教學環節

學生活動

教師活動

設計意圖

一、創設情境，發現問題。

1．活動一：學生用注射器自由研究空氣特點，獲得空氣占據空間大小變化的發現。

2．活動二：將少數人的這一發現，讓全體學生聚焦探索。

3．讓學生描述自己的發現并用活動式板書形象化呈現。

4．學生基于觀察到的現象：活塞往里推，空間占據空間變小；往外拉，空氣占據空間變大進行分析，提出問題。

1．學生用注射器自主研究空氣，部分學生發現用注射器吸進空氣，然后堵住注射口，活塞可以往里推，空間占據空間變小；也可以往外拉，空氣占據空間變大。

2．部分學生的偶然發現——活塞可以往里推，空間占據空間變小；也可以往外拉，空氣占據空間變大。

3．全體學生再研究再發現。

4．現象描述，提出問題：活塞往里推，空氣占據空間變小；往外拉，空氣占據空間變大；這一過程中空氣有什么變化？

1.組織引導學生利用注射器繼續研究空氣。

2.組織學生將初次研究的發現進行交流反饋。

3.組織全體學生聚焦部分學生有研究價值的發現，進行再研究再發現。

4.組織學生對發現的現象進行描述，引導學生提出問題。

1.讓學生通過注射器研究空氣，自主發現有價值的研究問題。

2.將個別學生有價值的發現引導到全體學生有目的研究。

二、提出猜想，收集證據，

基于證據，

作出解釋。

1.學生對提出的問題，進行猜想。

2.學生將自己的猜想，進行全班交流匯報。

3.學生對猜想是否符合客觀實際，設計實驗，尋找證據。

4.學生用找到的證據進行論證，作出解釋。

1.學生對提出的問題進行猜想。書面表達猜想（用點表示空氣的微粒。）

2.全班交流猜想。猜想一：空氣占據空間大小的變化過程中空氣量可能變多可能變少；猜想二：空氣占據空間大小的變化過程中空氣總量不變……

3.根據猜想，學生用密封的注射器放入水中，尋找空氣量是否有變化的證據。

4.學生依據自己找到的證據，進行全班交流論證，對空氣量的多少是否變化作出合理解釋。空氣占據空間變化過程中空氣量沒有變化情況下，學生對占據空間變小狀態下空氣的狀況作出解釋：一是空氣可以被壓縮，二是壓縮空氣有彈性。

5.學生用注射器對空氣可以被壓縮和壓縮空氣具有彈性進一步體驗。學生對壓縮空氣被壓縮的狀態進行可視化觀察和研究。

1.引導學生用點的方式，書面表達空氣壓縮前、壓縮后及活塞向外拉伸后狀態的猜想。

組織學生表達、交流自己的猜想。

2.引導學生設計實驗，尋找可靠證據。

3.組織學生用找到的證據進行論證，驗證猜想。然后引導學生基于可靠證據對空氣占據空間大小變化過程中空氣量是否有變化，空氣是否可以被壓縮，壓縮的空氣有什么特點等作出合理的解釋。

4.組織學生對作出的合理解釋進一步驗證，深化對壓縮空氣的認識。

5.借助有色氣體，組織學生對壓縮空氣、空氣被壓縮后的狀態進行類比研究，深化對壓縮空氣的認識。

1.讓學生針對問題自己提出猜想，打開學生思維的空間。

2.讓學生勇于、善于向同伴表達交流自己的猜想，進行思維碰撞，取長補短，修正完善猜想。

3.引導學生基于可靠證據檢驗猜想，作出解釋，培養學生求實的科學精神。

三、鞏固拓展，課外延伸。

學生用上述觀察研究獲得的壓縮空氣的知識，制作、體驗、解釋生活中運用壓縮空氣現象，如空氣槍、籃球、氣球……。

1.用注射器制作空氣槍，反復體驗，嘗試解釋原理。

2.對籃球打氣等生活中利用空氣被壓縮的現象進行分析和解釋。

1.組織學生用注射器制作空氣槍，進行觀察體驗和解釋。

2.用實物、圖片等方式引導學生觀察生活中壓縮空氣的應用實例，分析解釋原理。

引導學生基于本課壓縮空氣的特點進行拓展分析，實現更大范圍的遷移。