陈壁烘等：教科版三年级上册《空气》单元试教分享

编者按：

本学期，教科版科学的新教材已经滚动更新到了三年级。相较于老教材，新教材有哪些新变化、新要求呢？带着这样的问题，在上学期，来自宝安区多所学校的一群充满热情活力的老师，在百忙之中进行了三年级上册新教材的试教探索工作。6个试教团队各自拟定好试教计划，高质量独立地完成了本次试教，为全区科学老师接下来的教学工作提供了极具借鉴价值的经验。

以下是来自黄埔小学陈壁烘团队的试教分享。

教科版三年级上册《空气》单元试教分享

活动现场实录

一

概述

我们生活的地球上，空气几乎无处不在，深刻地影响着各种生物的生存和人类的生活。

在一年级教材里，《我们周围的物体》单元的第7课，学生已经对空气进行了初步的研究，但研究方法仅限于使用感官对空气进行简单的观察和描述，学生对空气的基本特征有一定的感性认识。进入三年级，学生的探究方法和技能都有了很大程度的发展，因此，在本单元的学习中，学生将采用感官和各种辅助工具，对空气这种物质进行更为深入的探究。本单元教师将带领学生认真地观察空气，并且用多种方法研究空气性质。让学生了解到空气是占据一定空间的，也是可以被压缩的；空气虽然感觉很轻，但也是有质量的，很多很多的空气积聚起来，质量还不小；空气也是可流动的，自然界的很多现象都与空气的流动有很大关系。学生还将联系生活实际，认识到空气是生命生存的必要条件，人类的生活离不开空气，人们利用空气的性质做了许多事情。

通过对比新旧教材的单元内容我们可以发现，旧教材的这个单元内容叫《水和空气》，它分两部分内容，1-4课是研究水，5-7课是研究空气，其中，第五课《我们周围的空气》其实就是新版本的第一课《感受空气》；第六课《空气占据空间吗》对应的是新版本的第2、3课，将1个课时的内容分成了2个课时来完成；第7课《空气有质量吗》同样对应新版本的5、6课---《空气有质量吗》以及《一袋空气的质量是多少》，将原来的课时进行拆分，在我看来，最重要的目的是，降低教材难度，坐实科学探究的过程。在新教材中还新增了《我们来做“热气球”》、《风的成因》和《空气和我们的生活》。

新教材《空气》单元共8课，其中它们的逻辑关系很明显，第一课，感受空气是整体感知空气——第二课到第七课，具体研究空气的各种性质特征——最后一课，第八课，则是讨论、归纳、总结并提炼空气的特征和作用。学生运用各种科学方法和技术手段研究作为物质的空气的基本性质，再聚焦到空气的资源属性，认识空气与社会环境的关系，让学生了解空气和我们的生活密不可分，培养学生保护环境，热爱大自然的环保意识和社会责任感。

在经历对新旧教材单元的比较和新单元逻辑关系的梳理之后，我们展开对本单元《空气占据空间吗》这一课的研究。

老教材中本科的活动非常多，第一二活动是新教材中的拓展活动——怎么样利用两根吸管把杯子里面的水挤出来，第二个活动是将底部装有纸的杯子倒扣在水中，观察纸巾是否被水浸湿，第三个活动用两只注射器分别对水和空气进行压缩和拉升实验，观察水和空气的变化，第四个活动是把空气微粒压缩时产生的变化画下来，第五个活动是找出生活中运用空气压缩的物品，第六个活动是把水和空气的异同点填写如维恩图中。我们可以感觉到，这一课在老教材中活动相当的多，这样的教学目标更多的指向结论，这在今天我们提倡科学探究的课堂中，无疑给我们增加了莫大的压力。

而新教材中，用六个步骤言简意赅地指导学生完成3个实验，探究杯中的纸会不会湿，用打气筒往杯中打气，又能看到什么现象。简化内容，细化活动，以学生为主体，让学生在活动的过程中，不仅仅能知道结论，还能知道水和空气的变化过程，它的教学目标更多的指向过程，这样的教学才能让学生学得更扎实。

看到本课在新旧教材中显著的变化，我们决定对这一课开展试教活动。

本次试教有两个重要的目的：1、检测教材中设计的活动是否适合三年级的学生；2、检测教材中设计的教学模块是否有助于教师更好的教学。

本次试教在深圳市宝安区黄埔小学小学二（2）班开展。教学过程中，一位教师主讲，一位教师跟踪观察。评估依据有教学观察、学生记录表、教学前测和后测。由于样本较少，笔者教学水平和评估水平不足，试教报告的参考意见也是有限的。

二

试教实施步骤

01

时间及对象

时间：2019年7月5日

试教对象：深圳市宝安区黄埔小学二（2）班（共49人）

试教内容：《空气能占据空间吗》

02

学生的有关前概念

本课的主要内容是三个实验，这三个实验，环环相扣，证明了空气和水及其他普通物质一样，会占据空间。

在本课开始前，笔者基于对教材的理解，设置了一些问题，以此来收集对学生“空间”这方面前概念的理解，以下是我们设计的两道简单题目。

在考察学生对空间概念理解的时候，我们想到，如果学生只是知道空间的一个概念，那对学生依然很抽象。后来我们想到，水，看得见、摸得着，通过一年级的学习，学生对水具有一定的了解，用水这种学生常接触的物质考察学生对空间的理解，具有一定的参考价值。

而第二题，则是考察学生能够感知到瓶中空气的存在，以及空气和空间的关系。

从测试中，我们发现，超过75%的学生对空间这个概念已经有一定的认知，让人意外的是，原本我以为第二道题能够感知瓶子内空气存在并且占据体积这个事实的学生应该不多的，而测试结果让我觉得小看这群小孩子了，有超过50%的学生已经能够感受到空气是占有一定空间的，这将给我们本课的试教带来了便利。

03

实验器材的挑选

在器材的挑选和准备上，我们下了一些功夫，我们在实验前就已经为学生准备了3个杯子，并编号，1号杯子是底部粘有纸巾的无孔的杯子，2号杯子是底部带有纸巾的有孔杯子，3号杯子是底部不带纸巾的有孔杯子，分别对应教材的三个实验，杯子底部的孔，包括后面拓展活动中的有孔带盖小瓶子，我们都是用这种学生用简易电转打的，加盖的瓶子，再在孔周边填一些橡皮泥，气密性会更好。在做第3个活动时，我们用注射器代替打气筒，给杯子里面打气，当然这里需要在实验前提醒学生，注射器只能往杯子里打气不能抽气。

为什么我们不用打气筒呢，其实我们也尝试这么做过，但是这样做会出现两个问题，第一，给杯子打孔的时候，如果用细一点的针去打孔，打出来的孔太小，不利于打气筒打气，第二，太粗的尖锐器物，打出来的孔不均匀，影响杯子的密闭性，除此以外，我们的教学对象是3年级的小朋友，这样的尖锐物可能会引发一些安全事故。所以我们最终坚持了我们的方案，最后得到了理想的实验现象。

04

试教过程

一、聚焦环节：

1、纸巾碰到水之后会湿，把纸团粘在杯底，倒扣在水中，观察纸团会不会湿。

提出问题：（1）杯内纸巾会湿了吗？为什么

学生活动：学生举手发言，要求所说言论必须有理有据的。

二、探索环节：

1、PPT呈现3个实验的实验过程，老师做演示实验，如右图。

2、提问：（1）杯内纸巾湿了吗？（2）杯内泡沫球的位置发生了什么变化？（3）能说明空气占据空间吗？

3、学生活动：学生每组领取3个不同的水杯、水槽、注射器，按照老师演示的步骤开展小组实验，并将结果填写在记录单上。

三、研讨环节：

1、上面三组实验中，杯中的水和空气发生了怎样的变化？

2、空气能够占据空间吗？说明一下理由。

四、拓展环节：

在瓶子里装一些水，用2根吸管和一块橡皮泥，在不倾斜瓶子的情况下，利用空气把水从瓶中挤出来。

05

课堂教学活动观察的分析

第2课 《空气能占据空间吗》

聚焦环节：

·实录：教师通过演示实验，将粘有纸巾的杯子倒扣在水槽里。提出问题：杯子底部的纸巾湿了吗？杯内泡沫球的位置有没有变化？并说明理由。学生回答——杯内的纸巾不会湿，因为杯子里面有空气，占据了空间不给水进来；杯内的纸巾会湿，水进入杯子里，因为空气不占据空间；杯子里泡沫球的位置降低了，说明水没有进入到杯子里；泡沫球的位置不变了，说明水进入到了杯子里。

·分析：大部分学生在这个实验中，能够预测到纸巾的状态，也能预测水不能进入到杯子里，但是，他们刚开始是不能通过泡沫球来判断水和空气的关系。所以课本中通过聚焦实验，首先让学生知道怎么去判断杯中水和空气的关系。

探索环节：

实录1：学生进行第一个杯子的实验，发现纸巾没有湿，而泡沫球的位置下降。

实录2：学生进行第二个杯子的实验，发现纸巾湿了，并且泡沫球在水杯中的位置不变。

实录3：学生进行第三个杯子的实验，随着注射器往杯子里打空气，泡沫球的位置下降。

A

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   ·实录4：有小组做了这样的尝试，将打孔的杯子放入水中，用手指堵住小孔，向上提杯子，发现杯子内的水位较杯子外的在升高。

·分析：

经过器材的精心挑选以及上课老师的耐心讲解演示，我们小朋友的实验做的比较顺利，学生通过小组合作完成了三个实验，在第三个实验当中，能够直观的看到注射筒往下压，小球下降的现象，简单易懂，操作性很强的这些实验设计，让小朋友异常高兴和投入。还有的小组在做完三组实验之后，意犹未尽，开始了另外的探索，其中有一组将带孔的杯子下压后，堵住小孔，再把杯子上拉，发现了神奇的现象，杯子内由于没有空气的加入，导致杯子上提的时候，水也被提起来了，这个小实验让这群小朋友发现一定量的空气它占据的空间也是固定的。

做实验过程当中也出现了一些意料之外的状况，有一些纸巾由于没粘牢，在实验过程当中掉入了水中，所以制作教具的时候，可以多贴几块双面胶。

我们这个实验是在教室里面做的，有的小朋友因为自己桌面全是水，表现出对实验的抗拒，所以学校有条件，可以准备一个大一点的容器，让学生把实验放在大容器里面做，这样既不会影响桌子，也可以收集实验产生的废纸。

研讨环节：

·实录：教师提问：1、上面三组实验中，杯中的水和空气发生了怎样的变化？空气能够占据空间吗？说明一下理由。

·学生回答——本课第一个实验，水中倒扣的杯子里的纸巾不湿，初步证明空气占据了杯内空间，“保护”了纸巾；第二个实验，杯底打孔，水占据了原先空气的空间，将杯子中的纸巾浸湿；第三个实验，打气筒往杯子里打气，空气排开水后重新占据了空间。

·分析：

    研讨环节中，我们根据课本中的两个研讨问题，我们的小朋友各抒己见，刚开始还支支吾吾，说不清这3个实验中的逻辑关系，可是到后面，随着研讨过程的深入，越来越多的学生认识到3个实验中潜藏的逻辑关系，从这个关系中推理出空气确实是占据空间的。教学过程当中，安排这种研讨活动，让学生的思想产生摩擦，更能够培养学生的逻辑思维。

拓展环节：

·实录1：学生将两支吸管都插入瓶子底部，用橡皮泥封住瓶口，从一支吸管中吹气，水就从另一只试管中出来。

实录2：学生将一支吸管都插入瓶子底部，另一支只插到瓶口不接触水，用橡皮泥封住瓶口，向没插入水中的吸管吹气，水也能从另一只试管中出来。

分析：拓展环节在这整节课的安排上，有一种画龙点睛的感觉，学生利用刚学习的知识，完成一个有趣的活动，这个活动更像一个游戏，学生团结协作，在笑声中结束了本节课的内容。

当然这个环节也会出现这样一种状况，调皮的两个学生同时吹吸管，瓶中的水也会咕噜咕噜的从瓶盖的两个小孔出来，当然这属于违规操作。这跟瓶中水太多、瓶子气密性不好、学生没有严格执行我们的要求都有关系。

06

小组记录单分析

第2课 《空气占据空间吗》1、学生的主要任务：学生按照课本6个步骤完成3个实验活动，并将纸巾是否被浸湿、小球的位置是否有变化、以及最后的结论填写在记录单上。2、记录单分析结果：教学过程中，我们总共回收了12份实验记录单（每小组一份），记录表分成3类，一类是完全正确的，有8份，一类是个别纸巾是否被浸湿回答错误的，有2份，还有一类是小球位置变化勾选错误的，纸巾是否被浸湿这个错误的出现是因为他们小组在做第一个实验的时候，杯子稍稍倾斜，导致一些水进入到了杯中，造成了实验误差，因此在实验前一定要让学生站起来，缓慢竖直的把杯子插入水槽内，而小球的错误大部分来自实验2，通过询问这些小组的学生，发现他们的误区在于选错参考物，他们看到杯子下降了，而泡沫球在杯子的位置是上升了，学生就误以为小球的位置上升了，因此在教学过程中，一定要提醒学生这一点。

三

试教心得

1)  新教材优化课程内容，细化探究活动，以学生为中心，开展切实、有趣的科学探究活动。

2)  教材4个板块设计，功能明显，效果显著。聚焦环节设疑，明确探究内容；探索活动细化，教学指向过程；研讨问题明确，指向思维构建，形成结论；拓展环节有趣，增强科学知识的趣味性。

3)  内容设计符合学生水平，同时趣味性十足。该单元每课内容设计合理，每节课都符合多符合大多数学生的学习水平，具有一定的挑战性的同时也不至于太难。

4)  探究和记录，学生像科学家一样观察记录。《科学科学学生活动手册三年级上册》给教师提供了很好的记录单样式，每个探索环节都有相应的记录，并且记录内容十分简单有趣，学生能够主动地观察和记录。学生对“探索”的理解逐渐进步，逐渐适应“边探索边记录”的要求，并养成习惯。

5)  二年级学生的表达能力还处于一个参差不齐的水平，但是他们又很想表达自己的观点，新教材设置了研讨环节，让科学课堂不止于探究实验，还鼓励学生大胆的表达自己的思维，在研讨活动中发生思维碰撞，把实验推向结论，完成科学探究的全过程。这在培养学生创新思维上也有很大的作用。

综上所述，新教材在趣味性设计，探索活动设计，帮助学生的概念发展等方面都比较优秀，是比较适合在三年级进行教学的。

  施教人：陈桂豪  撰稿人：陈壁烘

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