林丽璇等：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。

以下是来自潭头小学林丽璇老师团队的试教分享。

活动现场实录

01

试教实施时间及对象

     各位老师下午好，我是来自潭头小学的林丽璇，给大家带来的是《空气》单元的试教分享。本单元的试教活动是由同校的陈添、张奕两位老师与我共同合作完成；时间是在今年的7月初，也就是上学期末的时候；试教对象为本校二年级一个班的部分学生，也就是现在新升上来的这批三年级学生。

02

新旧教材的对比

      关于《空气》单元，我们先来看看新旧教材的对比。新版本的教科版三年级上册《空气》单元是由旧版的《水和空气》单元改版而来。其中，旧版的第5课“我们周围的空气”对应新版的第1课“感受空气”，旧版的第6课“空气占据空间吗”拆分为新版的第23课时“空气能占据空间吗”、“压缩空气”，旧版的第7课“空气有重量吗”则拆分为新版的第45课时“空气有质量吗”、“一袋空气的质量有多少”。另外，新版教材还新增了三个课时“我们来做热气球”、“风的成因”、“空气和我们的生活”。本单元共8课，第1课是整体感知空气，第2-7课是具体研究空气的各种性质特征，第8课是归纳、总结。由于时间关系，我们只选取单元较为重点的2-6课进行试教。

03

试教分析

     接下来我将就试教的这几个课时进行试教分析。

第2课《空气能占据空间吗》主要是通过压杯入水的典型实验来证明空气能够占据空间。学生的主要任务是分别将杯底不带孔与带孔的杯子压入水中，观察纸团是否会湿，并对实验现象进行解释。实验一，将不带孔的杯子压入水中，大部分的学生在实验中观察到纸团是不会湿的，也能够理解并表达出是因为空气占据了杯子里面的空间。有2个学生在实验过程中画出来的水面是上升的，纸团也湿了。经过提问，学生也能分析出来是实验操作的失误，在杯子下压过程中出现倾斜的状况导致纸团会湿。实验二，将带孔的杯子压入水中，学生基本能够正确画出杯中的水面变化，部分学生还在图中用箭头和文字的形式表示出这种变化，说明学生对于实验中水和空气占据空间的变化理解得比较好的。本课难度适中，教学目标基本达成。第3课《压缩空气》
学生的任务为用相同的力分别向下挤压和向上拉伸两个抽进同样多水和空气的注射器，记录挤压和拉伸后水和空气占据空间的变化情况，并尝试从微粒的角度来解释压缩空气的现象。本实验操作相对简单，现象也比较明显，大部分的学生通过实验能够发现空气容易被压缩和扩张，而水不容易被压缩和扩张。但对与空气能被压缩和扩张的解释：初始时基本所有学生画出来的都是受挤压后空间变小，空气颗粒减少；受拉伸后空间变大，空气颗粒增多，说明从微粒角度来解释空气能够压缩的现象对学生来说还是比较困难的。经过讲解，学生能够对记录进行一定的修正，学生大致理解了空气能够压缩和扩张是因为空气颗粒之间距离的变化。但总体上来说，从微观角度来解释宏观现象这部分内容对三年级的学生来说还是有一定的难度。建议可以在研讨环节先给学生充分的时间思考交流其中的原因，教师作一定的提示后再让学生动手画图解释，以降低难度，后续还可以配合动画等来帮助学生巩固空气能被压缩的理解。第4课《空气有质量吗》
新版教材将“重量”一词改为“质量”。一个物体的质量是不会改变的，但重量就不一样，比如同一物体在在月球上和地球上，重量就不同。使用“质量”一词来描述空气的特征，与课程标准相对应，也有利于科学词汇更系统和规范的表达。对于“空气是否有质量”这个问题的验证，教材提供的方法是在简易天平的两端挂两个小桶，分别放入皮球和豆子，以增减豆子数量的方式，衡量皮球内空气质量的变化。实验看似操作难度不大，也很好理解，实际操作起来却困难重重。利用实验室仅有的器材，我们做了如下尝试：1.旧版教材的做法：小天平两端分别挂未充气与充气的气球，天平有时候会偏向充气气球一端，有时候是平衡的，实验的可重复性不高。根据教参的说法，是因为橡皮气球在充气后，球体积增大会导致其所受空气浮力增大，产生误差。2.新版教材的做法：大天平一端挂未充气的小皮球，另一端用绿豆等其他物体平衡。往小皮球中充大约10筒孔气后再挂到天平上，天平有一点点往充气皮球一端倾斜，但效果不是很明显。3.改进：猜想可能是小皮球能充的空气较少导致现象不明显，其他条件相同的情况下改用大皮球进行实验，大皮球能充的空气大约是20筒。情况还是没有明显改善。研究后发现主要问题是：天平的横杆并不是固定在支架上的，操作前后容易左右移动，会对天平的平衡产生较大影响，实验误差大。由于实验器材的局限，第4-5课的试教最终没有进行。查阅了资料后，确定了实验可以成功的理论依据及成功案例，这里提供作为参考。改进教材中的简易天平：加了一个指针和刻度以放大细微变化；把天平一端装皮球的小桶换成塑料袋，减轻重量。（图来源于2019年浙江省小学科学关键问题专题研训活动中叶军老师分享）第5课《一袋空气的质量有多少》旧版教材的做法是直接用天平来称量充气前后皮球的重量，新版教材则是沿用上一课的简易天平，用常见的物体如绿豆、回形针等来衡量一定量的空气的质量。教参中的解释是因为三年级的学生对质量单位没有概念。电子秤虽然可以用精确的数字显示20筒空气的重量，但这个数字代表的重量，究竟有多重呢？如果没有跟生活经验和实际物体联系起来，学生就没有深刻地感知，说明新教材也更加注重加强所学知识与学生生活的联系。第6课《我们来做热气球》我们是用塑料袋、蜡烛、纸筒做一个简单的“热气球”。分析记录单发现，学生对于加热后塑料袋的变化的感性认识还是比较清晰，能够达成共识：塑料袋中原来的冷空气加热后会变成热空气，体积会变大，重量变轻，热空气上升带动塑料袋上升。问题主要在于6个小组中仅有3个小组做的“热气球”能成功上升较高一段距离，另外3个小组的“热气球”只能漂浮一小段距离。对比“热气球”成功升空与未成功的小组，发现蜡烛火焰高的小组塑料袋更容易上升。改进：可以用托盘等固定住蜡烛，防止蜡烛容易倒；蜡烛的长度以及灯芯的长度适当长一些，以保证火焰更大、更高，有效加热。待改进的问题：塑料袋上升的持续时间非常短。教参中提到塑料袋要轻、薄、大一些，我们用更大的袋子试验过，试验效果也不是很明显，袋子有往上飘的趋势，但很难上升到半空中。




关于《空气》单元，我的试教分享就到这里。不足之处，请大家多多指正，谢谢大家!

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