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1、空气占据空间吗教学设计浙江省衢州市柯城区鹿鸣小学郑美宏【科学教育理论指导】：小学科学课程标准指出：小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗 旨的义务教育阶段的核心课程。小学科学课程实施探究式的科学教育，通过引导 学生体验科学探究过程，初步形成对科学的认识，从而最有效地到达培养学生科 学素质的目的。科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的主 要方式。亲身经历以探究为主的学习学习活动是学生学习科学的主要途径。能够 让学生通过亲自收集数据，参与实证、讨论和辩论，建构和理解主要的科学概念; 体会到人类通过观察、实验和推理来获取正确的知识，并了解科学知识是相对稳 定并不断开展进步的
2、。探究式科学教育，还能够培养学生的科学思维能力、动手 能力、创新能力和运用科学语言进行表达和交流的能力。学生有了参与探究活动 的亲身体验，也有利于他们对科学精神的理解和培养，学会尊重事实，尊重和欣 赏不同的意见,养成科学的生活方式,并对科学技术与社会的关系有基本的了解。关注学生的开展，学生是主动的学习者。研究说明，儿童生而具有强烈的好 奇心和强大的学习能力，教育需要为他们的开展提供机遇。学习科学研究还说明, 只有在学生主动学习的情况下，学习过程才能有效地发生，包括概念的扩展和建 构以及错误概念的抑制和转变。我们要在对学习者进行全面及时的了解和分析之 后进行的设计活动。要以学习者的学习为出发点确
3、定教学目标、选择教学策略、 设计教学媒体。以学习者为中心，围绕学习者在学习过程中遇到的学习问题而展 开教学设计，充分表达了学习者的主体地位。有结构的材料，促进学生科学概念的建构。美国学者兰本达认为，任何有意 义的发现、领会都是经历、卷入与参与的结果，而其中材料就是激发、引起探索 “经历”的有效手段。”材料引起学习，材料引起活动。”教师为学生的探究活 动提供有结构的材料，让学生与材料亲密接触，使其在活动中体验材料中蕴含的 概念，获得对事物的感性认识，这是科学活动中的重要内容，也是提高课堂效率 的一个重要途径。典型的材料要能让学生通过对材料的操作和思考，提升科学概 念与自然现象间更紧密的联系，从而
4、获取对事物的完整、真实的认识；探究材料 及其结构应具有适当的挑战性，可以让学生通过不同的途径开发，以适应不同经 历的学生产生多种开展或结果，使学生们在讨论中开展心智。【教学内容与教学方法梳理】：空气占据空间吗是教科版三年级上册水和空气单元的第6课，学生 通过4课的学习，对水有了深入的认识和了解。从第五课开始学生的探究主体 转向空气。本课的教学的核心内容是建立在学生通过学习我们周围的空气一 课后对空气的一些基本情况有所认识的基础上，对我们周围的空气一课的进 一步延伸。同时也为后面空气有重量吗一课做铺垫。本课教材分为三个环节: 活动一：空气占据空间。活动二：空气占据空间可以改变。活动三：水和空气的
5、 比拟。本课力图让学生通过系列活动，认识到空气确实存在的，让学生认同空气 和其他物质一样，能够占据空间。由此逐步认识到空气是一种物质。由于组成空 气的粒子间的空隙较大可以随着容器容量的大小而变化，所以空气既可以被压缩 到一个较小的容器中，也可以膨胀扩张。学生通过实验会发现用同样大的力量压 缩空气和水，空气可以被压缩，而水占据空间的多少不会发生变化，从而明白空 气的体积是会发生变化的。我对教材做了一些调整：首先以游戏“吹瓶子里的气球”设疑来激发学生的 学习兴趣。第一个活动是以水和石头能占据空间来建立“占据空间的概念”，提 出“空气能占据空间吗”这问题并进行猜测。第二个探究活动是学生借助瓶盖观 察
6、到空气占据空间并构建科学概念。第三个探究活动是在学生对空气占据空间有 一定认识的基础上，利用空气占据空间解决问题。之所以将教材中“用空气将瓶 子里的水挤出来”这个活动放到知识迁移运用，解决问题环节，而用借助瓶盖观 察到空气占据空间并构建科学概念，是因为相比之下，用了瓶盖，能将无形的空 气占据空间的现象可视化。特别是空气和水占据空间在不断发生变化，通过有结 构的材料，使探究直观形象，附合三年级学生的认知规律。“不会湿纸团”与第 二个活动有重复，所以就删除了。同时考虑到三年级学生才接触实验，又尽量想 在课堂中给予学生充分的实验探究时间，所以将“空气占据空间的变化”和“空 气与水占据空间比拟”这个两
7、个活动留在下一节课进行。基于本课的教学内容及其特点，学生可以采取观察与描述、实验与模型等方 法学习。1、观察与描述。观察是小学生科学学习最常见和最首要的方法。所谓观察, 即人们在自然条件下，“通过感觉器官或借助科学仪器，有目的、有计划地感知 客观对象从而获得事实的一种研究方法。”2、实验与探究。通过对有结构材料的观察、实验和研究，通过对实验现象 的分析、讨论、相互启发和交流，使学生建立空气占据空间的科学概。【学情分析】：三年级的孩子刚刚上了两个多月的科学课，学生对科学的理解还知之甚少， 科学课堂学习习惯还没有完全形成，但是科学学习的兴趣很高。因此，在本课的 设计中，教师要通过对空气占据空间的研
8、究，培养学生持续、细致、有联系的观 察能力；如借助别的物质观察到无色无形的空气占据空间，瓶盖的上下位置改变 与水槽中水位的变化、气球内空气的变化有关系。需要我们从小事做起，培养科 学的素质。【教学目标】：科学知识：使学生知道空气是一种物质，空气占据空间。过程与方法：1、用实验方法证实空气像其他物质一样确实占据空间。2、培养学生认真细致的观察习惯。3、在科学事实的基础上进行预测和解释。情感态度价值观：培养与他人合作的良好习惯，形成尊重事实、实事求是的科学态度。【教学重点】知道空气与其他物质一样，能够占据空间。【教学难点】让学生用实验方法证实空气确实占据空间，并能在科学事实的基础上进行预测和 解释
9、。【教学准备】1、教师准备：水槽、玻璃杯、石块、塑料瓶、气球、学生材料一套、听话的瓶盖实验装置1套等。2、学生准备：水槽1个、塑料瓶1个、吸管假设干、橡皮泥【教学过程】 一、游戏激趣，前测概念:1、课前我们来玩个游戏，这个游戏叫吹气球，当然和平时的吹气球有点不同,放在瓶子里面吹。2、学生挑战，并提出疑问：为什么气球在瓶子里吹不大？3、尝试说说气球为什么吹不大吗？设计理念三年级的孩子年龄小，爱玩游戏，在玩中产生矛盾，提出问题，能 激发学生自主探究、解决问题的欲望。同时尝试说说原因，能对学生进行空气占 据空间的概念前测，更附合实际地进行教学。二、自主探究，构建新知（一）建立占据空间的科学概念1、板
10、书“空间”，什么是空间，你能指出杯子的空间来吗？文具盒的空间？教室 的空间？2、（给杯子装满水）这是装满水的杯子，问：什么占据了杯子的空间？3、出示一块石头，如果把这块石头放入杯中，猜一猜会发生什么现象？说说你 的想法。4、观察将石块放入水中。5、如果把石块取出，你猜猜，又会有什么现象发生？6、试一试，确实水位下降了，杯子里空出了一局部空间。看到这儿，你能不能 想出石块原来占据了多大的空间？7、空出来的空间让给谁了呢？9、水能占据空间，石块也能占据空间，那么空气占据空间吗？说说你的想法。 10、究竟能不能，我们要用证据来说话。下面我们来做个实验，看看能不能找到 一些空气占据空间的证据。设计理念
11、考虑到三年级学生在本课以前并没有直接涉及到“占据空间”这个概 念，而本课又是紧紧围绕“占据空间”在做文章，所以在进行新课之前引导学生 通过一系列活动知道什么是“占据空间”。（二）探究空气占据空间1、出示剪了底的瓶子。这是一个剪了底的瓶子，这整个瓶子的空间被谁占据着？ 2、水槽里装水，翻开瓶盖放在水面上，将瓶子竖直放入水中（瓶盖处于瓶中）， 现在空气占据了多大的空间？你是怎么知道的？3、从水中取出瓶子，下面我用橡皮泥、管子和夹子做了个盖子，把瓶口密封起 来。再竖直放入水中，看看现在空气和水各占据了多少空间？4、怎么现在水只占据瓶子这么小的一局部空间？5、能不能让水占据更大的空间呢？6、现在我把夹
12、子翻开，你注意观察有什么现象？在这个过程中你还观察到什么 现象？7、占据气球空间的空气哪儿来的？8、现在有没有方法让空气占据瓶子里的空间大一些呢？9、请个学生来试一试。有哪些现象可以看出瓶子里空气占据空间大了？10、谁还想来玩一玩？（1）我说要求你来操作：空气占据的空间少，空气占据的空间多（2）他来玩，我们来猜一猜他是挤气球呢还是松开气球的？11、玩到这儿，你找到空气占据空间的证据了吗？设计理念帮助儿童获得科学概念是小学科学课的一项重要任务。所谓科学 概念，就是理解认识事物的本质特征，并能正确区分事物的本质特征和非本质特 征，能透过现象看本质。空气占据空间概念的本质特征是：空气是占据空间的；
13、空气占据着空间，其他物体就进不到这个空间里去；只有空气出去，腾出空间， 其他物体才能进到这一空间里去。怎样使学生准确地理解这一科学概念，本课的 教学设计力图使学生在原有知识的基础上，通过对有结构材料的观察、实验和研 究，通过对实验现象的分析、讨论、相互启发和交流，使学生在思维推进的过程 中建立起空气占据空间的科学概。小瓶盖位置和气球鼓瘪的变化，使无形的空气 变得可视，让学生真实地“看”空气占据空间实验材料的结构性和科学性, 使实验方法具有多样，可以从不同的方面启迪、丰富和开展学生的智慧。有结构 的材料像一架梯子，促进了三年级学生科学概念的建立。（三）利用空气占据空间解决问题1、是的，现在我们可
14、以肯定地说：空气占据空间。这里有一个瓶子，现在水占据了多大空间？空气呢？你能不能利用空气占据空间的性质将水从瓶子里挤出 来？注意：不能倒，不能倾斜瓶子，就是利用空气将水挤出来。给你的材料是: 橡皮泥、吸管。先自己独立想想，你准备怎么做？2、把你的想法和小组成员交流一下，看看大家能不能一起想出个方法来。3、交流：吸管怎么用？橡皮泥什么用？温馨提示：（1）实验时注意小组合作。（2）完成后准备经验提供。（3）实验结束时整理好材料。4、学生实验，老师巡视指导5、交流：你们是怎么做的，看到了哪些现象？你怎么解释？其他组有补充吗？ 6、小结：空气能占据空间的。当空气进去了是能将水挤出来的。7、贴图，（1）
15、没有密封，（2）两根吸管都在瓶内空气中的。这两种情况，往里 面吹气水流不出来，为什么？看来只有在封闭的空间里空气才能将水挤出去。设计理念以任务“用两根吸管，一块橡皮泥，利用空气把瓶子中的水给挤出来”, 驱动学生进一步去研究空气占据空间这个问题，这对学生来说是具有一定的挑战 性的，但有了前面的承接，学生愿意接受这样的任务，都会兴致勃勃地参与到接 下来的探究活动中。学生会把知识进行迁移和运用，自然而然地想到了方法。而 两根吸管使实验出现多样性。多样的实验方法最终都指向“空气进去了将水挤出来了”，为学生理解空气占据空间的概念做了很好的巩固。三、解疑答惑，巩拓展1、现在你明白为什么瓶子里的这个气球吹不
16、大?2、你能想出哪些方法来吹大气球？回家试试，下节课进行展示。设计理念课前的设疑，课后的解疑，使学生的学习首尾呼应，浑然一体。同时 将研究向课外延伸，使科学学习的时间和空间开放，兴趣持久。【板书设计】空气占据空间吗?空气占据空间吗?空气占据空间【教学评价设计】基于本课的学习模式是小组合作学习及实验探究，所以在评价设计上表达两 个原那么：团队评价为主，个体评价为辅，及时评价和课后延续性学习评价相结合。 在课中，两根吸管、橡皮泥，想方法使瓶子里的水流出的探究活动及展示，通过 对整个团队的评价，促进学习合作学习，培养合作意识，交流能力。课后延续性 作业的评价是本课的一个重点。让学生带着问题继续之后的
17、科学探究，以评价领 引孩子们进入开放式的课堂。附：课后延续性作业评价表：“吹大瓶子里的气球”研究记录班级： 姓名:我的设计（可画图）方法一：方法二：方法三：效果【设计特色简述】：运用有结构的材料，将学生卷入科学探究活动中，开展学生的科学思维并建 构起科学概念是本课设计的最大特色。本课，在学生认识空气占据空间这一科学 概念的过程中，始终有一条思维的主线贯穿在整个教学活动：游戏激趣，概念前 测：瓶里的气球为什么吹不大，然后建立占据空间的概念，通过瓶子和气球的实 验，证实空气也能占据空间，最后运用空气占据空间的知识完成任务：“空气将 水挤出来”，吹大瓶里的气球用学生内在的、广泛深入的思维活动牵动他们 外在的、有效的行为；用外在的，有效地行为开启他们更广泛的深入的内在思维 活动。环节的设计巧妙，通过学生一步步的猜测和对实验现象的分析，一环扣一 环，环环紧扣，层层深入，学生的思维不断地充实、覆盖、拓展、深入和完善， 训练了学生思维的严谨性和连续性，提升了学生的原有认知，有效地促进了学生 自己对空气性质的认识，开展了学生的科学思维能力。