3　认识水和空气教学创新设计

《交换空间》教学设计

常州市金坛区朝阳小学 戴辉文

一、教学目标

1.知识与技能

（1）通过课堂实验和探究活动，知道空气具有占据空间的性质。了解空气与水交换空间时对水流出速度的影响，进而懂得和理解其实际应用、综合应用。

（2）了解模拟实验的方法，能依照展示，进行独立的设置和操作，从而达到掌握科学探究方法的目的，并提高动手验证能力。

2.过程与方法

（1）通过实践操作、实验检测，探究空气与水交换空间的方式，发现空气进入的速度会影响水流出的速度的现象。

（2）通过实践应用，加深对空气占据空间的认识和感受，增进知识与生活实际的联系。

3.情感、态度与价值观

通过讨论交流和实践操作等活动，体会身边的、生活中的科学，培养探究精神，激发学习兴趣，并从中感受自主学习、合作学习的快乐。

二、教学重难点

重点：认识空气占据空间的性质，寻找空气与水快速交换空间的方式。

难点：学会运用模拟实验的方法验证，并能通过实际操作得出准确的结论。

三、教学准备

演示材料：多媒体课件、相同规格饮料瓶2个（一个瓶底扎孔）

分组材料：；塑料瓶（1L容量）、吸管、小水桶、漏斗、带柄塑料烧杯各一个；抹布；秒表

四、教学过程

（一）创设思维冲突，引发研究问题

1.（出示1L水）谁来猜一猜，一口气喝完这瓶水大概需要多长时间？

2．究竟谁猜得对呢？让我们用秒表来现场测一测。

3. 以前用过秒表吗？(PPT出示秒表的使用）从图中，你知道了哪些信息？

4.下面老师和同学们合作来完成这个实验。老师负责喝水，一口气灌下这么多水，好像有点吃不消，就让水桶做我的口腔和胃，直接把水竖直倒入水桶中，同意吗？每组的1号同学用秒表帮老师计时。请2号同学在记录单上记录测得的时间。3号、4号同学干什么呢？什么时候开始计时？（老师发令3、2、1）什么时候结束计时？（瓶子里的水流完了）

5.汇报实验数据后猜测：喝完一瓶500毫升的啤酒大概要几秒？

6.有个小伙说他三秒钟就能喝完一瓶啤酒。（播放视频）

7.质疑：这个视频是真的吗？

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（二）模拟实验，理解空气占据空间的性质

1.眼见为实，我们也来现场做个实验。现在有瓶子、水、秒表，还需要什么材料？怎样来做这个实验？

2.学生讨论实验方法，随机指导完善实验方案。

3.出示实验小提示。

4.分组实验并记录数据。

5.分析数据，解决问题：插入吸管后，倒完1000毫升的水只要5秒；插入吸管喝完500毫升的啤酒只要3秒，是真的吗？

6.质疑：为什么插入吸管后水或啤酒流出来的速度会变快？

引导思考交流：没有插吸管倒水时瓶中的水有什么变化？为什么瓶中的水会冒泡，会发出咕嘟咕嘟的声音？

7.学生交流后小结：水流出来时，空气会进入瓶中占据空间。而插入吸管后，吸管成了空气进入瓶子的专有通道，向下水流的道路更加通畅，速度也更快。刚刚水与空气进行了一次空间交换。

（三）探究实验，深入认识空气占据空间的性质

1.除了插吸管，你还有别的办法能使水流出瓶子的速度加快吗？

2.学生思考后提出一些办法。

随机演示验证。（倾斜倒、底部开孔）

引导分析实验现象：瓶底扎孔后，空气直接从上部小孔中进入瓶中占据空间，水与空气交换空间的速度变快。

3.分组实验：快速旋转瓶子后倒水

（1）观看视频后交流：如何旋转瓶子？

（2）学生交流实验注意点后分组实验，记录数据，并在图中画一画空气是如何与水交换空间的。

（3）指导分析空气占据空间变快的原因：当瓶子里的水旋转起来后就会从瓶口到水最高面产生一个通道，瓶子外面的空气就会以最快速度从这个通道进入瓶里。

（四）回归生活，拓展运用

1.刚刚玩得开心吗？在这节课中，你学会了什么？为什么刚刚在用漏斗往瓶子里加水时，紧紧按住漏斗，水不容易往下流？

2.你现在知道输液器上端为什么要再插一根短管了吗？

3.还记得乌鸦喝水的故事吗？乌鸦为什么能喝到水的？

4.小结：除了空气和水会交换空间，固体和空气也能交换空间。

5.课后研究：换上粗吸管，空气和水交换空间的速度会更快吗？在旁边开孔，空气和水交换空间的速度也会变快吗？还有哪些办法能加快空气和水交换空间的速度？请同学们课后继续研究。

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