《空气占据空间》创新实验设计方案

《空气占据空间》创新实验设计方案

一、产生背景：

《小学科学课程标准》明确指出：“小学科学课程是培养学生科学素养的启蒙教育”，小学科学实验教学正是培养学生科学素养和进行探究学习的主要方式。我长期从事小学科学教学和实验室管理工作，在平时的工作中我特别注重科学实验教学，善于根据教学需要对教材实验进行改进与创新。今天我所展示的创新实验方案《空气占据空间》就是其中的一个。我在以前的教学中，采用书上的原型实验，学生理解困难，操作成功率低。萌生了我对此实验进行改进与创新的想法，结合平时在教学中的经验我对此实验提出了以下改进与创新方案。

二、教科书上的原型实验：

把纸团紧塞在杯底，将杯子倒立竖直压入水中，再竖直拿出来，根据杯中的纸团不会潮湿，证明空气占据空间。

三、需要改进创新的地方：

结合我们农村学校以及学生特点，我认为书上的原型实验有以下几个值得改进与创新的地方：

1、学生在实验操作时不易把握，导致有的学生由于方法不当，把杯子压入和拿出水中时没有完全竖直，水进入杯中；

2、做这个实验时，总有几个同学不小心把纸团落在水中，从而影响实验结论的产生。并且实验桌上散落着一个个潮湿的纸团，既浪

费了材料，又不够环保卫生；

3、学生如果用湿手触摸纸团，感知纸团的干湿比较模糊。

4、如果水槽里的水量过少，导致玻璃杯不能完全压入水中。

5、此实验要让学生通过观察纸团没潮湿的现象，理解空气占据空间，比较抽象，三年级的学生以形象思维为主，学生比较难理解。

四、创新实验设计方案：

实验原理：空气要占据一定的空间。

实验器材：一个空饮料瓶，一个气球，一个黄色的乒乓球，一个装满水的水槽。

实验装置：将空饮料瓶的底部剪去，再将瓶盖拧去罩上气球，并用细棉线将气球颈部扎紧（便于观察空气的流动）。

实验操作步骤：

1、将乒乓球放入水槽中，用手将气球里的空气尽量排出，并压住饮料瓶的颈口处，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、把手轻轻松开，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，水进不去；当把压住瓶口的手松开时，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：空气要占据空间。

五、创新实验的效果：

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，纸团乱扔影响环境卫生。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。

六、创新实验成果推广效应：

经过改进与创新后的实验，在我们学校及全龙马潭区推广应用近两年来，效果非常明显，运用此实验，学生探究兴趣浓厚，轻松地完成了探究实验，掌握了空气要占据空间的性质，实验成功率达到 98%，大大提高了我校实验的开出率，落实了实验教学的“三开”。此创新实验初步渗透了初中压强的知识“空饮料瓶里的水为什么会上升？”；浮力知识“乒乓球为什么会浮上来？”让知识得到拓展和延伸。