1、教学基本信息课题 空气占据空间吗学科 科学 学段：小学中段 年级 三年级【说明：本次用二年级学生上课】相关领域 地球与宇宙 地球的物质之三 空气 教材 书名：科学 出版社：教育科学出版社 出版日期：2002 年 5月教学设计个人信息姓名 单位 联系方式设计者 吕春玲 海淀区七一小学 13911387530指导思想与理论依据维果茨基的“最近发展区”理论在教育心理学、儿童心理学教材中均有所涉及，蕴涵的重要思想是：儿童的发展主要是通过与成人或更有经验的同伴的社会交往而获得的。维果茨基说：如果儿童在最近发展区接受新的学习，其发展会更有成果。建构主义者根据这一理论发展了一种新的教学模式支架式教学。支架式
2、教学就是指通过支架(教师的帮助)把学习任务逐渐由教师转移给学生自己，最后撤去支架。在教学过程中，教师需要不断地调整和修改提供给学生的支持的内容和形式，以最好地适合学生的发展水平。教师引导着教学的进行，使学生掌握、建构和内化所学的知识技能，从而使学生进行更高水平的认知活动。教学背景分析教学内容：本课选自教科版科学三级上册水和空气单元，隶属于课标中地球与宇宙标准中地球的概貌与地球的物质中，地球的物质之三空气的内容，而这部分的学习是在地球的物质之二水的内容学习基础上进行的： 地球与宇宙地球的概貌与地球的物质地球的概貌地球的物质天空中的星体地球运动与所引起的变化2教材意在通过本单元的教学，引导学生认识
3、水和空气是地球上两种重要的物质，也是液体和气体的典型代表，在对两者不断的对比观察和从实验中获得证据的过程中，认识两者的基本特征。教材单元内容安排：阶段 课时 内容1-4 课 1、水2、水和食用油的比较3、谁流的更快一些4、比较水的多少提供机会展示学生有关水的初始想法让水和其他液体比较解决一个实际问题-比较水的多少5-7 课 5、我们周围的空气6、空气占据空间吗7、空气有重量吗用证据证明空气存在将空气作为一种物质来探究，看它是否占据空间，是否也有重量。空气占据空间是本单元第二部分内容，空气部分的第 2 课，这一部分通过我们周围的空气 、 空气占据空间 、 空气有质量吗三课，与水的特点形成比较，从
4、而使学生认识空气的特征。1. 教材内容的安排：本课内容又分为分为两个小活动。第一个活动是“空气占据空间吗” ，通过两个实验完成概念的建立。第二个活动“空气占据空间的变化” ，使学生通过空气与水的比较，知道空气可以被压缩或扩张，但水不行。2. 修改后的内容安排：创设情境部分不用教材中的“乌鸦喝水” ，改用游戏“萝卜水”直接集中话题到空气是否占据空间，同时在游戏过程中完成“乌鸦喝水”故事导入要完成的任务。将教材中第二个活动“空气占据空间的变化”删掉。把重点集中在探究空气是否占据空间这个主题上，此主题活动主要分为“让水出发”和“送水回家”两个活动。这两个活动之间密切联系，用简单但有结构的材料完成对“
5、占据空间”两重含义的理解，从而建立清晰的科学概念:空气确实可以占据空间。拓展延伸环节，安排两个活动：活动 1 听话的水“你有没有办法利用今天学的知识，在不破坏装置的情况下，再让烧杯里的水回到烧瓶里？（方法为从瓶里往外吸气） ”这一任务，从反向检查学生概念掌握情况。活动 2 神奇的收纳袋 真空收纳袋在生活中的应用，由学生根据本节课所学解释其科学原理。从而帮助学生将课内知识联系到课外生活，真正学以致用！4学生情况：从认知层面、思维层面、情感状态和行为倾向性三个层面来具体分析：1.认知层面知道空气可以占据空间的学生，为数不多，占到了总人数的 10%。但这部分同学对于空气占据空间的认识也不够全面、准确
6、，特别是有固体干扰物质存在的条件下，学生很容易忽视空气的存在。大部分学生对空气占据空间没有认知。2.思维层面二年级学生思维水平尚处在初级水平，按照皮亚杰的心理发展阶段说，属于具体运算阶段：获得了守恒概念，思维具有可逆性，但仍需要具体事物的支持。而本测试中空气看不见、透明，常被学生忽视就在所难免了。3.情感状态和行为倾向性层面二年级学生的情感状态是以他们的认知状态为前提的，所以充满好奇、喜欢探究是这个年龄孩子的特点。问题与对策： 教材安排学生回忆“乌鸦喝水”的故事，旨在帮助学生认识石子可以占据空间，将水挤出来供乌鸦喝到，然后给学生两根吸管和一块橡皮泥，要求学生在不倾斜瓶子的情况下，利用空气把水挤
7、出来。但是根据以往教学经验发现，这个活动难度跨度太大，学生由于没有形象思维的支撑，同时对空气占据空间还没有深入研究，所以很难马上找到办法。另外，通过本次前测也发现，大多数学生并不把空气当成一种物质来认识，他们更多认为看得见、摸得着的才算物质。这和他们的年龄特点相关。此外，教材中杯子里的纸团不湿活动，与刚刚提到的这个活动在内在联系上不够紧密，第一个活动利用的是空气取得水的空间；而第二个活动是空气保持自己的空间。本人认为，学生对空气保持自己的空间认识在先，而用强力取得他人空间在后，更符合小学生的认知规律。为解决以上问题，特将“乌鸦喝水”的故事进行替换，由一个小游戏“萝卜水”作为本课的引入，在创设情
8、境后，集中话题“空气也能像萝卜、水一样，占据空间吗？从而板书课题，进入探究环节。在探究环节中，首先提出问题，突破难点，到底何为“占据” ，这在以往或其他教学设计中，一直是模糊处理的。我认为，学生只有真正理解了占据的含义，并且通过有联系的活动体验其含义，才能不在纷繁复杂的活动中迷失自己。为此，我根据二年级学生年龄特点，首先选择与语文学科整合，利用近义词解词法帮助学生理解“占据”5一词的含义。然后出示百度百科中对“占据”的解释：用强力取得或保持（领地，或场所等） 。接下来以抢椅子活动（即活动 1） ，使学生通过直观体验活动理解“占据”一词。然后进入我设计的活动 2， “让水出发” ，从而理解空气保
9、持空间；然后将教材中的活动 1 改为我设计中的活动 3， “送水回家” ，从而使学生理解空气取得空间。实验过程中，用图画完成实验记录，帮助学生建立科学概念。回顾反思环节，由学生小结今天所学。在拓展延伸环节，引领学生进入两个新的活动：活动 1 听话的水 水已经回家，你有没有办法利用今天学的知识，在不破坏装置的情况下，再让烧杯里的水回到烧瓶里？活动 2 神奇的收纳袋 真空收纳袋在生活中的应用，由学生根据本节课所学解释其科学原理。从而帮助学生将课内知识联系到课外生活，真正学以致用！教学方式：采用谈话法、演示法、任务驱动法等教学方法，用课件、实物展示等现代教学手段，帮助学生建立科学概念，提高探究能力。
10、技术准备：课件演示、实物投影教学目标科学概念：知道空气和其他物质一样，可以保持自己的空间，也可以取得其他物质的空间，即空气也可以占据空间。 过程与方法：能利用实验体验空气可以占据空间，并分析空气如何占据空间；会用画图的方式将空气占据空间的过程可视化。情感、态度、价值观： 乐于研究空气占据空间的相关内容；意识到空气也是一种物质。教学重难点：1、重点：知道空气和其他物质一样，可以保持自己的空间，也可以取得其他物质的空间。2、难点：理解“占据”的两重含义；分析且呈现空气如何占据空间。教学准备：1、教师演示材料：高脚酒杯、萝卜、水、漏斗、烧瓶、托盘、真空收纳袋及相关配件2、小组实验材料：10实验一：水
11、、烧瓶、漏斗、橡皮泥、托盘、毛巾实验二：在实验一材料的基础上，去掉漏斗，增加两根吸管教学流程示意教学环节 教学流程 概念形成过程应用概念本环节两个活动：活动 1：听话的水活动 2：神奇的收纳袋固体液体可以占据空间，气体也可以占据空间。学生小结空气也可以取得其他物质的空间。空气可以保持自己的空间不被侵入。活动 3让水回家活动 2让水出发活动 1抢椅子固体液体可以占据空间，气体也可以占据空间吗？游戏”萝卜水“拓展延伸回顾与反思探究与分析创设情境集中话题“占据”意为用强力保持或取得（空间）11教学过程1、创设情境，集中话题1“萝卜水”游戏【设计意图：利用游戏，创设情境，且使学生知道萝卜这样的固体，水
12、这样的液体物质可以占据空间。进而提出问题，无色、透明的空气是否也可以占据空间，从而进入下一环节的探究。 】 教师出示装满水的高脚酒杯，然后请学生预设，如果往里面加入萝卜块，会发生什么？ 学生回答：水会流出来 教师提问：你的回答很有道理，你是怎么想的？ 教师带领大家做深呼吸，谈话：水和萝卜可以占据空间，看不见、摸不着的空气可以占据空间吗？ 教师板书课题，并谈话:这节课我们就来研究这个问题。2、探究与分析活动 1 抢椅子【设计意图：本课难点之一就是理解什么叫“占据” ，从百度百科里知道，这个词有两重含义：一是用强力保持（自己的空间） ；一是用强力取得（其他物质的空间） 。但仅从字面意思理解，对于学
13、生来说过于抽象。所以借助抢椅子活动帮助学生突破难点。 】 教师谈话，引导学生用近义词解词法理解“占据”这个词。 教师出示课件：百度百科对“占据”一词的解释 教师请名同学和老师合作抢椅子，一次老师抢到；一次让同学抢到，但又被老师抢走椅子 教师请同学结合观察到的解释“占据”的两层含义，并板书 教师小结：空气真的有这样两种本事吗？想不想实验看看？活动 2 让水出发【设计意图：这个活动意在借助可见可触摸到的水，无法占据空气的空间，从而使学生完成“占据”第一层含义的理解，即空气可以用强力保持自己的空间。体验之后的分析解释工作，有助于学生将形象思维与抽象思维结合。第一次记录让学生用黑色笔，全班交流后，修改
14、报告单时，用红色笔。这样做，可以清晰学生概念建立的过程，同时为科学记录的研究提供依据】 教师出示漏斗、烧瓶，介绍名称用途 学生预测，将水倒入装置 A，会怎样？请同学说说是怎么想的。 教师演示：让烧杯里的水出发，借助漏斗进入装置 A 教师谈话：你们想不想试试？ 学生试验，装置为：装置 A2 学生观察教师的装置和自己的装置有什么不同，找出现象不一致的关键点。 教师出示 PPT 课件，展示装置 A 和装置 B 同时存在于画面的一张照片 教师引导学生分析：水和空气在装置 A 里的存在和流动情况 学生完成装置 B 的实验报告 全班交流，修改实验报告 教师小结学生的解释，并上升到科学概念：空气可以保持自己
15、的空间不被侵入。活动 3 让水回家【设计意图：在活动 2 的基础上稍作调整，改进活动 2 中装置为 B 的小组的装置，使每个小组烧杯里的水都借助漏斗进入烧瓶，顺势提出有挑战性的问题，能否不倾斜烧瓶，取下漏斗，再给两根吸管的情况下，让水再次回到烧杯中。这个有难度的任务，在于引导学生理解空气可以取得其他物质的空间这一科学概念。体验之后的分析解释工作，有助于学生将形象思维与抽象思维结合。第一次记录让学生用黑色笔，全班交流后，修改报告单时，用红色笔。这样做，可以清晰学生概念建立的过程，同时为科学记录的研究提供依据。可见的现象-水的运动情况用“ ”或“ ”表示，而推想的现象-空气的运动情况则用“ ”或“
16、 ”表示。空气分子用“ ”表示，这种细节的处理，有助于学生科学概念的形成。 】 教师谈话：刚才大家的分析很棒！更具挑战性的任务来了。 教师指导学生想办法将烧杯里剩下的水全部倒入烧瓶中，取下漏斗放回材料盒 教师提问：你能否想办法在不倾斜烧瓶的情况下，让水再次回到烧杯中，送水回家？需要什么材料，告诉我，也许能帮到你。 学生小组讨论方法，汇报交流 教师提供两根吸管，帮助学生完善实验设计 学生实验，学生讨论分析原因，完成装置 C 实验报告 全班交流，修改实验报告 教师小结学生的解释，并上升到科学概念：空气可以取得其他物质的空间。3、回顾与反思装置 B装置 C1【设计意图：在实验探究的基础上，由学生小结
17、今天所学。教师引导学生将其上升为科学概念：空气和其他物质（固体、液体）一样，也可以占据空间】 请学生小结 教师引导上升到本节课科学概念：空气和其他物质（固体、液体）一样，也可以占据空间 4、拓展延伸活动 1 听话的水【设计意图：在前面学习的基础上，提出新的问题，由学生利用所学解决新问题，有利于概念巩固】 教师提问：水已经“回家” ，你有没有办法利用今天学的知识，在不破坏装置的情况下，再让烧杯里的水回到烧瓶里？ 学生回答，动手试一试 解释原因活动 2 神奇的收纳袋【设计意图：在前面学习的基础上，提出新的问题，由学生利用所学解决新问题，有利于概念巩固】 教师谈话，讲述如何用神奇的收纳袋解决生活中的
18、难题 教师演示，打开压缩好的收纳袋 学生观察，解释看到的现象。学习效果评价设计评测活动：（1） “不破坏装置 C 前提下，如何让烧杯里的水再次回到烧瓶里？” 水平一 找不到方法水平二 找到方法，但在教师引导下水平三 很快自己找到方法（2） 后测 “杯子里有什么”水平一 前测中的四幅图只能写对两幅图水平二 前测中的四幅图能写对三幅图附：板书设计空 气 占 据 空 间 吗？保持自己的 取得其他物质的2水平三 前测中的四幅图都能写对本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点1.概念建立之理解精细化以往或其他的教学设计，都只关注“占据”的表面意思，对占据的两重含义关注不够，或者关注到了，但没有找到二者之
19、间的内在联系。本设计在这一点上与语文学科整合，采用近义词解词法突破对“占据”一词的理解这个难点，使后面的探究活动有的放矢，梯度逐级上升，最终建立清晰的科学概念。2.概念建立之思维可视化通过两次画图，将学生的思维可视化，便于学生进行反思，便于教师了解学生的发展水平，及时调整教学策略。再通过两次集体交流后，修改小组的报告单，最终完成空气占据空间思维模型的建立。另外，初次记录用黑色笔，修改记录时用红色笔，可以清晰的看到学生思维变化的过程。可见的现象-水的运动情况用“ ”或“ ”表示，而推想的现象-空气的运动情况则用“ ”或“ ”表示。空气分子用“ ”表示，这种细节的处理，有助于学生科学概念的形成。3
20、.概念建立之实验材料结构化教师准备了有结构的实验材料为学生搭建脚手架，从“让水出发”活动到“送水回家”活动，再到拓展延伸的活动“再次让水到烧瓶里” ，教师只提供烧杯、烧瓶、漏斗、橡皮泥和两根吸管，在三个不同任务中，将这些简单材料有机配合，使学生头脑中呈现结构化的设计，将他们的原有经验结构化。4.概念建立之活动任务驱动化从集中话题环节的“萝卜水”游戏开始，到探究与分析环节和拓展延伸环节里的四个活动，均采用难度逐渐加大的任务驱动方式，注重各个活动间的内在联系，使学生整节课始终保持探究的欲望，直到建立清晰科学概念并且会灵活运用。1附：记录单第 小组 我们觉得，空气在用强力 自己的空间。我们觉得，空气在用强力 自己的空间。 装置 B装置 C“让水出发”实验报告 “送水回家”实验报告 我们觉得，空气在 水的空间。我们觉得，空气在 自己的空间。
