结果有什么一样吗？可能是什么因素导致的？
学生借助绿豆称量出空气的质量。从实验操作、绿豆大小不同等方面分析不同小组结果不同的原因。
设计意图：借助微课、图片等方式直观展示注意事项，如怎样打气为1筒，如何放取绿豆，什么时候停止放绿豆等，可以有效地规范学生的实验操作，减少实验误差。引导学生分工合作，“降低”实验难度，提高实验效率和准确性，节约时间的同时培养学生合作与交流的能力。
（五）反向验证
教师提问：如果将皮球里的空气放出一部分后，再将皮球放入托盘。天平会如何？
学生根据所学知识推测皮球放入后，皮球一端会翘起。实验验证。
设计意图：通过反向验证再次证明空气是有质量的，提高学生辩证的思维能力。
【板书设计】
【板书说明】
表格中的红色圆圈代表第一个实验简易天平里空气泡的位置。10筒空气的质量是借助绿豆来称量的。柱状图可以做成一格一格方便剪贴。
【学生记录单】
【班级记录单设计】
第四课 《空气有质量吗》实验记录单
第 小组 姓名： 记录时间： 年 月 日
天平平衡
打入10筒空气后，
画出天平的状态和空气泡的位置
天平重新平衡
10筒空气的质量为______颗绿豆
我的解释
三下《空气》单元教学设计
4.空气有质量吗
小学科学教学网资源建设团队 黄国胜
【教材简析】
本课是在感知过空气，认识到空气能占据空间，空气可以被压缩之后对空气是否有质量进行探索和求证的一课。要让学生用“质量”一词替换学生常说的“重量”一词，但不需要向学生解释什么是质量。
空气就在我们周围，但学生很少能直接感受到空气的质量。相反，学生根据飘浮在空中的气球，或者可以上升的氢气球，会认为空气没有质量或者无法判断。质量作为物质的重要属性之一，如果要学生认同空气是一种物质，那么，对空气是否有质量这个问题进行研究就势在必行了。
【学情分析】
学生在一年级下册研究过《认识一袋空气》，但是这堂课更多的是对空气基本特征的观察，而对于空气是不是像木块、水那样有质量呢？学生还是有很大疑惑的，有的孩子说很轻，另外一些孩子直接反驳，那不是空气的质量，感受到的是装空气的袋子的质量（重量），所以，对于研究空气的质量，他们是非常感兴趣的。
在一年级下册《谁轻谁重》一课中，学生对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，知道天平的倾斜可以反映出轻重，这是本课主要实验的基础，基于轻重的判断学生才能论证空气究竟有没有质量。
【教学目标】
1.科学观念：通过称量皮球以及称量前后的质量变化，知道空气是有质量的，而且空气的质量是可以被称量的。
2.科学思维：在测量空气质量的活动中，通过比较皮球前后两次的质量变化，理解空气是有质量的。
3.科学实践：将称量空气的质量活动贯穿在预测、实验、论证的一系列活动中，掌握用称量的方式来测量空气的质量，建构空气有质量的概念。
4.态度责任：通过“空气有质量吗”，发展进一步研究物体的兴趣和愿望；意识到应该尊重事实、实事求是的态度。
【教学重难点】
重点：学生思考提出判断空气是否有质量的方法。
难点：学生通过去判断后加入的空气是否有质量去得出空气有质量的结论。
【教学准备】
教师：1.教学课件；2.《空气》气泡图；3.学生实验材料一套。
学生：1.实验材料一套；2.实验记录单；
【教学过程】
一、聚焦任务 （预设5分钟)
材料准备：课件、学生实验套装、《空气》气泡图、活动记录单
1.出示气泡图，引入对“空气是否有质量”学习活动；
提问：你认为“空气有质量吗”？
你这么猜想的理由是什么呢？你会怎么证明自己的想法呢？
【设计意图】：出示气泡图，展示学生对空气理解的前概念，帮助学生回忆当时的想法，而在经过前面三课的学习之后，现在的想法是什么样的？引入交流，你会怎么去设计实验呢？让学生在交流中，完善自己的实验设计。
二、探究与研讨 （预设30分钟)
1.出示简易天平，引入测量空质量的学习活动；
（1）说说简易天平的使用方法；
（2）说明：使用简易天平测质量的方法：
①在简易天平的两端，分别放一个皮球和绿豆，出现以下情况，你可以得出什么结论呢？
小结：天平平衡时，左边皮球的重量=右边绿豆的重量
②如果在天平的右边再放入几颗绿豆，你预测会出现什么情况？你的理由？
小结：天平不平衡时，重的一端会往下沉
（2）测量：研究“空气是否有质量”的学习活动
①如果往左边皮球打入20筒空气，简易天平会怎么变化呢？
在记录单的对应位置，记录自己的猜测；（你觉得天平会出现哪种情况，就在对应的框里打个“√”）
②轻轻取下皮球，利用打气筒往皮球里打入20筒空气；
③再轻轻地将皮球重新放到左边的天平，观察现象，记录实验结果；
（3）平衡：怎么让天平再次平衡？
①小组内再让天平平衡的方法——增加绿豆或皮球放气（学生提出）；
②往右边的右边盘子里添加绿豆：一颗一颗加入绿豆，直到天平平衡
③记录你的实验数据：添加的绿豆数量；
（4）研讨：交流“空气是否有质量”
①组内讨论；我们小组认为“空气有质量”；
②组间讨论：
统计并展示每个小组的实验结果；
展示每个小组的实验结论；对以上的结论，你有什么看法？
③小结：空气有质量
【设计意图】：将研究的步骤进行细化，更好地帮助学生去理解每一个环节出现的结果，可能代表什么意义，我们可以得到什么结论，大家的实验结果是这样的吗？那我们又可以得到什么结论呢？不一样的原因是什么呢？从预测到实验，从推理到验证，更好地解决“空气有质量”，而在对实验结果的不完全一致性时，让结论趋向于更加完善“空气有质量，可能是很轻的”，留待后面，继续完成。
三、拓展 （预设5分钟)
1.思考：如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回左盘，天平会怎样？并说说理由。
（预设：放掉气的皮球放上去后，左盘变轻了。这也能说明空气有质量。）
2. 教师演示。学生尝试解释现象。（有时间的话学生也可以马上试一试。）
3.小结：通过今天的实验，我们知道了空气是有质量的，但是质量很轻。
【设计意图】丰富和完善结论，采用逆向、倒推的方式，帮助学生更好地认识和建构本节课的科学观念。
【板书设计】
4.空气有质量吗？
空气有质量，但很轻
副板书：
【疑难问题】
天平平衡后，再往皮球里注入空气，皮球端并不是都比绿豆端重如何解决？
在称量空气的实验时，并不是每个小组都能达成了教材或者老师想要的实验效果，没有一个班级的所有小组，都刚好是左边重。
每个班级都有个别小组的实验结果，和预期不一样，这恰恰说明空气有重量的同时，也说明了空气的质量是很小的，很轻的。解决的方法，可以增加注入空气的量，从20筒到40筒，甚至更多。另外，测量用的“天平”灵敏度不够也是造成实验现象不够明显的重要因素。
附：记录单
P2.4 空气有质量吗？
班级： 小组 ：
实验研究：
空气是否有重量的实验研究
简易天平
两端平衡
实验：往左边篮球打入20筒空气，简易天平会怎么变化呢？（对应格子打“√”）
打入20筒空气后
预 测
实 验
实验：如何让天平再次变平衡。
方 法
数 量
实验结论
我想研究（或感兴趣）的新问题：
4.空气有质量吗
【教材简析】
本课是在感知过空气，认识到空气能占据空间，空气可以被压缩之后对空气是否有质量进行探索和求证的一课。要让学生用“质量”一词替换学生常说的“重量”一词，但不需要向学生解释什么是质量。
本课先向学生提问“空气有质量吗”，让学生依据自己的生活经验说说自己的想法。在教师的引导下让学生思考用什么方法可以测量空气究竟有没有质量。学生一定能想到用一年级下册《谁轻谁重》一课中用过的天平，让学生思考论证空气有没有质量的具体的方法，并思考在操作过程中影响天平测量结果可靠性的因素，经历探究论证的过程。也可以对工具有更深入的认识，体会到工具能够帮助科学家更好地观察和测量。
【学情分析】
学生在一年级的时候通过《认识一袋空气》一课观察过空气的基本特征，知道空气是无色透明、会流动、没有固定形状的气体，对于空气有没有质量(学生常说重量)并没有认真思考过，但是根据生活经验会有他自己的想法，要给学生表达自己想法的机会。
在一年级下册《谁轻谁重》一课中，学生对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，知道天平的倾斜可以反映出轻重，这是本课主要实验的基础，基于轻重的判断学生才能论证空气究竟有没有质量。
【教学目标】
科学概念目标
1.学生通过探究活动，能说出空气具有一定的质量，但是质量很轻。
2.学生通过探究活动，知道质量是空气的基本特征之一，并且通过一定的方式可以被测量。
科学探究目标
1.学生通过思考并运用科学的方法、选用恰当的工具来测量空气的质量。
2.学生通过经历称量过程，了解并思考某些因素会影响称量结果，产生误差，应合理看待实验的数据。
科学态度目标
1.学生通过探究“空气有质量吗”这一活动， 发展进一步研究物体的兴趣和愿望。
2.学生通过探究“空气有质量吗”意识到应该尊重事实、实事求是。
科学、技术、社会与环境目标
学生通过探究质量问题的活动了解到不同的测量方法影响测量物体轻重的准确程度。
【教学重难点】
重点:学生思考提出判断空气是否有质量的方法。
难点:学生通过判断加入的空气是否有质量，得出空气有质量的结论。
【教学准备】
教师准备:学生实验材料1套、一年级时用过的简易天平、班级记录表、多媒体课件。
小组准备:简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气简、水、球针、绿豆、皮球、记录单。
【教学过程】
一、聚焦:质量问题，观摩操作方法(预设5分钟)
[材料准备:一年级时用过的简易天平、本课用的简易天平、皮球、绿豆]
1.出示一年级实验中用过的简易天平，让学生回顾天平的用途。可以比较物体的轻重(天平倾斜的时候)，也可以用回形针的数量来表示不同物体的质量(天平平衡的时候)。
出示本节课要用的放大版的天平，今天这节课我们就要借助这个天平来进行学习和探究质量问题
2.出示一个皮球，我们也像用回形针一样称一称皮球的质量是多少，只不过今天我们不用回形针，改用绿豆，至于为什么用绿豆，等这节课结束你就知道啦。
3.教师演示称皮球的质量。
在左盘放入皮球，左边变重，指针向右边偏转，往右盘中慢慢倒入绿豆，当天平开始动起来后变成几颗几颗加，直至天平平衡。
让学生说一说:皮球的质量相当于什么? (预设: 皮球的质量相当于右盘里那么多的绿豆的质量。)
二、探索:思考探究方法，严谨实验论证(预设20分钟)
[材料准备:简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气筒、水、球针、绿豆、皮球、记录单]
1.皮球是有质量的，相当于这么多绿豆；木块也是有质量的，相当于( )颗绿豆；这一杯水也是有质量的，相当于( )颗绿豆(教师事先称过，把图加上去)，那么我们这个单元主要研究的看不见、摸不着的空气有没有质量呢?
学生思考1分钟，请几位学生回答，并说明理由。
2.不管你认为空气是有质量的，还是没有质量的，都只是你的猜想，科学家们一开始也是这样猜想的，然后他们就去寻找方法证实自己的猜想。我们也来想一想用我们讲台上放着的这个实验装置怎样去证实我们的猜想?
学生思考，并说说自己的想法。(学生如果想不到，适时出示打气筒。)
3.教师小结方法:我们可以往皮球里打入10筒空气，再放回左边的盘里。
提问:天平是否有变化？判断空气有质量呢?
预设:天平左边倾斜表示空气有质量，天平仍旧平衡说明空气没有质量。
4.如果天平左边下降了，说明空气是有质量的。
提问:那怎么样让天平再次平衡呢?
学生思考并回答如何操作。(预设:加绿豆。)
提问:加进去的绿豆的质量相当于什么? (预设:相当于增加的空气的质量。)
5.出示注意点:
(1)分工明确(人人都要观察天平的变化)，按序进行(不记得步骤的看黑板)，测两次，记录数据;
(2)小声交流，动作幅度要小(任何剧烈的行动都会影响天平的平衡) ;
(3)天平快要平衡的时候绿豆要一颗一颗地加，加得多了就取出，但是一定要记住数量。
(4)听到铃声收好材料坐端正。
6.学生活动，教师巡视，并查看学生实验进度，绿豆数量出来的，在班级记录表上记下来，展示用。
三、研讨:实验结果和发现(预设12分钟)
[材料准备:班级记录表]
1.请全班交流讨论:
⑴实验中发生了什么?和你猜想的结果一样吗? 如果不一致, 你同意现在的结果吗?
⑵根据你的观察，你有什么发现?
2.展示全班的实验结论，学生观察每组加的绿豆的数量，说说发现。分析数据不一样的原因。
3.指针的偏转不明显，偏转的格数少，加的绿豆数也很少，说明空气的质量很轻。教师出示事先用电子天平测出来的10筒空气的质量，用数据说明空气质量很轻。
四、拓展:解释皮球放气后天平如何变化(预设3分钟)
[材料准备:球针、皮球、简易天平]
1.思考:如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回左盘，天平会怎样?并说说理由。(预设:把放出一部分空气的皮球放上去后，左盘变轻了。这也能说明空气有质量。)
2.教师演示。学生尝试解释现象。(有时间的话学生也可以马上试一试。)
3.小结:通过今天的实验，我们知道了空气是有质量的，但是质量很轻。
【板书设计】
4.空气有质量吗
【活动手册使用说明】
1.学生活动手册中6、7页的1、2、3步就是学生探究实验的步骤，学生边看着活动手册边做实验，既可以提醒学生下一步该做什么，也能及时把实验的现象和数据记录下来。培养学生良好的记录习惯。
2.第二步中把充入空气的皮球放回左盘后天平如何变化?学生观察后画下简图，主要能反映出天平如何倾斜。
3.第三步中填写让天平重新平衡加入绿豆的数量，这些绿豆的质量就相当于充进去的空气的质量，也是从绿豆的数量反映出空气质量的大小。
4.再重复做一次，记录一次。
4.空气有质量吗
【教材简析】
本课是在感知过空气，认识到空气能占据空间，空气可以被压缩之后对空气是否有质量进行探索和求证的一课。要让学生用“质量”一词替换学生常说的“重量”一词，但不需要向学生解释什么是质量。
本课先提问学生“空气有质量吗？”暴露学生的前概念，让学生依据自己的生活经验说说自己的想法。在教师的引导下思考用什么方法可以测量空气究竟有没有质量，学生一定能想到用一年级下册《谁轻谁重》一课中用过的天平，让学生思考论证空气有没有质量的具体的方法，并思考在操作过程中影响天平测量结果可靠性的因素，经历探究论证的过程。也可以对工具有更深入的认识，体会到工具能够帮助科学家更好地观察和测量。
【学情分析】
学生在一年级的时候通过《认识一袋空气》一课观察过空气的基本特征，知道空气是无色透明、会流动、没有固定形状的气体，对于空气有没有质量（学生常说重量）并没有认真思考过，但是根据生活经验会有他自己的想法，要给学生表达自己想法的机会。
在一年级下册《谁轻谁重》一课中，学生对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，知道天平的倾斜可以反映出轻重，这是本课主要实验的基础，基于轻重的判断学生才能论证空气究竟有没有质量。
【教学目标】
科学概念目标
1.学生通过探究活动，能说出空气具有一定的质量，但是质量很轻。
2.学生通过探究活动，知道质量是空气的基本特征之一，并且通过一定的方式可以被测量。
科学探究目标
1.学生通过思考并运用科学的方法、选用恰当的工具来测量空气的质量。
2.学生通过经历称量过程，了解并思考某些因素会影响称量结果，产生误差，应合理看待实验的数据。
科学态度目标
1.学生通过探究“空气有质量吗”这一活动，发展进一步研究物体的兴趣和愿望。
2.学生通过探究“空气有质量吗”意识到应该尊重事实、实事求是。
科学、技术、社会与环境目标
1.学生通过探究质量问题的活动了解到不同的测量方法影响测量物体轻重的准确程度。
【教学重难点】
重点：学生思考提出判断空气是否有质量的方法。
难点：学生通过去判断后加入的空气是否有质量去得出空气有质量的结论。
【教学准备】
教师：学生实验材料一套、一年级时用过的简易天平、班级记录表、多媒体课件。
小组：简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气筒、球针、绿豆、皮球、记录单。
【教学过程】
一、聚焦：聚焦质量问题，观摩操作方法（预设5分钟）
[材料准备：一年级时用过的简易天平、本课用的简易天平、皮球、绿豆]
1.出示一年级实验中用过的简易天平，让学生回顾天平的用途。可以比较物体的轻重（天平倾斜的时候），也可以用回形针的数量来表示不同物体的质量（天平平衡的时候）。
出示本节课要用的放大版的天平，今天这节课我们就要借助这个天平来进行学习和探究质量问题。（说明一下指针和刻度如果看，偏转意味着什么。）
2.出示一个皮球，我们也像用回形针一样称一称皮球的质量是多少，只不过今天我们不用回形针，改用绿豆，至于为什么用绿豆，等这节课结束你就知道啦。
3.教师演示称皮球的质量。
在左盘放入皮球，左边变重，指针向右边偏转，往右盘中慢慢倒入绿豆，当天平开始动起来后变成几颗几颗加，直至天平平衡。
让学生说一说：皮球的质量相当于什么？（预设：皮球的质量相当于右盘里那么多的绿豆的质量。）
二、探索：思考探究方法，严谨实验论证（预设20分钟）
[材料准备：简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气筒、球针、绿豆、皮球、记录单]
1.皮球是有质量的，相当于这么多绿豆，木块也是有质量的，相当于（）颗绿豆，这一杯水也是有质量的，相当于（）绿豆(教师事先称过把图加上去)，那么我们这个单元主要在研究的看不见摸不着的空气有没有质量呢？
学生思考1分钟，请几位学生回答，并说明理由。
2.不管你认为空气是有质量的还是没有质量的，都只是你的猜想，科学家他们一开始也在这样猜想，然后他们就去寻找方法证实自己的猜想。我们也来想一想用我们讲台上放着的这个实验装置怎样去证实我们的猜想？
学生思考，并说说自己的想法。（学生如果想不到，适时出示打气筒。）
3.教师小结方法：我们可以往皮球里打入10筒空气，再放回左边的盘里。
提问：天平怎么样变化判断空气有质量呢？
预设：天平左边倾斜表示空气有质量，天平仍旧平衡说明空气没有质量。
4.如果天平左边下降了，说明空气是有质量的。
提问：那怎么样让天平再次平衡呢？
学生思考并回答如何操作。（预设：加绿豆。）
提问：加进去的绿豆的质量相当于什么？（预设：相当于增加的空气的质量。）
5.出示注意点：
（1）分工明确（观察者所站的位置，人人都要观察下天平的变化），按序进行（不记得步骤的看黑板），测两次，记录数据；
（2）轻声交流，动作幅度要小（任何剧烈的行动都会影响天平的平衡）；
（3）天平快要平衡的时候绿豆要一颗一颗的加，加得多了就取出，但是一定要记住数量。
（4）听到铃声收好材料坐端正。
6.学生活动，教师巡视，并查看学生实验进度，绿豆数量出来的在班级记录表上记下来，展示用。
三、研讨：实验结果和发现（预设12分钟）
[材料准备：班级记录表]
1.请全班交流讨论:
①实验中发生了什么？和你猜想的结果一样吗？如果不一致,你同意现在的结果吗?
②根据你的观察，你有什么发现？
2.展示全班的实验结论，学生观察每组加的绿豆的数量，说说发现。分析数据不一样的原因。
3.指针的偏转不明显，偏转的格数少，加的绿豆数也很少，说明空气的质量很轻很轻。（加5颗左右绿豆，10颗绿豆约0.8克）教师出示事先用电子天平测出来的10筒空气的质量，用数据说明空气质量很轻。
四、拓展：解释皮球放气后天平如何变化（预设3分钟）
[材料准备：球针、皮球、简易天平]
1.思考：如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回左盘，天平会怎样？并说说理由。
（预设：放掉气的皮球放上去后，左盘变轻了。这也能说明空气有质量。）
2. 教师演示。学生尝试解释现象。（有时间的话学生也可以马上试一试。）
3.小结：通过今天的实验，我们知道了空气是有质量的，但是质量很轻。
【板书设计】
4.空气有质量吗
第4课 空气有质量吗
(教材P30～31)
授课时间：______________ 累计____1____课时
课题
空气有质量吗
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
1.知道空气具有一定的质量。
2.知道质量是空气的基本特征之一，并且可以被测量。
科学探究目标
1.能够运用科学的方法测量空气的质量。
2.了解一些因素会影响称量结果，产生误差。
科学态度目标
1.发展进一步研究物体的兴趣和愿望。
2.形成尊重事实、实事求是的科学态度。
科学、技术、社会与环境目标
察觉到不同的测量方法会影响测量物体质量的准确程度。
教学
重难点
重点：实验探究空气是否有质量。
难点：通过实验得出空气有质量的结论。
教学
准备
为学生准备：简易天平、塑料小桶、打气筒、球针、绿豆、皮球。
教师准备：学生实验材料一套，教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.提问：木头有质量，水有质量，那么空气有没有质量呢？你们的理由是什么？(预设：空气有质量，因为坐在高速行驶的汽车里，打开车窗，我们能感受到空气在手里有一定的分量；空气没有质量，因为空气抓不住。)
2.揭题：大家对空气有没有质量提出了不同的观点，如何验证呢？我们今天就一起来探索空气有没有质量的问题。(板书：空气有质量吗)
本环节可以检测学生的前概念。学生可能会提出很多方法证实自己的猜想，后续课堂中可以在黑板上用简图记录学生的实验设计，并根据学生的汇报，引导学生讨论哪种实验方法比较适合。
探索
与研讨
探索：空气是否有质量
1.提问：我们可以用什么装置来确定物体有质量呢？(预设：天平。)
探索
与研讨
2.追问：（教学提示：出示简易天平、皮球和绿豆。）我们可以怎样利用天平和这些材料来探究空气是否有质量呢？（预设：可以在天平两端分别放入皮球和绿豆，以增减绿豆数量的方式衡量皮球内空气质量的变化。）
3.引导：引导学生阅读课本中的实验操作，明确实验步骤。
4.提问：天平怎样变化能判断空气有质量呢？（预设：用打气筒往皮球中打入10筒空气，再放回左端小桶里，若天平向左边倾斜则表示空气有质量，若天平仍然平衡则表示空气没有质量。）若天平倾斜了，怎样让天平再次平衡呢？（预设：向右端小桶中加绿豆，绿豆要一颗一颗地加，加得多了就取出，但是一定要记住数量。）
5.布置任务：指导学生分组实验，完成实验帮助卡。
探索
与研讨
6.交流：指导学生组内讨论。
组内研讨帮助卡
主持人：实验中发生了什么？和你们猜想的结果一样吗？
学生1：在实验中，给皮球打入10筒空气后重新放入小桶，原本达到平衡状态的天平向皮球一端倾斜，需要在另一端的小桶中加入若干绿豆，才能使天平恢复平衡，这说明空气有质量。和我猜想的结果是一样的。
主持人：你们怎么根据实验现象证实自己的猜想？
学生2：给皮球充气，天平会失去平衡，即增加空气，充气皮球的质量会增加，从而证实空气是有质量的。
主持人汇总大家的发言。
7.研讨汇报。
集体汇报帮助卡
主持人：请各小组代表依次汇报你们组的实验发现。
小组1: 我们组发现刚开始，天平两端分别挂着放有充好气的皮球和若干绿豆的小桶时，天平平衡，说明此时充好气的皮球与绿豆的质量相等；当皮球被打入10筒空气后，天平失去平衡，放皮球的一端降低，而装绿豆的一端升高，这说明打入空气后的皮球比绿豆的质量大，也就是说打入空气后，充气皮球的质量增加了，增加的质量就是打入的10筒空气的质量。所以我们得出结论：空气有质量。
主持人：其他小组有什么疑问或补充吗？
小组2：我们有疑问。我们发现打气筒两次同样是打进10筒空气，但是为使天平再次达到平衡加的绿豆数量不一样，每个小组加的绿豆数量也不全部一样，这是为什么？
主持人：请知道原因的小组代表为小组2解答。
小组3：我们认为可能是每颗绿豆的大小和质量有差异。
小组4：我们认为可能是两次用打气筒打入空气的总量不同。
主持人：谢谢大家的发言，汇报活动结束。
8.提问：大家能用小圆圈表示空气微粒画出该实验现象的本质吗？(教学提示：指导学生在3个代表皮球的空白圈内，用小圆圈表示空气微粒进行填充。)
探索
与研讨
9.讲解：根据图示可知，打气后，空气微粒数量增多，每个微粒都是有质量的，所以每一次打气后皮球的质量都比之前的大。
10.小结：质量是所有物体都具有的一种基本属性，空气是一种物体，因此是有质量的。
本环节选用绿豆作为衡量物的好处有很多，如绿豆易得且单体质量小，个体差异不大，方便学生通过增减数量对天平的平衡状态进行观察和控制。本环节除了要让学生用科学、完整的语言描述自己看到的现象外，更要让学生关注现象背后的原理——质量是所有物体都具有的一种基本属性。空气也是一种物体，因此具有质量。
拓展
与小结
1.提问：如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回小桶中，天平会怎样？(预设：将放气后的皮球放回小桶，天平将向装绿豆的小桶一端倾斜。)
2.拓展：指导学生分组实验，将皮球里的空气放出一部分后，再将皮球放回小桶称量。引导学生用微粒的观念解释现象。
3.小结：增加空气，质量增大；减少空气，质量减小。空气是有质量的，但是质量很小。
这个拓展实验实际上是反向验证空气是有质量的。打入空气，充气皮球的质量增大，放掉一部分空气，充气皮球的质量减小。
板书
设计
教学
反思
空气就在我们周围，但学生一般不能直接感受到空气的质量。相反，学生根据飘浮在空中的气球，或者可以上升的氢气球，会认为空气没有质量。质量是所有物体都具有的重要属性之一，如果要让学生认同空气是一种物质，就必须对空气是否有质量进行探究。由此，首先通过聚焦问题，提出猜想，了解学生的前概念，激发学生深入探索的兴趣。再通过实验探究空气是否有质量，引导学生进一步认识和熟练使用天平，并在实验中获得事实证据，验证自己的猜想。然后通过研讨问题，培养学生运用符合逻辑的语言去描述实验现象的能力，达成空气有质量的共识。最后通过拓展活动，引导学生反向验证空气是有质量的，进一步加深认识，从而突出了本课的重点，突破了难点，达成了本课各项教学目标，提升了学生的科学素养。
课后
作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练。
《空气有质量吗》教学设计
深圳市宝安区松岗第二小学 杨荣
【教材分析】
空气是学生每时每刻都接触到的物质，通过前面的学习学生对空气也有一定的了解。由于空气很轻，对于空气是否有质量，学生是比较少也比较难关注到，甚至有学生会认为空气没有质量。本课一开始就用“质量”代替学生所熟知的“重量”，是为了让学生能够更准确的进行科学表达，教师应当一开始就引导学生用“质量”来描述。
本课将继续围绕“空气是一种常见而重要的混合物质”这一大概念对空气进行探究，让学生经历作出假设-设计实验-进行实验-分析结果-得出结论的探究过程，发现空气具有一般物质所具有的属性——具有质量，从而逐步认同空气和水、石头一样，是一种物质。
本课的探究可以以回顾天平及其作用作为起点，再提出问题：空气有没有质量？引发学生的争论。进而引导学生借助简易天平设计实验证实空气有或没有质量。最后通过分析打气前后天平的状态推断出空气是有质量且可以利用科学的方法测量出来。
【学情分析】
三年级学生根据自己的生活经验或课外阅读对空气是否有质量会有一定的想法，有些甚至能够通过举出例子来支持自己的观点。但举出的例子可能是不恰当，或是从书籍等其他“权威”的渠道所获取的，不一定是学生亲身经历的。在本课学习中，学生将在教师的引导下，利用简易天平寻找证实自己观点的证据。三年级学生已经知道可以借助天平判断不同物体的轻重，但他们的实验操作能力还比较弱。由于空气很轻，能够称量空气质量的简易天平灵敏度要求较高，发生倾斜的情况也可能不明显。因此，教师需要做好课前预实验，调试设备。在教学过程中明确天平倾斜状态所指示的物体轻重情况，还可借助微课或演示操作等直观的方式指导学生进行实验。
【教学目标】
科学概念目标：
空气具有质量，且能够被测量。
科学探究目标：
1.能够基于自身经验提出假设
2.借助简易天平测量空气的质量。
3.通过观察比较不同小组的结果，意识到一些因素会影响称量结果，产生误差。
科学态度目标：
1.能够与他人分工合作。
2.实事求是，面对有说服力的证据时，能调整自己的观点。
科学、技术、社会与环境（STSE）目标：
意识到天平的改进是为了更准确的称量空气的质量。
【教学重难点】
重点：通过实验发现空气有质量。
难点：正确使用简易天平测量空气的质量。
【材料准备】
每组：简易天平（带水准泡）、充好气的皮球、带针筒的打气筒、绿豆、小药匙、每人一份记录单
教师：学生材料1组
【教学流程图】
【教学过程】
（一）观察简易天平
1.展示天平，认识水准泡
教师展示简易天平实物和图片，提问：你认识这个仪器吗？它有什么作用？是如何判断物体轻重的？
学生回顾思考：可以借助天平判断物体的轻重。天平平衡表示两端物体轻重相同，天平倾斜，哪边下垂哪边重。
教师引导学生借助水准泡的位置判断物体轻重，明确水准泡在哪一边表示哪一边比较轻。
2.判断物体轻重
教师拿出一个充好气的皮球和1颗绿豆分别放入天平左右两端，提问：天平会如何？你有什么发现？如何使天平恢复平衡。
学生思考发现，放置皮球的一端向下倾斜，说明皮球比1颗绿豆重。可以在另一端继续增加绿豆使天平恢复平衡。
设计意图：掌握通过天平状态判断物体轻重的方法很大程度上决定实验的结果。由于空气较轻，灵敏度较低的天平倾斜情况不明显，需要借助水准泡来判断。因此在教师的引导下，学生回顾天平的作用，现场判断物质的轻重是有必要。这不仅帮助学生在探究空气有质量的实验中能更准确的判断和分析实验现象，还可为后续设计实验提供思路，。
（二）暴露前概念
教师顺势提问：皮球有质量吗？绿豆有质量吗？那空气有质量吗？（板书）
学生思考分享观点并说出理由。
设计意图：借助上面的材料提出“看得见的物体是否有质量”的问题，再进一步引出空气是否有质量。让学生自由表达自己的观点，充分暴露学生的前概念，激发学生探究空气是否有质量的欲望。
（三）设计实验
教师提问：如何证明空气有或没有质量呢？
学生思考：借助什么仪器？如何操作？观察到什么现象说明空气有或没有质量？
教师引导学生借助简易天平，通过比较打气前后天平状态来检验空气是否有质量。
设计意图：通过前面简易天平的展示，学生会比较容易想到可以通过观察简易天平的现象来判断空气是否有质量。现在的学生知识面较广，知道可以借助电子秤直接称量物体的重量。电子秤虽然可以直白显示出空气的重量，但这是一个比较“苍白”的数据，学生对此没有太大的亲身感受和体验，可能造成学生能够认同空气有质量，但难以意识到空气有多轻。同时空气比较轻，需要灵敏度较高的仪器，一般的电子秤最小量程较大，比较难显示出少量空气的质量数据，容易引起实验误差，形成错误的观点。因此，借助改良后的简易天平来直观的呈现现象。
（四）实验验证
1.空气是有质量的。
明确实验方法，微课提醒实验注意事项。教师引导：实验中，观察到什么现象？说明什么？有什么不同的现象？
学生小组合作进行实验探究，比较不同小组的异同点，寻找证据证明空气有质量。
2.10筒空气的质量是多少？
教师提问引导：打进去的空气有多重？你怎么知道？每个小组的结果有什么一样吗？可能是什么因素导致的？
学生借助绿豆称量出空气的质量。从实验操作、绿豆大小不同等方面分析不同小组结果不同的原因。
设计意图：借助微课、图片等方式直观展示注意事项，如怎样打气为1筒，如何放取绿豆，什么时候停止放绿豆等，可以有效地规范学生的实验操作，减少实验误差。引导学生分工合作，“降低”实验难度，提高实验效率和准确性，节约时间的同时培养学生合作与交流的能力。
（五）反向验证
教师提问：如果将皮球里的空气放出一部分后，再将皮球放入托盘。天平会如何？
学生根据所学知识推测皮球放入后，皮球一端会翘起。实验验证。
设计意图：通过反向验证再次证明空气是有质量的，提高学生辩证的思维能力。
【板书设计】
【板书说明】
表格中的红色圆圈代表第一个实验简易天平里空气泡的位置。10筒空气的质量是借助绿豆来称量的。柱状图可以做成一格一格方便剪贴。
【学生记录单】
【班级记录单设计】
第四课 《空气有质量吗》实验记录单
第 小组 姓名： 记录时间： 年 月 日
天平平衡
打入10筒空气后，
画出天平的状态和空气泡的位置
天平重新平衡
10筒空气的质量为______颗绿豆
我的解释
三下《空气》单元教学设计
4.空气有质量吗
小学科学教学网资源建设团队 黄国胜
【教材简析】
本课是在感知过空气，认识到空气能占据空间，空气可以被压缩之后对空气是否有质量进行探索和求证的一课。要让学生用“质量”一词替换学生常说的“重量”一词，但不需要向学生解释什么是质量。
空气就在我们周围，但学生很少能直接感受到空气的质量。相反，学生根据飘浮在空中的气球，或者可以上升的氢气球，会认为空气没有质量或者无法判断。质量作为物质的重要属性之一，如果要学生认同空气是一种物质，那么，对空气是否有质量这个问题进行研究就势在必行了。
【学情分析】
学生在一年级下册研究过《认识一袋空气》，但是这堂课更多的是对空气基本特征的观察，而对于空气是不是像木块、水那样有质量呢？学生还是有很大疑惑的，有的孩子说很轻，另外一些孩子直接反驳，那不是空气的质量，感受到的是装空气的袋子的质量（重量），所以，对于研究空气的质量，他们是非常感兴趣的。
在一年级下册《谁轻谁重》一课中，学生对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，知道天平的倾斜可以反映出轻重，这是本课主要实验的基础，基于轻重的判断学生才能论证空气究竟有没有质量。
【教学目标】
1.科学观念：通过称量皮球以及称量前后的质量变化，知道空气是有质量的，而且空气的质量是可以被称量的。
2.科学思维：在测量空气质量的活动中，通过比较皮球前后两次的质量变化，理解空气是有质量的。
3.科学实践：将称量空气的质量活动贯穿在预测、实验、论证的一系列活动中，掌握用称量的方式来测量空气的质量，建构空气有质量的概念。
4.态度责任：通过“空气有质量吗”，发展进一步研究物体的兴趣和愿望；意识到应该尊重事实、实事求是的态度。
【教学重难点】
重点：学生思考提出判断空气是否有质量的方法。
难点：学生通过去判断后加入的空气是否有质量去得出空气有质量的结论。
【教学准备】
教师：1.教学课件；2.《空气》气泡图；3.学生实验材料一套。
学生：1.实验材料一套；2.实验记录单；
【教学过程】
一、聚焦任务 （预设5分钟)
材料准备：课件、学生实验套装、《空气》气泡图、活动记录单
1.出示气泡图，引入对“空气是否有质量”学习活动；
提问：你认为“空气有质量吗”？
你这么猜想的理由是什么呢？你会怎么证明自己的想法呢？
【设计意图】：出示气泡图，展示学生对空气理解的前概念，帮助学生回忆当时的想法，而在经过前面三课的学习之后，现在的想法是什么样的？引入交流，你会怎么去设计实验呢？让学生在交流中，完善自己的实验设计。
二、探究与研讨 （预设30分钟)
1.出示简易天平，引入测量空质量的学习活动；
（1）说说简易天平的使用方法；
（2）说明：使用简易天平测质量的方法：
①在简易天平的两端，分别放一个皮球和绿豆，出现以下情况，你可以得出什么结论呢？
小结：天平平衡时，左边皮球的重量=右边绿豆的重量
②如果在天平的右边再放入几颗绿豆，你预测会出现什么情况？你的理由？
小结：天平不平衡时，重的一端会往下沉
（2）测量：研究“空气是否有质量”的学习活动
①如果往左边皮球打入20筒空气，简易天平会怎么变化呢？
在记录单的对应位置，记录自己的猜测；（你觉得天平会出现哪种情况，就在对应的框里打个“√”）
②轻轻取下皮球，利用打气筒往皮球里打入20筒空气；
③再轻轻地将皮球重新放到左边的天平，观察现象，记录实验结果；
（3）平衡：怎么让天平再次平衡？
①小组内再让天平平衡的方法——增加绿豆或皮球放气（学生提出）；
②往右边的右边盘子里添加绿豆：一颗一颗加入绿豆，直到天平平衡
③记录你的实验数据：添加的绿豆数量；
（4）研讨：交流“空气是否有质量”
①组内讨论；我们小组认为“空气有质量”；
②组间讨论：
统计并展示每个小组的实验结果；
展示每个小组的实验结论；对以上的结论，你有什么看法？
③小结：空气有质量
【设计意图】：将研究的步骤进行细化，更好地帮助学生去理解每一个环节出现的结果，可能代表什么意义，我们可以得到什么结论，大家的实验结果是这样的吗？那我们又可以得到什么结论呢？不一样的原因是什么呢？从预测到实验，从推理到验证，更好地解决“空气有质量”，而在对实验结果的不完全一致性时，让结论趋向于更加完善“空气有质量，可能是很轻的”，留待后面，继续完成。
三、拓展 （预设5分钟)
1.思考：如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回左盘，天平会怎样？并说说理由。
（预设：放掉气的皮球放上去后，左盘变轻了。这也能说明空气有质量。）
2. 教师演示。学生尝试解释现象。（有时间的话学生也可以马上试一试。）
3.小结：通过今天的实验，我们知道了空气是有质量的，但是质量很轻。
【设计意图】丰富和完善结论，采用逆向、倒推的方式，帮助学生更好地认识和建构本节课的科学观念。
【板书设计】
4.空气有质量吗？
空气有质量，但很轻
副板书：
【疑难问题】
天平平衡后，再往皮球里注入空气，皮球端并不是都比绿豆端重如何解决？
在称量空气的实验时，并不是每个小组都能达成了教材或者老师想要的实验效果，没有一个班级的所有小组，都刚好是左边重。
每个班级都有个别小组的实验结果，和预期不一样，这恰恰说明空气有重量的同时，也说明了空气的质量是很小的，很轻的。解决的方法，可以增加注入空气的量，从20筒到40筒，甚至更多。另外，测量用的“天平”灵敏度不够也是造成实验现象不够明显的重要因素。
附：记录单
P2.4 空气有质量吗？
班级： 小组 ：
实验研究：
空气是否有重量的实验研究
简易天平
两端平衡
实验：往左边篮球打入20筒空气，简易天平会怎么变化呢？（对应格子打“√”）
打入20筒空气后
预 测
实 验
实验：如何让天平再次变平衡。
方 法
数 量
实验结论
我想研究（或感兴趣）的新问题：
4.空气有质量吗
【教材简析】
本课是在感知过空气，认识到空气能占据空间，空气可以被压缩之后对空气是否有质量进行探索和求证的一课。要让学生用“质量”一词替换学生常说的“重量”一词，但不需要向学生解释什么是质量。
本课先向学生提问“空气有质量吗”，让学生依据自己的生活经验说说自己的想法。在教师的引导下让学生思考用什么方法可以测量空气究竟有没有质量。学生一定能想到用一年级下册《谁轻谁重》一课中用过的天平，让学生思考论证空气有没有质量的具体的方法，并思考在操作过程中影响天平测量结果可靠性的因素，经历探究论证的过程。也可以对工具有更深入的认识，体会到工具能够帮助科学家更好地观察和测量。
【学情分析】
学生在一年级的时候通过《认识一袋空气》一课观察过空气的基本特征，知道空气是无色透明、会流动、没有固定形状的气体，对于空气有没有质量(学生常说重量)并没有认真思考过，但是根据生活经验会有他自己的想法，要给学生表达自己想法的机会。
在一年级下册《谁轻谁重》一课中，学生对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，知道天平的倾斜可以反映出轻重，这是本课主要实验的基础，基于轻重的判断学生才能论证空气究竟有没有质量。
【教学目标】
科学概念目标
1.学生通过探究活动，能说出空气具有一定的质量，但是质量很轻。
2.学生通过探究活动，知道质量是空气的基本特征之一，并且通过一定的方式可以被测量。
科学探究目标
1.学生通过思考并运用科学的方法、选用恰当的工具来测量空气的质量。
2.学生通过经历称量过程，了解并思考某些因素会影响称量结果，产生误差，应合理看待实验的数据。
科学态度目标
1.学生通过探究“空气有质量吗”这一活动， 发展进一步研究物体的兴趣和愿望。
2.学生通过探究“空气有质量吗”意识到应该尊重事实、实事求是。
科学、技术、社会与环境目标
学生通过探究质量问题的活动了解到不同的测量方法影响测量物体轻重的准确程度。
【教学重难点】
重点:学生思考提出判断空气是否有质量的方法。
难点:学生通过判断加入的空气是否有质量，得出空气有质量的结论。
【教学准备】
教师准备:学生实验材料1套、一年级时用过的简易天平、班级记录表、多媒体课件。
小组准备:简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气简、水、球针、绿豆、皮球、记录单。
【教学过程】
一、聚焦:质量问题，观摩操作方法(预设5分钟)
[材料准备:一年级时用过的简易天平、本课用的简易天平、皮球、绿豆]
1.出示一年级实验中用过的简易天平，让学生回顾天平的用途。可以比较物体的轻重(天平倾斜的时候)，也可以用回形针的数量来表示不同物体的质量(天平平衡的时候)。
出示本节课要用的放大版的天平，今天这节课我们就要借助这个天平来进行学习和探究质量问题
2.出示一个皮球，我们也像用回形针一样称一称皮球的质量是多少，只不过今天我们不用回形针，改用绿豆，至于为什么用绿豆，等这节课结束你就知道啦。
3.教师演示称皮球的质量。
在左盘放入皮球，左边变重，指针向右边偏转，往右盘中慢慢倒入绿豆，当天平开始动起来后变成几颗几颗加，直至天平平衡。
让学生说一说:皮球的质量相当于什么? (预设: 皮球的质量相当于右盘里那么多的绿豆的质量。)
二、探索:思考探究方法，严谨实验论证(预设20分钟)
[材料准备:简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气筒、水、球针、绿豆、皮球、记录单]
1.皮球是有质量的，相当于这么多绿豆；木块也是有质量的，相当于( )颗绿豆；这一杯水也是有质量的，相当于( )颗绿豆(教师事先称过，把图加上去)，那么我们这个单元主要研究的看不见、摸不着的空气有没有质量呢?
学生思考1分钟，请几位学生回答，并说明理由。
2.不管你认为空气是有质量的，还是没有质量的，都只是你的猜想，科学家们一开始也是这样猜想的，然后他们就去寻找方法证实自己的猜想。我们也来想一想用我们讲台上放着的这个实验装置怎样去证实我们的猜想?
学生思考，并说说自己的想法。(学生如果想不到，适时出示打气筒。)
3.教师小结方法:我们可以往皮球里打入10筒空气，再放回左边的盘里。
提问:天平是否有变化？判断空气有质量呢?
预设:天平左边倾斜表示空气有质量，天平仍旧平衡说明空气没有质量。
4.如果天平左边下降了，说明空气是有质量的。
提问:那怎么样让天平再次平衡呢?
学生思考并回答如何操作。(预设:加绿豆。)
提问:加进去的绿豆的质量相当于什么? (预设:相当于增加的空气的质量。)
5.出示注意点:
(1)分工明确(人人都要观察天平的变化)，按序进行(不记得步骤的看黑板)，测两次，记录数据;
(2)小声交流，动作幅度要小(任何剧烈的行动都会影响天平的平衡) ;
(3)天平快要平衡的时候绿豆要一颗一颗地加，加得多了就取出，但是一定要记住数量。
(4)听到铃声收好材料坐端正。
6.学生活动，教师巡视，并查看学生实验进度，绿豆数量出来的，在班级记录表上记下来，展示用。
三、研讨:实验结果和发现(预设12分钟)
[材料准备:班级记录表]
1.请全班交流讨论:
⑴实验中发生了什么?和你猜想的结果一样吗? 如果不一致, 你同意现在的结果吗?
⑵根据你的观察，你有什么发现?
2.展示全班的实验结论，学生观察每组加的绿豆的数量，说说发现。分析数据不一样的原因。
3.指针的偏转不明显，偏转的格数少，加的绿豆数也很少，说明空气的质量很轻。教师出示事先用电子天平测出来的10筒空气的质量，用数据说明空气质量很轻。
四、拓展:解释皮球放气后天平如何变化(预设3分钟)
[材料准备:球针、皮球、简易天平]
1.思考:如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回左盘，天平会怎样?并说说理由。(预设:把放出一部分空气的皮球放上去后，左盘变轻了。这也能说明空气有质量。)
2.教师演示。学生尝试解释现象。(有时间的话学生也可以马上试一试。)
3.小结:通过今天的实验，我们知道了空气是有质量的，但是质量很轻。
【板书设计】
4.空气有质量吗
【活动手册使用说明】
1.学生活动手册中6、7页的1、2、3步就是学生探究实验的步骤，学生边看着活动手册边做实验，既可以提醒学生下一步该做什么，也能及时把实验的现象和数据记录下来。培养学生良好的记录习惯。
2.第二步中把充入空气的皮球放回左盘后天平如何变化?学生观察后画下简图，主要能反映出天平如何倾斜。
3.第三步中填写让天平重新平衡加入绿豆的数量，这些绿豆的质量就相当于充进去的空气的质量，也是从绿豆的数量反映出空气质量的大小。
4.再重复做一次，记录一次。
4.空气有质量吗
【教材简析】
本课是在感知过空气，认识到空气能占据空间，空气可以被压缩之后对空气是否有质量进行探索和求证的一课。要让学生用“质量”一词替换学生常说的“重量”一词，但不需要向学生解释什么是质量。
本课先提问学生“空气有质量吗？”暴露学生的前概念，让学生依据自己的生活经验说说自己的想法。在教师的引导下思考用什么方法可以测量空气究竟有没有质量，学生一定能想到用一年级下册《谁轻谁重》一课中用过的天平，让学生思考论证空气有没有质量的具体的方法，并思考在操作过程中影响天平测量结果可靠性的因素，经历探究论证的过程。也可以对工具有更深入的认识，体会到工具能够帮助科学家更好地观察和测量。
【学情分析】
学生在一年级的时候通过《认识一袋空气》一课观察过空气的基本特征，知道空气是无色透明、会流动、没有固定形状的气体，对于空气有没有质量（学生常说重量）并没有认真思考过，但是根据生活经验会有他自己的想法，要给学生表达自己想法的机会。
在一年级下册《谁轻谁重》一课中，学生对天平这种测量工具已经有一个初步的认识，知道天平的倾斜可以反映出轻重，这是本课主要实验的基础，基于轻重的判断学生才能论证空气究竟有没有质量。
【教学目标】
科学概念目标
1.学生通过探究活动，能说出空气具有一定的质量，但是质量很轻。
2.学生通过探究活动，知道质量是空气的基本特征之一，并且通过一定的方式可以被测量。
科学探究目标
1.学生通过思考并运用科学的方法、选用恰当的工具来测量空气的质量。
2.学生通过经历称量过程，了解并思考某些因素会影响称量结果，产生误差，应合理看待实验的数据。
科学态度目标
1.学生通过探究“空气有质量吗”这一活动，发展进一步研究物体的兴趣和愿望。
2.学生通过探究“空气有质量吗”意识到应该尊重事实、实事求是。
科学、技术、社会与环境目标
1.学生通过探究质量问题的活动了解到不同的测量方法影响测量物体轻重的准确程度。
【教学重难点】
重点：学生思考提出判断空气是否有质量的方法。
难点：学生通过去判断后加入的空气是否有质量去得出空气有质量的结论。
【教学准备】
教师：学生实验材料一套、一年级时用过的简易天平、班级记录表、多媒体课件。
小组：简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气筒、球针、绿豆、皮球、记录单。
【教学过程】
一、聚焦：聚焦质量问题，观摩操作方法（预设5分钟）
[材料准备：一年级时用过的简易天平、本课用的简易天平、皮球、绿豆]
1.出示一年级实验中用过的简易天平，让学生回顾天平的用途。可以比较物体的轻重（天平倾斜的时候），也可以用回形针的数量来表示不同物体的质量（天平平衡的时候）。
出示本节课要用的放大版的天平，今天这节课我们就要借助这个天平来进行学习和探究质量问题。（说明一下指针和刻度如果看，偏转意味着什么。）
2.出示一个皮球，我们也像用回形针一样称一称皮球的质量是多少，只不过今天我们不用回形针，改用绿豆，至于为什么用绿豆，等这节课结束你就知道啦。
3.教师演示称皮球的质量。
在左盘放入皮球，左边变重，指针向右边偏转，往右盘中慢慢倒入绿豆，当天平开始动起来后变成几颗几颗加，直至天平平衡。
让学生说一说：皮球的质量相当于什么？（预设：皮球的质量相当于右盘里那么多的绿豆的质量。）
二、探索：思考探究方法，严谨实验论证（预设20分钟）
[材料准备：简易天平、塑料小碗或纸杯、优质的打气筒、球针、绿豆、皮球、记录单]
1.皮球是有质量的，相当于这么多绿豆，木块也是有质量的，相当于（）颗绿豆，这一杯水也是有质量的，相当于（）绿豆(教师事先称过把图加上去)，那么我们这个单元主要在研究的看不见摸不着的空气有没有质量呢？
学生思考1分钟，请几位学生回答，并说明理由。
2.不管你认为空气是有质量的还是没有质量的，都只是你的猜想，科学家他们一开始也在这样猜想，然后他们就去寻找方法证实自己的猜想。我们也来想一想用我们讲台上放着的这个实验装置怎样去证实我们的猜想？
学生思考，并说说自己的想法。（学生如果想不到，适时出示打气筒。）
3.教师小结方法：我们可以往皮球里打入10筒空气，再放回左边的盘里。
提问：天平怎么样变化判断空气有质量呢？
预设：天平左边倾斜表示空气有质量，天平仍旧平衡说明空气没有质量。
4.如果天平左边下降了，说明空气是有质量的。
提问：那怎么样让天平再次平衡呢？
学生思考并回答如何操作。（预设：加绿豆。）
提问：加进去的绿豆的质量相当于什么？（预设：相当于增加的空气的质量。）
5.出示注意点：
（1）分工明确（观察者所站的位置，人人都要观察下天平的变化），按序进行（不记得步骤的看黑板），测两次，记录数据；
（2）轻声交流，动作幅度要小（任何剧烈的行动都会影响天平的平衡）；
（3）天平快要平衡的时候绿豆要一颗一颗的加，加得多了就取出，但是一定要记住数量。
（4）听到铃声收好材料坐端正。
6.学生活动，教师巡视，并查看学生实验进度，绿豆数量出来的在班级记录表上记下来，展示用。
三、研讨：实验结果和发现（预设12分钟）
[材料准备：班级记录表]
1.请全班交流讨论:
①实验中发生了什么？和你猜想的结果一样吗？如果不一致,你同意现在的结果吗?
②根据你的观察，你有什么发现？
2.展示全班的实验结论，学生观察每组加的绿豆的数量，说说发现。分析数据不一样的原因。
3.指针的偏转不明显，偏转的格数少，加的绿豆数也很少，说明空气的质量很轻很轻。（加5颗左右绿豆，10颗绿豆约0.8克）教师出示事先用电子天平测出来的10筒空气的质量，用数据说明空气质量很轻。
四、拓展：解释皮球放气后天平如何变化（预设3分钟）
[材料准备：球针、皮球、简易天平]
1.思考：如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回左盘，天平会怎样？并说说理由。
（预设：放掉气的皮球放上去后，左盘变轻了。这也能说明空气有质量。）
2. 教师演示。学生尝试解释现象。（有时间的话学生也可以马上试一试。）
3.小结：通过今天的实验，我们知道了空气是有质量的，但是质量很轻。
【板书设计】
4.空气有质量吗
第4课 空气有质量吗
(教材P30～31)
授课时间：______________ 累计____1____课时
课题
空气有质量吗
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
1.知道空气具有一定的质量。
2.知道质量是空气的基本特征之一，并且可以被测量。
科学探究目标
1.能够运用科学的方法测量空气的质量。
2.了解一些因素会影响称量结果，产生误差。
科学态度目标
1.发展进一步研究物体的兴趣和愿望。
2.形成尊重事实、实事求是的科学态度。
科学、技术、社会与环境目标
察觉到不同的测量方法会影响测量物体质量的准确程度。
教学
重难点
重点：实验探究空气是否有质量。
难点：通过实验得出空气有质量的结论。
教学
准备
为学生准备：简易天平、塑料小桶、打气筒、球针、绿豆、皮球。
教师准备：学生实验材料一套，教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.提问：木头有质量，水有质量，那么空气有没有质量呢？你们的理由是什么？(预设：空气有质量，因为坐在高速行驶的汽车里，打开车窗，我们能感受到空气在手里有一定的分量；空气没有质量，因为空气抓不住。)
2.揭题：大家对空气有没有质量提出了不同的观点，如何验证呢？我们今天就一起来探索空气有没有质量的问题。(板书：空气有质量吗)
本环节可以检测学生的前概念。学生可能会提出很多方法证实自己的猜想，后续课堂中可以在黑板上用简图记录学生的实验设计，并根据学生的汇报，引导学生讨论哪种实验方法比较适合。
探索
与研讨
探索：空气是否有质量
1.提问：我们可以用什么装置来确定物体有质量呢？(预设：天平。)
探索
与研讨
2.追问：（教学提示：出示简易天平、皮球和绿豆。）我们可以怎样利用天平和这些材料来探究空气是否有质量呢？（预设：可以在天平两端分别放入皮球和绿豆，以增减绿豆数量的方式衡量皮球内空气质量的变化。）
3.引导：引导学生阅读课本中的实验操作，明确实验步骤。
4.提问：天平怎样变化能判断空气有质量呢？（预设：用打气筒往皮球中打入10筒空气，再放回左端小桶里，若天平向左边倾斜则表示空气有质量，若天平仍然平衡则表示空气没有质量。）若天平倾斜了，怎样让天平再次平衡呢？（预设：向右端小桶中加绿豆，绿豆要一颗一颗地加，加得多了就取出，但是一定要记住数量。）
5.布置任务：指导学生分组实验，完成实验帮助卡。
探索
与研讨
6.交流：指导学生组内讨论。
组内研讨帮助卡
主持人：实验中发生了什么？和你们猜想的结果一样吗？
学生1：在实验中，给皮球打入10筒空气后重新放入小桶，原本达到平衡状态的天平向皮球一端倾斜，需要在另一端的小桶中加入若干绿豆，才能使天平恢复平衡，这说明空气有质量。和我猜想的结果是一样的。
主持人：你们怎么根据实验现象证实自己的猜想？
学生2：给皮球充气，天平会失去平衡，即增加空气，充气皮球的质量会增加，从而证实空气是有质量的。
主持人汇总大家的发言。
7.研讨汇报。
集体汇报帮助卡
主持人：请各小组代表依次汇报你们组的实验发现。
小组1: 我们组发现刚开始，天平两端分别挂着放有充好气的皮球和若干绿豆的小桶时，天平平衡，说明此时充好气的皮球与绿豆的质量相等；当皮球被打入10筒空气后，天平失去平衡，放皮球的一端降低，而装绿豆的一端升高，这说明打入空气后的皮球比绿豆的质量大，也就是说打入空气后，充气皮球的质量增加了，增加的质量就是打入的10筒空气的质量。所以我们得出结论：空气有质量。
主持人：其他小组有什么疑问或补充吗？
小组2：我们有疑问。我们发现打气筒两次同样是打进10筒空气，但是为使天平再次达到平衡加的绿豆数量不一样，每个小组加的绿豆数量也不全部一样，这是为什么？
主持人：请知道原因的小组代表为小组2解答。
小组3：我们认为可能是每颗绿豆的大小和质量有差异。
小组4：我们认为可能是两次用打气筒打入空气的总量不同。
主持人：谢谢大家的发言，汇报活动结束。
8.提问：大家能用小圆圈表示空气微粒画出该实验现象的本质吗？(教学提示：指导学生在3个代表皮球的空白圈内，用小圆圈表示空气微粒进行填充。)
探索
与研讨
9.讲解：根据图示可知，打气后，空气微粒数量增多，每个微粒都是有质量的，所以每一次打气后皮球的质量都比之前的大。
10.小结：质量是所有物体都具有的一种基本属性，空气是一种物体，因此是有质量的。
本环节选用绿豆作为衡量物的好处有很多，如绿豆易得且单体质量小，个体差异不大，方便学生通过增减数量对天平的平衡状态进行观察和控制。本环节除了要让学生用科学、完整的语言描述自己看到的现象外，更要让学生关注现象背后的原理——质量是所有物体都具有的一种基本属性。空气也是一种物体，因此具有质量。
拓展
与小结
1.提问：如果将皮球里的空气放出一部分后，再把皮球放回小桶中，天平会怎样？(预设：将放气后的皮球放回小桶，天平将向装绿豆的小桶一端倾斜。)
2.拓展：指导学生分组实验，将皮球里的空气放出一部分后，再将皮球放回小桶称量。引导学生用微粒的观念解释现象。
3.小结：增加空气，质量增大；减少空气，质量减小。空气是有质量的，但是质量很小。
这个拓展实验实际上是反向验证空气是有质量的。打入空气，充气皮球的质量增大，放掉一部分空气，充气皮球的质量减小。
板书
设计
教学
反思
空气就在我们周围，但学生一般不能直接感受到空气的质量。相反，学生根据飘浮在空中的气球，或者可以上升的氢气球，会认为空气没有质量。质量是所有物体都具有的重要属性之一，如果要让学生认同空气是一种物质，就必须对空气是否有质量进行探究。由此，首先通过聚焦问题，提出猜想，了解学生的前概念，激发学生深入探索的兴趣。再通过实验探究空气是否有质量，引导学生进一步认识和熟练使用天平，并在实验中获得事实证据，验证自己的猜想。然后通过研讨问题，培养学生运用符合逻辑的语言去描述实验现象的能力，达成空气有质量的共识。最后通过拓展活动，引导学生反向验证空气是有质量的，进一步加深认识，从而突出了本课的重点，突破了难点，达成了本课各项教学目标，提升了学生的科学素养。
课后
作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练。
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