第 1 节 空气与氧气（第一课时）（教学设计）
一、教材与学情分析
通过小学的学习及生活经验，同学们对于空气的成分已有初步掌握（小学科
学三（下）），对于部分气体的证明方法已初步了解。但这些了解仅仅是学生头
脑中的前概念，不一定与科学知识相符合。空气到底由什么组成？各成分到底有
哪些作用？等问题并未全面了解，正是基于这样的教学起点，教材从活动证明二
氧化碳、氧气入手，引导学生设计证明空气中水蒸气的存在，通过测定氧气含量
的多少引申到空气中所有气体的含量的了解。然后通过性质决定用途这条教学的
主线，让学生了解空气中各物质的用途，从而对空气有一个清楚的认识。
本节是空气与生命的第一节，是本章的启始节，重点侧重于学会设计实验
来证明空气中的一些组成，分析实验中出现的问题，从而提升证据收集与现象观
察、逻辑推理的能力。
二、教学目标
1、通过活动，回忆并完善对空气组成及成分含量的全面了解。
2、通过阅读空气的利用，让学生初步了解空气各成分的作用，并初步形成性质决定
用途科学认知和方法。
3、在设计证明空气中含有水蒸气的思考与讨论中，逐步树立证据的意识及为得到问
题答案多途径地寻找证据的能力。
4、通过对氧气含量的活动讨论，提升学生对异常现象（与结果不符）的分析问题的
能力、质疑能力、寻找相关变量的能力及科学务实的精神，并提升其运用知识解释现象
的能力。
5、通过了解空气成分的历史认识过程，使其认知科学发展过程是不断螺旋式上升的
过程，从而逐步形成对科学的认同感及献身精神。
三、教学的重点与难点
1、通过教学，让学生形成性质决定用途的初步认知。
2、对空气中氧气含量的测定与分析。
四、教学设计
引言：人类生活在空气的“海洋”中，一刻也不能离开。空气中含有维系人类和万
物生命所必需的物质。为什么？
（因为空气这部分知识在小学科学三（下））已学过，学生对于空气已有一定的
认识，但掌握的知识还是建立在生活基础之上的，因此此问题是由熟悉的情境引入，一
方面唤醒学生已有的知识，另一方面激发起学生的求知欲）
一、从生活到科学：
问题 1：请你根据生活经验举例或用实 验证明我们周围存在空气？
（科学和生活的区别之一就是：科学是可以被证明的，对于空气的存在学生已经熟
知，可能来源于生活经验，也有可能来源于已学知识，此问题的设置目的是让学生明确
科学的本质之一是科学是可证的）
问题 2：根据生活经验和自主预学，你能说出空气中含有哪些物质？
问题 3： 自主预学 P72 页后你知道氧气、氮气、稀有气体在生活生产中有哪些
用途？
（空气的用途教材安排是放在后面的，把此部分提前是因为学生通过预学很容易得
出空气的成分，也很容易过渡到气体的用途。而且这部分知识是陈述性知识，学生完全
可以通过独立预学的模式来实施）
二、实验验证、定性分析：
活动 1：设计实验证明空气中含有二氧化碳
（通过两步加以实现：第一步活动向澄清石灰水中吹气以此来证明二氧化碳能使澄
清石灰水变浑浊。第二步活动利用打气筒向澄清石灰水中打气，虽然因为空气中的二氧
化碳含量少，导致没有现象，但可以引导因为人呼出有二氧化碳，因此空气中肯定有二
氧化碳，至于不成功学生很容易得出是因为二氧化碳的含量极低，可以把实验延生到课
外进行）
活动 2：观察木条在空气中和氧气中的燃烧。
（通过引导学生观察两个实验的异同点，根据都能燃烧说明空气中有氧气，根据在
空气中燃烧不太剧烈说明空气中氧气的含量不高）
思考与讨论：请根据生活实例或设计实验来证明空气中含有水蒸气
科学史渗透：法国化学家拉瓦锡首先通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成。19
世纪末，科学家通过大量实验发现空气中还有氦、氖、氩等稀有气体，此外还有少量二
氧化碳、水蒸气以及其他杂质。
三、合作交流、定量分析：
活动：测定空气中氧气的含量
1. 小组交流展示明确实验步骤及注意事项
2.请学生示范、同伴纠错，然后小组实验
3.现象及结论的填写
4.原理分析
5.思考与讨论：拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的 1/5，而我们的实验发现气体减
少的体积往往小于 1/5，为什么会出现这样的现象？
（此活动通过阅读明确其操作，实验记录其现象，分析体会其原理，思考讨论其错
误。因为学生刚刚开始接触实验，因此通过从实验入手，让学生从感兴趣的实验入手，
层层剖析，从感性到理性，特别是在最后思考的过程中注重诸如：“回顾我们在活动中
的每一步操作细节……”等科学思维的训练）
四、小结
1. 大量实验测定表明，空气中各成分的体积大约是：氮气 78%，氧气 21%，
稀有气体 0.93%，二氧化碳 0.04%、水蒸气等其他气体和杂质 0.03%。通常情况
下，空气中各成分的比例保持相对稳定。
2.小结空气的组成及应用，特别注重是“性质决定用途”的科学思维的强调
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