《空气占据空间》教学实录与点评

武小丽 崔慧敏

摘要《空气占据空间》是大象版《科学》教材三年级上学期第四单元“流动的空气”中的第1课。《空气占据空间》一课引导学生基于以前学习过的空气知识，进一步认识空气的性质，为后续学习空气的用途、空气的流动等内容奠定基础。由于空气是看不见的物体，学生无法直观观察空气的变化，因此，他们建构空气占据空间的科学概念面临一定的挑战。教师要引导学生在原有知识的基础上，利用有结构的材料进行观察、实验，通过对实验现象的分析、讨论、相互启发和交流，建构空气占据空间的概念。

关键词 空气占据空间 科学概念 探究欲望

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.034

Teaching Record and Comments on Air Occupying Space

WU Xiaoli[1]， CUI Huimin[2]

（[1] Henan Zhengzhou Economic and Technological Development Zone Ruijin Primary School， Zhengzhou， Henan 450016；

[2] Education and Teaching Research Office of Zhengzhou Economic and Technological Development Zone， Zhengzhou， Henan 450048）

Abstract： "Air occupies space" is the first lesson in unit 4 "flowing air" in the first semester of grade 3 of science textbook of elephant edition. The lesson "air occupies space" guides students to further understand the nature of air based on the previously learned air knowledge， so as to lay a foundation for subsequent learning of air use， air flow and so on. Because air is an invisible object， students can not directly observe the changes of air. Therefore， they face some challenges in constructing the scientific concept of air occupying space. Teach？ ers should guide students to observe and experiment with structured materials on the basis of original knowl？ edge， and construct the concept of air occupying space through the analysis， discussion， mutual inspiration and communication of experimental phenomena.

Keywords： air occupies space； scientific concept； inquiry desire

教学分析

《空气占据空间》是大象版《科学》教材三年级上学期第四单元“流动的空气”中的第1课。本单元是一个综合探究单元，侧重培养的科学探究要素是“作出假设”。科学知识目标包括：知道空气占据一定的空间，空气总会充满各处；通过观察，描述热空气上升的现象，知道空气的流动是风形成的原因；能列举生活中常见的形成風的一些方法。本单元包含《空气占据空间》《会上升的热空气》《空气的流动》《大自然里的风》《我们来制造风》五课。

《空气占据空间》一课引导学生基于以前学习过的空气知识，进一步认识空气的性质，为后续学习空气的用途、空气的流动等内容奠定基础。学生已经认识了空气存在于我们周围，能用各种办法找到空气，认识了空气的基本性质，这些都是他们建立“空气占据空间”概念的学习基础。由于空气是看不见的物体，学生无法直观观察空气的变化，只能借助其他物体的帮助，通过实验现象的分析来进一步认识空气。因此，他们建构空气占据空间的科学概念面临一定的挑战。教师要引导学生在原有知识的基础上，利用有结构的材料进行观察、实验，通过对实验现象的分析、讨论、相互启发和交流，建构空气占据空间的概念。

学习本课时，学生已经有了两年多科学课程的学习经历，具有一定的观察、实验、表达交流能力。教师要指导学生操作实验材料、观察实验现象，激发他们对科学课的学习兴趣，鼓励他们积极思考，逐步养成认真观察、主动思考的习惯。基于以上分析，我们确定了本课的教学目标：

根据生活经验，初步感知空气和其他物体一样会占据空间。

通过具体直观的事物、明显的现象及动手操作实验，发现并理解空气会占据空间，并体会空气占据空间的性质与我们生活的关系。

能按照要求进行合作探究，乐于表达交流，以实验现象为论据进行基于事实的推理来论证自己的观点。

教学过程

1.激趣导入

师：老师今天给大家带来了一个神奇的饮料瓶。大家先来观察一下它有什么特点？

生：它里面有两根吸管，一根长的吸管插进水里，另一根短的吸管悬在水面上方。

师：你观察得真仔细！为什么说它神奇呢？我来演示一下，你们认真观察，说一说你们的发现！（演示）看到老师吹的是哪根吸管了吗？

生：短的那根。

师：短的那根吸管插进水里了吗？水是怎么“跑”出来的？

生：好神奇啊！水怎么“跑”出来了？

师：想知道吗？今天我们来探究这个奥秘。

点评：教师引导学生对神奇的饮料瓶进行观察与提问，产生认知冲突，激发探究欲望。

2.探究新知

（1）提出问题，引导猜想

师：我们先来玩一个游戏，比一比谁的气球吹得大。

（教师指导学生做游戏：一名学生吹暴露在空气中的气球，另一名学生吹瓶子里的气球。）

师：为什么我们能把暴露在空气中的气球吹得很大，却只能把套在瓶子里的气球吹大一点点呢？

生：力气小的吹不大。

生：瓶子里的气球漏气。

生：瓶子里有空气。

师：我们做出了这么多猜想，怎么来验证呢？

生：实验！

师：那就开动你们的小脑瓜，利用老师给你们提供的材料，想办法设计实验来验证你们的猜想吧！

点评：通过吹气球游戏，引发学生的认知冲突，引导他们有根据地进行猜想。

（2）实验验证

师：在你们开展实验之前，老师要提醒大家，每组都有气球、空塑料瓶、锥子、水槽、水、纸团、透明塑料杯，你们可以根据需要选择其中的一部分材料进行实验，实验的时候一定要注意安全。

（学生分小组设计实验并验证，教师巡回指导。）

师：通过实验，大家肯定都有了新的发现。谁愿意分享一下自己的发现？

生：我们发现瓶子里的气球吹不大和力气的大小没有关系，因为我们换了力气大的同学吹瓶子里的气球，仍然吹不大。

生：我们发现瓶子里的气球吹不大和气球本身没有关系，因为我们把瓶子里的气球和另一只换了一下，仍然是瓶子里的吹不大。

生：我们发现瓶子里的气球吹不大和瓶子里还有一部分空气占据着有关系，因为把瓶子侧壁扎一个孔，再吹就可以把气球吹得紧挨着瓶壁了，而且在小孔处可以感受到气流，说明瓶子里有空气从小孔“跑”出来。再将瓶子放入水中，吹瓶子里的气球，发现随着瓶子里的气球变大，瓶子底部的小孔有气泡冒出，这些气泡其实就是空气。所以瓶子里的气球吹不大是因为瓶子里的一部分空间被空气占据着。

师：你们的办法真好，考虑得也很全面。通过刚才的实验，我们能得出什么结论？谁能用一句话总结？

生：瓶子里的空间确实有一部分被空气占据着。

师：你们真善于发现和总结。你们现在是怎么想的，和原来想的一样吗？这是我们刚刚通过自己设计的实验得出来的结论，这个结论是否正确呢？它能预测或者解释其他类似的现象吗？让我们再做一个实验来检验我们的结论。

点评：通过“你们现在是怎么想的，和原来想的一样吗”等问题，引导学生认识到自己原有认知的不足，需要进一步研究和思考，进而完善科学概念。

（3）模型与解释

师：纸直接放进水里会湿，如果老师把这个纸团紧紧地塞到杯底，再口朝下慢慢放进水里，这个纸团会湿吗？想一想，如果纸团没有湿，能证明什么？如果纸团湿了，又能证明什么？

生：如果纸团没有湿，说明杯子里的空气占据了空间；如果湿了，说明空气没有占据空间。

师：这只是我们的预测，还需要用实验来验证。在实验之前，有几点注意事项需要提醒大家。

（教师课件出示注意事项：纸团要紧紧地塞在杯子的底部；杯子竖直插入水中；杯子在水中静置10秒钟；再竖直拿出杯子；将杯子边缘的水擦干净，再看一看纸团有没有湿。）

师：接下来让我们试一试吧！

（学生分组实验，教师巡回指导。）

师：你们的纸团湿了吗？哪个小组来分享一下你们的发现？

生：我们组的纸团没有湿，说明空气占据空间。

师：其他小组的纸团湿了吗？

生：我们组的纸团也没有湿。

师：谁能更详细地讲解一下，为什么没湿？

生：我们认为，纸团没湿，是因为把杯子倒扣进水里后，水会进到杯子里，把空气往上挤。水上升到一定位置后就上不去了，因为空气占据着杯子的空间，使水接触不到纸团，所以纸团没湿。

师：你解释得可真详细！希望其他同学向他学习。

生：老师，我们组的纸团湿了。

师：你们组是怎么做的呢？上来演示一下，我们帮他找一找原因。

（学生上台演示。）

师：你们发现什么问题了吗？

生：她没有把杯子竖直倒扣进水里，所以纸团湿了。

师：你分析得很对。通过这个实验，我们验证了空气占据空间。现在你们能解释神奇的饮料瓶是怎么回事吗？

生：原本就有水和空气占据着瓶子里的空间了，你再往里面吹气，新吹进去的气体也要占据空间，就把水给挤出来了。

师：你真棒！能够利用学过的知识来解释实际问题。

（4）得出结论

师：在我們身边，还有哪些空间也被空气占据着？

生：文具盒里除了有文具外，还有空气。

生：书包里的空间除了被书本占据外，还被空气占据着。

生：教室里的空间除了被我们、桌椅等占据着，还被空气占据着。

师：从这些现象中，我们可以总结出什么呢？

生：空气占据一定的空间，并且充满各处。

3.拓展应用

师：利用空气占据空间这一性质，我们可以解决生活当中遇到的一些问题。比如鼓起来的游泳圈充满了空气，不会沉到水里，可以帮助不会游泳的人。其实，像这样的应用在生活中还有很多，你们能找到一些吗？

生：充气城堡。

生：充气沙发。

生：快递包裹中的缓冲气袋。

师：你们很善于发现！老师也找到了一个非常厉害的应用。（课件出示726气垫船图片）这艘726气垫船是中国航空工业集团公司研制的新型中型气垫船，它的最大载重能力超过50吨，可以把96式主战坦克等重型武器迅速送上滩头，提升了我国海军的两栖作战能力。（课件出示气球、塑料袋、注射器图片）在课后，请同学们思考如何利用这些材料来验证空气占据空间，把你们的发现记录下来。

点评：将本节课的学习延伸到课后。引导学生利用身边的各种材料验证空气占据空间，希望学生在玩注射器的过程中，思考并发现空气是否可以压缩的问题，为下节课作铺垫。

总评

本课首先用一个神奇的饮料瓶，激发了学生的探究欲望；紧接着以吹气球游戏展开了一系列探究活动，激发学生的学习兴趣。有结构的材料可以启发学生设计出更多证明空气占据空间的方法，有益于激发他们的求异思维，培养创新能力。教师提供的气球、空塑料瓶、锥子、水槽、水、纸团、透明塑料杯等物品，让学生可以根据需要进行选择，这样的教学值得提倡。小学生好奇心强，喜欢动手，但自控能力较弱，遇到新奇的实验材料，可能会抢着动手摸一摸，拿起来看一看，再进行实验，这也是导致课堂秩序有些混乱的主要原因。所以，课堂上发言、音量控制、取用材料、操作等规则，需要教师平时经常强调，以培养学生的良好习惯。在今后的教学中，教师应当站在学生的角度，不断地更新观念，不断改进和创新教学方式。