明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)在邏輯關(guān)系提高《空氣占據(jù)空間嗎》教學(xué)有效性

◇邵 玲（江蘇：南京市江寧區(qū)岔路學(xué)校）

“教學(xué)不僅僅是教師教的過(guò)程，更重要的是學(xué)生學(xué)的過(guò)程?！边@就要求教師在教學(xué)過(guò)程中，要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，運(yùn)用合理的教學(xué)邏輯，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)知識(shí)。

《空氣占據(jù)空間嗎》這一課的教學(xué)，要求學(xué)生能夠通過(guò)多個(gè)實(shí)驗(yàn)探究出“空氣占據(jù)空間”這一性質(zhì)。在教材中這一課有3 個(gè)主要的探究活動(dòng)，內(nèi)容豐富，所以筆者基本按照教材的思路設(shè)計(jì)了教學(xué)過(guò)程。但是執(zhí)教完兩個(gè)班之后，發(fā)現(xiàn)了課堂轉(zhuǎn)折生硬、探究?jī)?nèi)容過(guò)多卻沒(méi)有內(nèi)在聯(lián)系、學(xué)生無(wú)效學(xué)習(xí)等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，筆者對(duì)教材中的內(nèi)容做了一些改動(dòng)。以下是對(duì)部分教學(xué)設(shè)計(jì)改動(dòng)前后的對(duì)比以及改動(dòng)的目的。

一、選用更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟牧?/h2>

（一）教學(xué)片段一

師：這是什么？（書包）這是一本書，現(xiàn)在老師想把這本書塞進(jìn)書包，能塞進(jìn)去嗎？

（不能）為什么？

總結(jié)：書包里被塞滿了，在科學(xué)上，我們就說(shuō)書包里的空間沒(méi)有了。

師：書包里有空間，那水槽里有空間嗎？教室里有空間嗎？咱們肚子里有空間嗎？

師：這本書塞不進(jìn)書包是因?yàn)闀锏目臻g被（占了）。在科學(xué)課上，我們要說(shuō)空間被占據(jù)了，其他的書不拿出來(lái)，這本書就放不進(jìn)去。那書包里的書占據(jù)著空間，水槽里的水占據(jù)空間嗎？

在這里，教材中的內(nèi)容在實(shí)際教學(xué)中引起了學(xué)生的歧義，教師在問(wèn)的時(shí)候?qū)W生一直說(shuō)：“能塞進(jìn)?！睂W(xué)生的想法很簡(jiǎn)單，他們的確認(rèn)為能夠把書塞進(jìn)看起來(lái)滿了的書包，因?yàn)闀擒浀?，但是使勁往里面塞也能塞進(jìn)，與教師預(yù)設(shè)相差太多。

于是在后面的教學(xué)中筆者將書包換成了6 年級(jí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)使用的“容量單位演示器”。

學(xué)生是不可能將方塊塞進(jìn)已經(jīng)滿了的盒子里的，這樣就不會(huì)出現(xiàn)學(xué)生強(qiáng)行塞書的情況，沒(méi)有漏洞，精準(zhǔn)提問(wèn)，把握課堂節(jié)奏，順勢(shì)引出占據(jù)空間這一概念。

（二）修改教學(xué)片段一

師：這是什么？（一個(gè)盒子）這里有一個(gè)小方塊，現(xiàn)在老師想把這個(gè)小方塊放入盒子里，還能放得進(jìn)去嗎？

（不能）為什么？

總結(jié)：盒子里被塞滿了，在科學(xué)上，我們就說(shuō)盒子里的空間沒(méi)有了。（板書：空間）

師：盒子里有空間，那水槽里有空間嗎？教室里有空間嗎？書包里有空間嗎？

師：方塊塞不進(jìn)盒子里是因?yàn)楹凶永锏目臻g被（占了），在科學(xué)課上，我們要說(shuō)空間被占據(jù)了，里面的方塊不拿出來(lái)，這個(gè)方塊就放不進(jìn)去。那盒子里的方塊占據(jù)著空間，水槽里的水占據(jù)空間嗎？（板書：方塊，占據(jù)）

二、尋找內(nèi)在聯(lián)系，搭建思維階梯

（一）教學(xué)片段二

1.吹不大的氣球

事先準(zhǔn)備：取兩個(gè)相同的氣球，其中一個(gè)有洞，將氣球裝入瓶中用球嘴套住瓶口。挑一名瘦弱的女生吹有洞的氣球；挑一名身材高大強(qiáng)壯的男生用力吹瓶中的氣球。其他學(xué)生觀察并思考。為什么瘦弱的小女孩都能將氣球吹得大大的，“大力士”卻不能吹大瓶中的氣球呢？

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：吹不大的氣球。

觀察并記錄，在記錄單1 上做出對(duì)現(xiàn)象的解釋。

解釋：空氣占據(jù)了空間。

2.魔術(shù)實(shí)驗(yàn)——“紙的奇遇”

將一張紙扔進(jìn)水里。

發(fā)現(xiàn)很快濕了。

師：我能讓紙放到水里不濕。你們信嗎？

師演示實(shí)驗(yàn)：把一團(tuán)紙巾放在杯子的底部，然后將杯子豎直倒扣在水中，請(qǐng)學(xué)生預(yù)測(cè)一下，紙巾會(huì)被水浸濕嗎？為什么？

（將一張紙扔進(jìn)水里，發(fā)現(xiàn)很快濕了。但老師卻說(shuō)，我能讓紙放到水里不濕，激發(fā)學(xué)生的思考欲望比讓他們直接做實(shí)驗(yàn)更具有意義。）

PPT 展示實(shí)驗(yàn)要求：紙要塞緊，不要掉下來(lái)；杯子要豎直倒扣在水中；豎直取出杯子后用干紙巾擦凈杯口的水。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。觀察并記錄。

師：在剛才的活動(dòng)中你們看到了什么？說(shuō)明了什么？還有哪個(gè)小組想補(bǔ)充？

（紙沒(méi)有濕，說(shuō)明杯子里水進(jìn)去了沒(méi)有？水為什么進(jìn)不去？杯子里有空氣，空氣占據(jù)了杯中的空間，水就進(jìn)不去了。）

實(shí)驗(yàn)失敗的小組反思：為什么紙濕了？?jī)A斜，有氣泡。

小結(jié)：這種現(xiàn)象說(shuō)明了空氣可以占據(jù)空間。

3.“流不下去的水”——“漏斗”變“漏堵”

事先準(zhǔn)備：將漏斗插入小口瓶，用橡皮泥封住小口瓶。

預(yù)測(cè)：水會(huì)漏下去嗎？為什么？

演示實(shí)驗(yàn)：快速向漏斗里倒水。

師：水漏下去了嗎？為什么？橡皮泥在這里的用處是什么呢？（水不會(huì)漏下去，因?yàn)榭諝庹紦?jù)空間；橡皮泥的用處是堵住瓶口，不讓空氣跑出來(lái)。）

實(shí)驗(yàn)失敗反思：為什么水漏下去了？密封不嚴(yán)實(shí)，倒水的速度慢了。

教材中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)是以瓶中吹氣球、紙巾不濕實(shí)驗(yàn)、漏斗不漏水的順序設(shè)置的。但是這三個(gè)實(shí)驗(yàn)其實(shí)是平行關(guān)系，目的都是證明“空氣占據(jù)空間”這一性質(zhì)，我在改進(jìn)教學(xué)中將三個(gè)實(shí)驗(yàn)的順序及呈現(xiàn)方式做了改動(dòng)，讓3個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生某種關(guān)聯(lián)。

（二）修改教學(xué)片段二

視頻展示：空瓶上放漏斗，倒水，水無(wú)法進(jìn)入。

教師講述：大家在生活中遇到過(guò)這種情況嗎？瓶子是空的，看著沒(méi)有任何東西在瓶子里阻擋水的進(jìn)入，但是水流了一點(diǎn)之后就下不去了，這是為什么？

學(xué)生進(jìn)行猜想。

師：這節(jié)課我就和大家一起探究漏斗里的水為什么不往下流這個(gè)問(wèn)題。

進(jìn)行瓶中吹氣球?qū)嶒?yàn)得出空氣占據(jù)空間這一性質(zhì)。

利用空氣占據(jù)空間這一性質(zhì)設(shè)計(jì)紙巾不濕實(shí)驗(yàn)。

師：現(xiàn)在同學(xué)們可以回答老師在課堂一開(kāi)始提出的問(wèn)題了嗎？水為什么難以進(jìn)入空瓶中？

生：因?yàn)榭諝獍哑坷锏目臻g占滿了，瓶口又被瓶蓋以及漏斗里的水堵死了，空氣出不去，所以水進(jìn)不來(lái)。

師：沒(méi)錯(cuò)，就是因?yàn)槠恐杏锌諝猓瑫?huì)占據(jù)空間，所以當(dāng)瓶口沒(méi)入水中時(shí)，空氣難以出來(lái)，水也就進(jìn)不去了。怎么才能讓水流進(jìn)去呢？

生：可以擠擠空瓶，把空氣擠出來(lái)。（操作）

生描述現(xiàn)象：漏斗口冒泡了，少量的水進(jìn)入了漏斗。

教師引導(dǎo):那我們可以怎么做才能讓水更快速地進(jìn)入瓶中呢？

學(xué)生思考并交流方法：我們是不是可以把瓶口擰開(kāi)一些？這樣空氣在水進(jìn)入瓶中的時(shí)候就可以迅速流出，而水也可以迅速流入。

師生共同總結(jié)解決方法與原理。

三、基于概念建構(gòu)分步提供材料

（一）教學(xué)片段三

事先準(zhǔn)備：取兩個(gè)相同的氣球，其中一個(gè)有洞，將氣球裝入瓶中用球嘴套住瓶口。挑一名瘦弱的女生吹有洞的氣球；挑一名身材高大強(qiáng)壯的男生用力吹瓶中的氣球。其他學(xué)生觀察并思考。癟癟的氣球?yàn)槭裁丛谛∨⒌氖种凶兇罅四?？為什么瘦弱的小女孩都能將氣球吹得大大的，“大力士”卻不能吹大瓶中的氣球呢？

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：吹不大的氣球。

觀察并記錄，在記錄單1 上做出對(duì)現(xiàn)象的解釋。

解釋：空氣占據(jù)了空間。

原設(shè)計(jì)在實(shí)際教學(xué)中概念導(dǎo)出比較生硬，學(xué)生難以接受。為了讓學(xué)生能夠自然地在活動(dòng)中建構(gòu)這一概念，經(jīng)過(guò)修改后的教學(xué)設(shè)計(jì)在實(shí)際教學(xué)中更加注重思維的遞進(jìn)生長(zhǎng)。

（二）修改教學(xué)片段三

教師講述：請(qǐng)同學(xué)們和老師一起拿出1 個(gè)盛有水的礦泉水瓶，在瓶口套上1 只氣球，使勁吹氣。氣球吹得大嗎？

學(xué)生嘗試吹氣球。（學(xué)生發(fā)現(xiàn)吹不大）

教師提問(wèn)：我們發(fā)現(xiàn)氣球沒(méi)辦法吹大。這是為什么呢？怎么才能吹大呢？

學(xué)生可能回答：瓶子里有水擋住了氣球或者水太多了，占地方，如果瓶子是空的就可以吹大了。

教師講述：嗯，大家發(fā)現(xiàn)瓶中有很多水占地方，我們可以說(shuō)水占據(jù)了瓶子里的空間。既然有同學(xué)說(shuō)空了就可以，那我們來(lái)試試。（板書：水）

（將瓶里的水倒掉）

師提問(wèn)：仔細(xì)觀察，此時(shí)瓶子里還有東西嗎？

生答：有空氣。

教師引導(dǎo)：那我們?cè)賹⑦@個(gè)礦泉水瓶口套上1只氣球，使勁吹氣。你能吹大嗎？

學(xué)生嘗試吹氣球。（學(xué)生發(fā)現(xiàn)吹不大）

教師講述：其中一個(gè)瓶子里面充滿了水，瓶中的氣球吹不大，這個(gè)時(shí)候我們說(shuō)水占據(jù)了礦泉水瓶中的空間。水都倒了，為什么還是吹不大？那么沒(méi)有水的瓶子當(dāng)中是不是也有東西占據(jù)了瓶中的空間呢？是什么？是看不見(jiàn)的空氣嗎？（板書：空氣）

（出示有洞的瓶子，請(qǐng)一個(gè)學(xué)生上來(lái)吹）這個(gè)瓶子為什么能吹大？不都是空瓶嗎？

學(xué)生思考并回答。

請(qǐng)學(xué)生上來(lái)觀察瓶子，發(fā)現(xiàn)有洞。

教師引導(dǎo)：為什么有洞的瓶子能吹大？

生：空氣出來(lái)了。

師：但是空氣我們看不見(jiàn)，你怎么知道是空氣跑出來(lái)的？我們可以用什么方法看到空氣從瓶中被擠出去的呢？

生：可以在小孔上方貼一張紙條或者沾一些粉筆灰來(lái)看看有什么變化。（引導(dǎo)時(shí)學(xué)生提出方式可以讓學(xué)生盡量嘗試）

演示實(shí)驗(yàn)：紙條或者粉筆灰飛起來(lái)。

教師講述：這樣看來(lái)，空瓶中的氣球吹不大的確是因?yàn)榭諝庹紦?jù)空間呀。（板書：空氣占據(jù)空間）

四、結(jié)語(yǔ)

課堂實(shí)驗(yàn)與教學(xué)邏輯是相輔相成的。課堂實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取直接經(jīng)驗(yàn)的重要途徑，它可以幫助學(xué)生直觀地感受知識(shí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。而教學(xué)邏輯則是幫助學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)知識(shí)，培養(yǎng)他們的思維能力和創(chuàng)新能力。只有將課堂實(shí)驗(yàn)與教學(xué)邏輯有機(jī)結(jié)合，才能真正實(shí)現(xiàn)教育的目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。本課通過(guò)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)順序?qū)ふ覂?nèi)在邏輯聯(lián)系，并且對(duì)個(gè)別活動(dòng)做出適當(dāng)改動(dòng)，以推動(dòng)學(xué)生思維發(fā)展。同時(shí)，利用材料的發(fā)放控制實(shí)驗(yàn)的節(jié)奏，讓學(xué)生能夠自然地在活動(dòng)中建構(gòu)概念，提高教學(xué)有效性。