在项目式学习中设置任务情境——《压缩空气》教学实践

○张凯

（作者单位：泊头市教师发展中心）

项目缘起：

2019年度县级教研员公开课笔者选了《压缩空气》一课，在上小学时学会了利用圆珠笔芯发射湿纸团的游戏，现在明白了其中利用了压缩空气的原理。那何不引导学生就此进行一次项目式学习呢？通过在项目各阶段设置不同的任务情境，让学生习得科学概念，最终完成教学任务。

教学分析：

《压缩空气》一课，教材上设计了用注射器推拉空气和水的对比实验，引导学生发现空气比水更容易被压缩和扩张，并能用图画表征空气微粒占据空间的情况。教学设计以“情境导入任务”“探索任务原理”等环节营造任务情境推进项目式学习的教学框架。

教学过程：

1.情境导入任务。

（1）视频导入。

师：大家知道枪里的子弹是怎么发射出去的吗？（播放子弹被击发动图）原来是燃烧的火药给了子弹飞出去的力量。

（2）出示任务。

师：（出示空笔管和小纸团图片）今天我们要做一个利用笔管发射小纸团的枪。任务要求是“枪口”至少距离靶子5厘米，发射“子弹”将靶子打倒。看到这个任务，同学们有什么问题？

生：这个小纸团怎么能发射出去？

……

设计意图：教师明示制作材料和完成任务的标准，让学生明确行动方向，为接下来围绕项目任务展开探究活动作好铺垫。

2.探索任务原理。

（1）说明注射器结构。

师：要解决这个任务，我们先利用注射器来认识空气的一个新特征。（展示注射器并说明各部分名称。）

（2）推拉空气和水的实验。

师：（投影下演示）先抽取10毫升空气，然后用手指堵住管口，把活塞慢慢用力向前推、向后拉，你觉得会变化吗？如果换成10毫升的水呢？

（学生思考预测，教师画柱状图表示。）

师：（课件出示记录单，教师说明记录要点）空气和水都是由许多微粒组成的，为了方便记录可以用“○”表示微粒。如果这10毫升的空间画10个空气微粒，那么同样大的空间，该画多少水微粒合适呢？

……

设计意图：启发学生思考同体积下空气和水微粒数量的不同，意在让学生对密度概念有一个初步认识。

（3）研讨空气压缩规律。

师：刚才推拉空气和水的实验，注射器的空间有什么变化？（学生结合记录单投影汇报。）

生：10毫升的空气向下压时到了5毫升，再向上拉时到了17毫升，空气占据的空间有变化；10毫升的水向下压和向上拉时都是10毫升，水占据的空间没有变化。

……

师：通过实验我们发现水不可以被压缩，空气可以被压缩，压缩的空气有弹性。

设计意图：学生已熟悉弹簧有弹性，通过对比空气和弹簧受力时类似的状态，就很容易理解空气也有弹性。

师：为什么空气容易被压缩呢？你在刚才实验时每个空间里画了多少个空气微粒？

生：都是10个。

师：为什么空间大小不一样，微粒个数要画一样多？

……

师：原来空气微粒之间的距离是很容易改变的：当空间变小时，微粒之间的距离近；当空间变大时，微粒之间的距离远。

设计意图：用画微粒图来表征物质占据空间的情况，可以让研讨过程可视化，让学生认识到空气占据空间的大小和微粒间的距离有关。

3.设计、完成任务。

（1）回顾空气的力量。

师：刚才在推活塞时，手上有什么感受？

生：推活塞比较费力。

师：回到今天的任务——利用空气的力量做一支枪。怎样让小纸团从笔管里飞出去呢？（投影下教师演示在注射器管口塞紧湿纸团，推活塞演示发射。）现在小纸团为什么飞跑了呢？

生：因为空气的力量把它推出去了。

（2）设计活塞杆的长度。

师：和注射器比，我们做的这支枪还缺少什么？

生：缺少活塞和推活塞的杆。

师：老师手里只有一根小竹棍，要让小竹棍能拿着从笔管一头推到底，该多长合适呢？先用尺子量一量笔管有多长。

……

（3）设计活塞。

师：现在有了小竹棍作推杆还缺少一个活塞，同学们想想办法。

生：在竹棍头上再顶上一个小纸团，就可以当活塞用了。

师：（教师板画空气压缩枪示意图）笔管前端塞个小纸团，小竹棍再顶个小纸团进去，在前后两个小纸团之间就有了一截跑不出去的空气。当小竹棍顶着纸团向前推动时，这截空气占据的空间是会变大还是变小？

……

师：前面说过压缩空气有力量，小纸团可能被发射出去。老师课前就做了这样一只枪，来看一看。（播放制作“空气压缩枪”微课）注意塑料管口不能对着人！因为压缩空气有力量。现在大家取出材料，开始完成这次打靶任务。

设计意图：教师通过板画、微课等直观形式梳理了项目的任务原理和组装过程，这样就降低了项目完成难度，符合三年级学生的认知水平。

4.拓展任务升级。

师：祝贺同学们打靶成功，留一个课后小任务：一次发射两个小纸团，听到“啪啪”两声就算成功了。同学们有没有信心完成？

……

师：其实今天的课题就是“压缩空气”，我们就是利用压缩空气的性质才做成了这支枪。除了空气压缩枪，说说生活中还有哪些应用压缩空气的例子。

生：汽车的车轮、充气的气球……

师：到生活中去细心观察，肯定能发现更多压缩空气的应用。

设计意图：课尾揭题将完成的任务与课题对照，让学生意识到完成项目任务的经历其实就是一次对课题内容的学习，只是学得更为鲜活、更加自觉！