小学科学创新实验过程

“空气占据空间”的实验创新

一、实验或器材在教材中所处的地位与作用

“空气占据空间”实验是河北版小学科学三年级上册第四单元《认识空气》中进一步证明空气存在的探究活动。旨在让学生通过探究实验活动认识到空气是一种物质，并且能够占据空间。同时，通过尝试设计并实施实验过程，培养学生的观察能力，创新能力,操作能力，对于提升学生的科学素养和探究精神具有重要的作用。

二、实验原型及不足之处

（一）实验原型

教材中的实验原型是从“水占据空间”的实验开始的，将钩码放入装满水的烧杯，水溢出，让出部分空间，证明水占据了空间。然后让学生根据“水占据空间”的实验推测空气是否占据空间。再依托教师提供的器材（如水槽、红水、注射器、玻璃管、透明软管、胶塞、长颈烧瓶、去底塑料瓶等）自行设计实验来证实自己的猜想。

(二)不足之处

1．“空气”概念太抽象，实验设计无主张。

水，看得见，摸得着，所以教材中“水占据空间”的实验现象非常明显，学生也容易理解。而空气看不见，也摸不着，由水占据空间过渡到空气占据空间是思维的节点，原型实验并没有化解这一节点。

2．实验原型欠指导，创新设计困难多。

三年级的学生刚刚接触科学课，根据课堂经验，面对老师提供的

各种材料仪器，即便有学生能设计出一些实验，但是整体水平不高，教者不利用具体形象的实验来启发，学生的想象力很难被激发。三、实验创新与改进之处

由于空气看不见摸不着，让学生明白空气占据空间很抽象，有难度，而书上的实验太抽象，三年级的学生理解起来有一定的难度，于是我便利用学生常见的一些器材注射器、红水、烧杯、软管、胶塞、水槽等，设计实验，让学生观察，再通过日常生活中学生你知我见的物品作为实验器材，又设计一个实验，让学生进一步观察，通过这两次次演示实验，让学生更清楚的理解空气占据空间，这两个实验的趣味性强，适合三年级的学生探究。

四、实验器材

1．长颈烧瓶、红水、水槽、胶塞、透明软管、两个注射器、玻璃管。

2．去底塑料瓶、气球、乒乓球、水槽、水。

五、实验原理及装置说明（包括实验装置平面图）

实验原理：空气要占据一定的空间。

实验装置：

1．实验一的装置：将烧杯里面装满红水，一个注射器抽一管红水，另一个注射器抽一管空气，将其分别注入烧杯内，观察现象，水都溢出来。

2．实验二的装置：将空饮料瓶的底部剪去，再将瓶盖盖紧，观察乒乓球的位置；拿开瓶盖，然后将瓶口罩上气球，再观察乒乓球的

位置。

六、实验过程

实验一：

1、先将一个注射器抽一管红水，另一个注射器抽一管空气；

2、再将红水注入装满水的长颈烧瓶装置内，观察现象，水从玻璃管中挤出来了；

3、最后将注射器内的空气通过透明软管注入装满红水的长颈烧杯内，观察现象，此时红水也挤出来了；

比较发现，水进入长颈烧瓶中烧瓶中的红水挤出来，说明水占据空间，当空气进入长颈烧瓶中，烧瓶中的红水同样被挤压出来，说明空气也占据了空间。

实验二：

1、将乒乓球放入水槽中，将透明空饮料瓶罩着乒乓球，竖直压入水中，观察乒乓球停留的位置。

2、把透明空饮料瓶的瓶盖去掉，套上气球，同样将其竖直压入

水中观察饮料瓶里的乒乓球的位置变化以及气球的变化。

3、比较发现：开始乒乓球停留在水槽底部，说明空气占据着饮料瓶的空间；当把瓶盖去掉换成气球时，瓶中的空气就可以到气球中，水就进去占据原来那部分空气占据的空间，乒乓球随水面而上升。

4、得出结论：更进一步证明空气占据空间。

七、实验效果

1、改进后的实验所需材料既简易，又绿色环保，而且比较安全。原实验使用玻璃杯易摔碎，不安全，而此实验选用的器材为生活中的废弃用品，既减少了生活中的垃圾，又为学习所利用。

2、实验操作既简单，又可重复实验，便于推广。组装实验装置简单，实验原理通俗易懂，同一个实验装置可重复使用，回收利用，可以得到同样的效果，具有很高的推广价值。

3、空气占据空间和空间被替换的现象都非常明显，变抽象为直观形象，增强实验的趣味性，更适合三年级的同学探究。

4、通过观察乒乓球位置的变化及气球的鼓起，变静态为动态，感知空气的流动来理解空气占据空间，可视性强。

八、自我评价

本实验的实验效果明显，学生易懂；实验装置创新，教师自制，学生也可自制器材进行实验探究。科学是民族发展之魂，学生的科学素养是提升需要我们科学老师用心上好每一堂科学课，今天的创新实验是我在科学教学中一点小小的探索，今后我会继续努力带领我的学生一起去探索科学世界的奥秘。

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