《空气有质量》教学案例

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。

（二）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开电源  将电子天平放在水平桌面上，打开电源。

②归零    按一下“归零”按钮，确保在称量前显示为“0”。

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？

4. 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。”

（三）阅读资料，了解人类认识空气有质量的发展史。

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 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）

 

八、实验记录单

  《空气有质量》研究学习记录单

一、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。

物品名称
重量（克）

二、给空气称重。

结论：空气（有    没有）质量，空气的质量。