在“认识空气”单元教学中践行“知行合一”理念

黄卫华

〔摘    要〕  小学科学重点在于培养学生的科学素养，是一门实践性很强的学科。在教学实践中，应开展观察、实验、探究等活动，引导学生在手脑结合中建构新知，在科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面获得发展。本文以“认识空气”单元教学为例，探寻了“知行合一”理念下小学生科学素养的培养策略，以期提升小学科学的教育质量。

〔关键词〕  小学科学；知行合一；核心素养；培养策略

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  12    004-006

2022年版《义务教育科学课程标准》明确提出“科学课程需培养学生的核心素养”的要求。科学核心素养主要包含科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面，是学生学好科学必备的基本品质。在新课程改革的背景下，培养学生的核心素养已经成为科学教学中的核心议题。在教学中，教师应该根据《义务教育科学课程标准》的要求，引导学生使用观察探究、实验论证、分析推理等方式，对科学知识展开研究，在动手操作中理论联系实际，深入理解科学知识，提升学习科学知识的能力。下面，笔者就以苏科版小学三年级第一单元“认识空气”为例，谈谈“知行合一”导向下培养学生科学核心素养的策略。

一、创设情境，培养学生科学观念

科学是一门包罗万象的学科，科学现象涉及各个领域，科学知识与我们的生活息息相关。如果在讲授科学知识的时候照本宣科，采用“填鸭”式的方法，将知识灌输给学生，学生就难以产生学习兴趣，会导致“学得快也忘得快”的低效学习状态。因而在导入环节，教师可以创设生活化情境，让学生从普通的生活现象中发现有趣的科学知识，萌发出一探究竟的学习动机，顺利地进入新课的学习。

在进行《空气占据空间吗》一课的教学时，教师可以借助生活现象导入新课。首先出示一个黑色的鼓鼓囊囊的塑料袋，让学生把手伸进袋子里摸一摸里面有什么。学生根据摸到东西的形状，分别猜出袋子里有罐头瓶、乒乓球、铅笔。教师在学生猜中物品的时候提出疑问：“你是用什么方法正确猜出袋子里的物品的？”学生现场演示摸一摸、摇一摇、闻一闻、摔一摔等观察方法，说出自己猜出物品的过程。教师根据学生的发言总结出观察物体的主要方法：一看、二摸、三闻。当袋子里的物品被摸光以后，教师把袋口敞开，让学生看一看袋子里有什么。学生都说什么也没有。教师再请学生把手伸进袋子里摸一摸，能不能摸到什么。学生都说摸不到。最后，教师再让学生闻一闻袋子里有什么气味，学生也都说没有。看来这个黑色的袋子里真的是什么东西都没有了。学生都说“是”以后，教师提出一个“惊天”问题：“袋子里什么都没有了，果真如此吗？”在学生满是疑惑的目光中，教师将袋子张开后再慢慢地将袋口打结，然后举出这个鼓鼓囊囊的大袋子：“袋子里有什么？”学生顿时明白了，异口同声地说：“有空气。”教师拿出一颗大头钉，在袋子上扎了一个小洞，将袋子里的空气从洞口里挤出来，喷到学生的手背上，让学生感受到袋子里的确有空气。

通过创设生活化的情境，引导学生联系自己的实际生活，从生活经验出发描述空气的特点。这样学生对空气无色、无味、非常轻、占有一定的空间等特征就有了感性认识。利用真实的生活情境能促使学生把科学知识与生活关联起来，自觉地运用生活要素去发现科学现象，有效激发学生探究科学知识的兴趣，培养学生将科学知识与实际生活联系起来的意识。

二、提炼核心问题，培养学生科学思维

科学课是培养学生科学思维的最佳时机。三年级学生的思维还是以形象思维为主。导学单是一种用来引导学生自主探索的工具，通过列出重点难点、思考题等，给学生搭建自主学习的有效支架。在课堂上，教师可以利用导学单，指导学生像科学家一样提炼出核心问题，开展科学探究，形成严谨认真的科学态度和敏捷活跃的科学思维。

例如在学习“空气是否占据空间”这个内容时，“空间”的概念比较抽象，三年级学生对这个概念的认识还是比较模糊的。什么是空间呢？教师可以从身边的普遍现象中举例说明“空间”的有关概念。比如一盒粉笔整整齐齐地摆放在纸盒子里，不能再往纸盒里放粉笔了，这就是说明粉笔已经占满了纸盒的空间；再比如一个装满了水的水杯，就不能再往里面倒进水了，因为杯子里的水已经把杯子的空间占满了。粉笔是固体、水是液体，固体和液体占据空间的现象肉眼可见，非常直观，而空气属于气体，看不见、摸不着、闻不出，怎么来判断空气也占有空间的特征呢？为了使学生了解空气也会占据空间的特点，教师提炼出“空气占据空间吗？”这一核心问题，出示导学单，引导学生根据“小实验、提出问题、我的猜想、看到的现象、得出结论”这个支架开展三个小实验。

因为导学单对实验的步骤进行了明确提示，学生就顺着这个支架提出自己感兴趣的问题，并进行大胆猜想。这些猜想可能正确，也可能不正确，这就让学生产生了想验证的迫切愿望，于是兴致勃勃地开展实验。而在动手操作的过程中，学生发现有些实验现象与自己的猜想不一致。比如学生都有过吹气球的经验，觉得吹气球是一件很容易的事，可是在用气球嘴套住瓶口用力吹气球的时候，却发现自己用了很大的劲儿也无法把气球吹得很大。通过小组讨论，学生将瓶子里的空气分为两部分：瓶子里的空气和气球里的空气。气球里必须有足够多的空气才能让气球鼓起来，但是因为气球外就是瓶子里的空氣，被气球套住瓶口以后，瓶子里的空气就封住了。虽然看不出它们，但是在瓶子里占据了位置，也就是占据了瓶子的空间，所以气球里的空气就进不去，也就吹不大了。

课堂上，学生围绕核心问题在做做想想说说中进行了三个小实验，顺利完成导学单（如下表）。

[小实验 提出问题 我的猜想 看到的现象 得出结论 将漏斗插入小口瓶，用橡皮泥封住瓶口，快速向漏斗里倒水 水会漏下去吗？ 水会漏下去 水还在漏斗里，没有进到瓶子里 空气占据了瓶内的空间，所以水不会漏下去 把一团纸紧塞在杯底，再把杯子竖直向下倒扣在水中 纸团会不会湿？ 纸团会浸湿 纸团还是原来的模样，没有被浸湿 空气占据了水杯内的空间，水无法进入倒扣的杯子，所以纸团不会湿 将气球放入瓶中，并用气球嘴套住瓶口，用力吹气球 气球吹得大吗？ 吹得大 吹得很费劲也没有把气球吹大 空气占据了瓶内的空间，所以气球吹不大 ]

导学单中的“支架”使学生围绕“空气占据空间吗”这个问题有条不紊地开展了三个小实验，先是进行猜想，再通过实验进行验证，最后得出实验结论，发现空气占据空间的特点。这样，学生通过看得见的现象对“空气占据空间”这个看不见的特征进行了多方论证，有效地培养了科学思维。

三、设计主题实验，开展探究实践

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”倡导的“知行合一”思想与科学中的实践探究是完全一致的。“知”是指对事物的认识，“行”是指人的实际行为，只有把知道的内容和自己行为结合到一起才能真正地学到知识。在学习科学的时候，学生对有些现象已经有所认知，教师应积极组织学生开展主题实验活动，进行深入的实验探究，用真实的数据推断出实验的结论，实现“知其所以然”的目的，据此构建完整的科学知识体系。

例如在探究“空气有质量”时，可以设计以下四个环节开展主题实验活动。

（一）完善“质量”概念

学生在生活中接触过买菜、称体重等事例，对物体都有质量的事实有所了解。师生共同交流生活中测量物体质量的工具，引出“质量”的概念，使学生明确什么是质量，然后出示电子天平，播放相关视频，让学生学习使用方法。

（二）制订实验计划

在课堂上，教师拿出提前准备好的电子天平、瘪气的篮球、打气筒等实验用具后，出示实验目标：用电子天平测量空气的质量。让学生以小组为单位，自主设计实验步骤，锻炼学生的探究能力。

（三）细致观察实验

学生根据自己制定的实验步骤开展实验，仔细观察和记录实验现象，填写“空气是否有质量的科学实验记录单”（如下表）。

（四）规范实验操作

教师在学生实验的过程中进行巡视指导，适时指出实验中存在的不足之处，指导学生调整和修改实验步骤，准确记录。引导学生在实验操作中尽量做到规范化，养成一丝不苟的科学实验习惯，以获得最佳的科学探究效果。

通过开展主题实验活动，学生经历了设计、操作、观察、记录、推论的实验流程，在原有认知的基础上，产生了新的感性认知，不仅深刻理解了实验现象，而且动手能力和思考能力都得到了很好发展。

四、开展评价活动，培养学生态度责任

通过参与科学实验活动，学生对所要探究的科学知识有了直观了解，此时开展生生评价、教师评价，能够使学生对课堂上开展的探究活动中的问题和现象及时地反思总结，有助于学生进一步培养科学探究精神。

在实验完毕以后，一般以小组为单位，由小组发言人汇报本次实验开展的情况以及实验成果。在汇报活动结束后，让学生进行交流讨论，说出自己的想法。比如在探究“热空气和冷空气”的过程中，需要制作空气流动的简易装置，这对于三年级的学生来说有一定的难度。为了让学生获得正确的经验，减少盲目的失误操作，在实验开始前，教师先播放一个完整的示范实验视频，鼓励学生仔细观察教师做实验的方法和步骤，对整个实验过程有了初步的印象以后，再模仿视频开展实验。在学生通过小组合作自主完成实验以后，开展操作心得交流。有的学生说：“我觉得实验视频给了我很多启发，我根据示范顺利完成了这次实验。”有的学生说：“我觉得在实验中一定要胆大心细，因为这里需要抽掉热瓶与冷瓶之间的玻璃片，必须认真仔细地做，不然实验很容易失败。”有的学生对实验成果进行了评价：“我认为在图片上用彩色的箭头标出烟流动的路径，可以非常清晰地展示实验的流程。”还有的学生联系生活事例进行评价：“每当过年的时候，妈妈总会让我放一个孔明灯来许愿，以前我觉得孔明灯很神奇，能自动飞到天上去，现在通过实验，我找到了孔明灯往天上飞的原因，是因为孔明灯里点燃了蜡烛，形成热气流，才使孔明灯冉冉上升。”

在交流的过程中，学生对完成实验的过程、方法以及在实验中发生的一些“小插曲”进行了适当的评价，对这个实验形成清晰的思路，还能结合实验现象解释生活中的事例，做到了学以致用。教师也要对整个实验情况进行总体评价，加深学生对科学知识的认知，同时也可有效地培养学生的科学态度。

在小学科学课堂上，在“知行合一”的导向下，教师要采用多种方法引导学生动手动脑，在观察中了解科学现象，在实验中掌握科学知识，在推断中完善科学理论，从科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面来切实培养学生的科学核心素养，提高科学教学的质量。

参考文献

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