一、實(shí)驗(yàn)背景與設(shè)計(jì)邏輯：為什么選擇氣球？演講人CONTENTS實(shí)驗(yàn)背景與設(shè)計(jì)邏輯：為什么選擇氣球？教學(xué)目標(biāo)：三維目標(biāo)的具象化落實(shí)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)施：從材料到過程的精細(xì)化設(shè)計(jì)階段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知總結(jié)與拓展：從“實(shí)驗(yàn)”到“思維”的升華目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)下冊(cè)氣球充氣空氣壓力感受實(shí)驗(yàn)課件作為一名深耕小學(xué)科學(xué)教育十余年的一線教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸知識(shí)，用感官感受原理。今天要和大家分享的“氣球充氣空氣壓力感受實(shí)驗(yàn)”，正是基于四年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)設(shè)計(jì)的探究式實(shí)驗(yàn)課。這節(jié)課不僅能幫助學(xué)生直觀理解“空氣有壓力”這一抽象概念，更能通過動(dòng)手操作、觀察記錄、合作交流，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維與探究能力。接下來，我將從實(shí)驗(yàn)背景、教學(xué)目標(biāo)、準(zhǔn)備與實(shí)施、總結(jié)拓展四個(gè)部分展開詳細(xì)說明。01實(shí)驗(yàn)背景與設(shè)計(jì)邏輯：為什么選擇氣球？實(shí)驗(yàn)背景與設(shè)計(jì)邏輯：為什么選擇氣球？四年級(jí)學(xué)生正處于具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段過渡的關(guān)鍵期，對(duì)“看不見摸不著”的空氣往往存在認(rèn)知困難。教材中“空氣的壓力”章節(jié)是物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，但傳統(tǒng)講授法易讓學(xué)生停留在“知道”層面，難以真正“理解”。而氣球作為學(xué)生熟悉的日常物品，具有以下優(yōu)勢(shì)：直觀性：充氣前后的形態(tài)變化肉眼可見，便于觀察；操作性：充氣、擠壓、放氣等動(dòng)作簡(jiǎn)單安全，符合學(xué)生動(dòng)手能力；探究性：通過控制充氣量、改變氣球材質(zhì)等變量，可展開多維度實(shí)驗(yàn)；生活關(guān)聯(lián)：氣球與打氣筒、輪胎、噴泉等生活現(xiàn)象緊密相關(guān)，能自然遷移知識(shí)?；诖耍覍?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為“觀察-感受-探究-應(yīng)用”四步遞進(jìn)，從現(xiàn)象感知到原理理解，最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。02教學(xué)目標(biāo)：三維目標(biāo)的具象化落實(shí)知識(shí)目標(biāo)1能描述充氣前后氣球的狀態(tài)變化，理解空氣占據(jù)空間、有質(zhì)量的特點(diǎn)；3初步建立“空氣壓力是氣體分子碰撞產(chǎn)生的作用力”的微觀認(rèn)知（基于直觀現(xiàn)象的通俗解釋）。2通過實(shí)驗(yàn)感受空氣壓力的存在，知道空氣壓力與充氣量、氣球彈性等因素有關(guān)；能力目標(biāo)掌握“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的基本方法，能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)探究“充氣量與壓力的關(guān)系”；學(xué)會(huì)使用電子秤、軟尺等工具記錄數(shù)據(jù)，用文字或圖示描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；提升小組合作能力，能在交流中清晰表達(dá)觀點(diǎn)、傾聽他人意見。030102情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)激發(fā)對(duì)“看不見的物質(zhì)”的探究興趣，體會(huì)科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系；01培養(yǎng)尊重事實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，在失敗中嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法；02感受“動(dòng)手做科學(xué)”的樂趣，增強(qiáng)參與科學(xué)探究的自信心。0303實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與實(shí)施：從材料到過程的精細(xì)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料與安全預(yù)案|類別|具體物品|備注||------------|--------------------------------------------------------------------------|----------------------------------------------------------------------||核心材料|標(biāo)準(zhǔn)氣球（直徑20cm）、迷你氣球（直徑10cm）、透明塑料瓶（帶孔瓶蓋）|氣球需無破損，塑料瓶用于“瓶中吹氣球”對(duì)比實(shí)驗(yàn)||測(cè)量工具|電子秤（精度0.1g）、軟尺（測(cè)量氣球周長(zhǎng)）、彈簧測(cè)力計(jì)（測(cè)量擠壓力度）|電子秤提前校準(zhǔn)，彈簧測(cè)力計(jì)選擇量程5N以內(nèi)（適合學(xué)生手部力量）|實(shí)驗(yàn)材料與安全預(yù)案|輔助材料|打氣筒（手動(dòng)）、記號(hào)筆、實(shí)驗(yàn)記錄單、護(hù)目鏡|護(hù)目鏡備用，防止氣球意外爆破；實(shí)驗(yàn)記錄單含“現(xiàn)象描述”“數(shù)據(jù)記錄”“我的發(fā)現(xiàn)”三部分|安全提示：提前強(qiáng)調(diào)“不將氣球?qū)?zhǔn)他人面部”“充氣時(shí)慢慢打氣，避免爆炸”“尖銳物品遠(yuǎn)離氣球”，實(shí)驗(yàn)中教師全程巡視指導(dǎo)。04階段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知階段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知上課伊始，我拿起一個(gè)未充氣的氣球晃了晃：“同學(xué)們，現(xiàn)在的氣球是什么樣的？”學(xué)生們七嘴八舌：“扁扁的”“軟軟的”“能折起來”。接著，我請(qǐng)一位學(xué)生用打氣筒充氣，隨著“噗噗”的打氣聲，氣球逐漸膨脹成球形?！艾F(xiàn)在它有什么變化？”“變大了！”“變硬了！”“摸起來有彈性！”為了引導(dǎo)深度觀察，我分發(fā)實(shí)驗(yàn)記錄單，要求小組完成三項(xiàng)任務(wù)：測(cè)重量：用電子秤分別稱量未充氣氣球（約2g）和充氣后氣球（約2.3g），記錄差值（約0.3g）；量周長(zhǎng)：用軟尺測(cè)量充氣前后氣球最寬處的周長(zhǎng)（未充氣約15cm，充氣后約50cm）；階段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知摸觸感：用手掌輕輕擠壓，對(duì)比“沒氣”和“有氣”時(shí)的阻力（未充氣一捏就扁，充氣后需要用力）。通過數(shù)據(jù)對(duì)比，學(xué)生直觀發(fā)現(xiàn)：空氣雖然看不見，但能占據(jù)空間、增加重量，充氣后的氣球內(nèi)部“填滿了空氣”。這時(shí)我追問：“這些空氣安靜地待在氣球里嗎？”自然過渡到下一階段。階段二：感受空氣壓力的存在——從“觸摸”到“感知”“請(qǐng)大家把充氣后的氣球放在手掌中，用力擠壓，有什么感覺？”學(xué)生們立刻行動(dòng)，有的皺著眉頭說：“手被頂回來！”有的興奮地喊：“氣球在推我的手！”我趁機(jī)解釋：“這種‘被推開’的力，就是空氣的壓力?？諝庀駸o數(shù)個(gè)小顆粒（分子），不斷碰撞氣球內(nèi)壁和我們的手掌，就產(chǎn)生了壓力?！彪A段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知為了讓學(xué)生感受壓力的方向，我設(shè)計(jì)了兩個(gè)小活動(dòng)：氣球噴氣：將充氣后的氣球捏住口部，突然松手，氣球“嗖”地向前飛。學(xué)生觀察到：“氣球朝哪個(gè)方向噴氣，就朝反方向飛！”這說明空氣壓力是向各個(gè)方向的，噴氣時(shí)某一方向的壓力減小，反方向的壓力推動(dòng)氣球運(yùn)動(dòng)。瓶中吹氣球：將氣球放入帶孔塑料瓶中，用嘴吹——?dú)馇蛑荒芄囊稽c(diǎn)；若將瓶蓋上的孔堵住再吹，氣球完全鼓不起來。學(xué)生疑惑：“瓶子里的空氣不讓氣球變大！”我引導(dǎo)總結(jié)：瓶?jī)?nèi)原有的空氣占據(jù)空間，產(chǎn)生壓力，阻礙氣球膨脹；有孔時(shí)瓶?jī)?nèi)空氣被擠出，壓力減小，氣球才能鼓起。這一階段，學(xué)生通過觸覺、視覺直接感知空氣壓力的存在與方向，抽象概念變得“可觸摸”。階段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知階段三：探究壓力大小的影響因素——從“現(xiàn)象”到“變量”的思維進(jìn)階“為什么有的氣球捏起來更硬？空氣壓力的大小可能和什么有關(guān)？”學(xué)生提出猜想：“可能和充的氣多少有關(guān)”“可能和氣球大小有關(guān)”“可能和氣球材質(zhì)有關(guān)”。我選擇“充氣量”作為核心變量，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：選擇同一種氣球（直徑20cm），用打氣筒分別充入5次、10次、15次氣體（每次打氣量盡量均勻）；用軟尺測(cè)量每次充氣后的周長(zhǎng)（5次約30cm，10次約45cm，15次約55cm），標(biāo)記為“少、中、多”三組；階段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知每組氣球用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量“擠壓至變形2cm所需的力”（少：約1.2N，中：約2.5N，多：約4.1N）；記錄數(shù)據(jù)并繪制柱狀圖，觀察充氣量與壓力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：充氣量越多，氣球周長(zhǎng)越大，擠壓時(shí)需要的力也越大。有個(gè)小組的氣球在充15次時(shí)爆了，我抓住機(jī)會(huì)引導(dǎo)：“這說明空氣壓力不能無限增大，超過氣球的承受能力就會(huì)破裂，就像輪胎打氣太滿會(huì)爆胎一樣?！苯又?，我們用不同材質(zhì)的氣球（普通氣球vs厚橡膠氣球）做對(duì)比，發(fā)現(xiàn)厚氣球充同樣氣量時(shí)更難擠壓——?dú)馇虻膹椥裕ú馁|(zhì)）也會(huì)影響壓力感受。通過控制變量的探究，學(xué)生初步掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的思維方法。階段四：聯(lián)系生活——從“實(shí)驗(yàn)室”到“生活場(chǎng)”的遷移階段一：觀察充氣前后的變化——從“無”到“有”的感知“生活中還有哪些現(xiàn)象和空氣壓力有關(guān)？”學(xué)生積極舉例：“打氣筒打氣時(shí)，活塞推空氣進(jìn)入輪胎”“吸管喝飲料，是大氣壓把飲料壓進(jìn)嘴里”“噴泉的水往上噴，可能是水管里的空氣壓力？”我補(bǔ)充了“拔火罐”“吸盤掛鉤”等例子，并播放一段“給自行車打氣”的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察：“打氣筒向下壓時(shí)，活塞壓縮空氣，空氣壓力增大，就被壓進(jìn)輪胎里了?！弊詈?，我布置“家庭小實(shí)驗(yàn)”：用塑料瓶、吸管、氣球制作一個(gè)“簡(jiǎn)易噴泉”（在瓶中裝半瓶水，氣球套在瓶口，吸管插入水中，擠壓氣球觀察水的噴出）。學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐，進(jìn)一步驗(yàn)證“空氣壓力能推動(dòng)液體流動(dòng)”的原理。05總結(jié)與拓展：從“實(shí)驗(yàn)”到“思維”的升華課堂總結(jié)：知識(shí)與方法的雙回顧“今天我們通過氣球?qū)嶒?yàn)，和空氣來了場(chǎng)‘親密接觸’。誰能說說你學(xué)到了什么？”學(xué)生爭(zhēng)先恐后：“空氣有壓力，充氣越多壓力越大”“壓力是向各個(gè)方向的”“可以用對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究影響因素”……我用板書梳理核心知識(shí)：空氣壓力→存在（擠壓感、氣球飛行）→方向（各個(gè)方向）→大?。ㄅc充氣量、材質(zhì)有關(guān)）→應(yīng)用（打氣筒、噴泉等）。拓展延伸：激發(fā)持續(xù)探究的興趣為了讓科學(xué)課從課堂延伸到生活，我提出兩個(gè)開放性問題：01“如果在高原地區(qū)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，氣球充氣后的壓力會(huì)變化嗎？為什么？”（引導(dǎo)思考大氣壓的影響）02“用氣球還能設(shè)計(jì)哪些有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)？比如‘氣球吸杯子’‘氣球火箭’?！保ü膭?lì)自主探究）03情感升華：科學(xué)精神的種子最后，我分享自己的感受：“老師第一次做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，也和你們一樣興奮。科學(xué)不是課本上的字，而是藏在生活里的‘小秘密’。希望你們保持這份好奇，用雙手去探索，用眼睛去發(fā)現(xiàn)，未來的科學(xué)家可能就在你們中間！