《空气占据空间吗》实验教学的起承转合

◇朱雨荷（江苏：南京市银龙花园学校）

当今社会发展迅速，对人才也提出了更高的要求。这就意味着为了更好地适应当前的人才需求，学生要具备的能力也越来越多。而小学阶段的教育作为基础教育的起点，要注重培养学生的核心素养（主要指学生在科学学习过程中形成的与个人、社会发展相适应的关键品格与能力，例如语言表达能力、实践能力、创新能力和解决问题能力等），以有利于培养“全面发展的人”，适应将来的社会需求。可见，小学科学课程对学生奠定良好的科学素养、提高创新意识和激发创造性思维有着重要的作用。

实验教学是小学科学教学的重要组成部分，是培养学生科学核心素养的重要手段。可是，科学课堂上现行的实验是不是都合适学生建构概念呢？如何优化实验教学，在学生有限的认知水平基础上，使每一个实验都能最大程度地帮助学生理解建构概念，进而有效培养学科核心素养，是科学教师应该思索的问题。

三年级上册《空气占据空间吗》一课，通过一系列的实验帮助学生建构“空气占据空间”的概念。在教学时，我从优化培养学生的学科核心素养出发，尝试从明确教学目标、找准实验教学设计思路、巧用教学策略、完善评价方式等几个方面，对这节课进行重新剖析与实践，获得一些经验。

一、起——明确教学目标

弄清楚学生的现有认知发展水平和已有经验是确定教学目标的前提。教师只有在了解学生已有认知的基础上，有针对性地确定一个希望学生实现的目标，再进行教学，才能使学生更为专注地解决问题，促使学生积极思考、大胆质疑。

三年级上册《空气占据空间吗》通过三个实验，使学生能够描述分析实验现象，调动学生学习兴趣的同时，构建“空气占据空间”的概念。然而“空气”本身是透明的，看不见摸不着，并且考虑到小学生还以形象思维为主，故本课概念的建构不能一味地灌输，而是需要学生通过感受，进而形成结论。所以本课要设置多个实验，将不可见的空气借助实验现象使学生“可见”，得到清晰的感受。

二、承——找准设计思路

科学探究是过程，科学素养是结果。科学课堂上的评价是指向科学素养的“路标”，它应该是全方位的、注重过程的，应该是能够挖掘学生特点、展现学生个性的，应该是能够帮助学生建立学习兴趣的。

《治国理政》文章中标题是对整篇文章高度概括，而简洁、明了是其特征，所以对标题的翻译同样要做恰当的适当的简化处理，保留和突出其中关键核心词。

实验应该能够激发学生的内在学习动力。笔者认为，在实验教学中，应当充分尊重学生，不应把学生当作工具人，而应激发学生内在的学习动力，推动学生的个性发展。例如，“用水吹气球”这个实验可以变成一场小小的竞赛，比赛中让学生思考：怎样才能够将气球“吹”鼓呢？如何进行小组间的人员搭配？怎么样才算比赛冠军呢？是吹得最鼓的那一组、最快完成的那一组还是人员分工最为合理、每人都有任务的那一组呢？最好的方法是将选择权交给学生。根据学生个性，自主设计小比赛的要求和评分细则。借助这样的游戏，转换学生的角色，从被告知“应该做什么”变成“我想要做什么，我想要完成什么”。实验教学应该为学生提供展示个性的舞台，而学生也能通过实验教学赋予科学课堂崭新的生机和活力，真正成为探究的主人。

小学科学实验需要学生以小组的形式合作学习，这就要求组内学生有明确的分工。学生在实验操作之后，观察到了实验现象，需要就实验现象在组内讨论出可能的实验结果。但可能此时并非所有组内的学生都愿意参与其中，总会有学生或因为性格内向或因为不善表达而不发言，此时教师可以使用思维策略，促使他们自主表达所思所想。以本课为例，在实验操作结束之后，可以适时插入问题：对比实验一“瓶中纸是否会湿”和实验二“用水吹气球”的现象，回答是什么使瓶中纸没有湿，又是什么“吹”鼓了气球，描述气球被“吹”鼓的过程。以先组内讨论后完成学习单再转圈观看组员学习单的形式，完成组内交流。思维策略为学生搭建表达观点的平台，使学生的思维“可视化”。这样更有利于后续课堂的生生评价和师生评价，从而实现促进学生思维发展的目的。在小组思维策略实施过程中，学生的思维会由疏漏变得精密，由杂乱无序变得井然有序，并在此基础上，完成知识结构的构建。即使有不自信、害怕表达的学生，在小组思维策略中也有了独立思考学习的机会，同组学生针对同一问题提出自己的观点，小组思维策略能够保证同组学生之间无障碍交流，进行观点交流时，还可能受到他人灵感的启发，迸发新的思维火花。小组思维策略的应用十分有利于学生分析思维的培养，为核心素养的发展做好铺垫。

当初一个人转身的时候，孔老一没想过结局会是这样，当初哪怕死在路上自己也问心无愧。现在不同了，昨天老机八一伙为了掩护自己，全部战死在兰溪郊外。眼下，这伙共产党游击队会不会重蹈覆辙呢？他孔老一和背上的老三都无法左右前程，只能默默希望老天能够保佑，保佑他们别再撞上鬼子。

在《空气占据空间吗》一课的教学中，我引导学生做“‘用水吹气球’小游戏”，而不是做“‘用水吹气球’实验”，由教师要求学生实验变成学生自主“玩游戏”，学生的课堂参与度立刻提高许多。此时，评价方式也发生了转变：“吹”气球最鼓的小组方法标准、“吹”气球最快的小组合作默契、桌面最整洁的小组分工明确……我选择进行过程性评价，而非仅仅评价实验结果是否达标，过程性评价的评价标准可以由学生自己制定。进行一次小比赛之后，出示学生之前制定的评分评价细则，再由学生当堂评价评分细则，并进行改进。在学生明白得分要点后，可以再进行一次小比赛，让学生迎接新的挑战。在学生完成学习目标之后，加强生生和师生的交流评价，有助于学生自身的反思和后续学习的进步。

在《空气占据空间吗》一课中，课本上设置了三种实验：观察漏斗是否漏水实验；观察纸团是否浸湿实验；观察气球能否吹大实验。这三个实验都是为了帮助学生建构“空气能够占据空间”这一概念而设置的。学生对“空气”的相关概念并不陌生，一年级下学期时，就已经在科学课堂上知道空气具有透明、可流动、会藏在一些物体中等特性，再加上他们自身的生活经验，建构“空气能够占据空间”概念时应是十分顺畅的。但是课本教材上选取的三个实验都存在一定的局限性。如果说在漏斗漏水实验中，呈现“水一点都没有从漏斗中漏下去”这个结果是绝对成功的话，那么漏斗漏水实验的绝对成功率并不算高。该实验需要橡皮泥紧紧封住漏斗与塑料瓶口之间的缝隙，使水无法通过漏斗进入瓶中。除去学生在操作时可能存在的不规范动作降低了实验的绝对成功率之外，还会因为塑料瓶内外大气压不同的缘故，水总会通过漏斗漏一点儿到杯子里。但是考虑到学生现有的认知情况，他们并不能很好地理解水通过漏斗进入瓶中的原因。虽然只是漏进一点儿几乎可以忽略不计的水，但这个实验现象并不能帮助学生建构概念。另一个观察瓶中气球能否吹大的实验，实验本身是希望学生观察到“因为空瓶中的空气占据了空间，所以使瓶中的气球无论怎么吹都碍于瓶中空气的存在而无法吹大”的现象，从而更好地理解“空气占据空间”这一概念。但是，学生在进行这个实验的时候，他们会本能地认为，是由于瓶子壁的阻碍而使瓶中的气球吹不大。这个实验真的能帮助学生有效建构概念吗？

三、转——促进思维发展

故针对以上教材中实验的缺陷，我做出一定优化。

四、合——完善评价方式

明确实验的教学目标之后，通向这个目标的“路径”多种多样，如何选择最适合的“路径”，是教师需要思考的问题。笔者认为，需改变传统的设计思路，适合的“路径”应具有两点特征：能够从学生现有认知水平出发；能够激发学生内在学习动力。

从学生现有的认知水平出发，笔者保留“观察瓶中纸是否会湿”实验，增添了“用水吹气球”实验：将空塑料瓶竖直按入水中，使瓶子中原有的空气被水顺着瓶子末端的吸管压入瓶子末端“气球”中，重复操作，最终“气球”被水吹鼓了。学生通过对比两个实验现象，发现是空气使瓶中的纸不湿、是空气被水压入气球中占据了气球，从而建构“空气占据空间”这个概念。

社会治理是建立在多元主体共同参与基础之上的。在此过程中，只有不断激发各个参与主体的参与热情，社会治理才能达到预期的理想效果。就此而论，社会治理强调的是现代的多元主体参与，而不是传统意义上的自上而下的管理、命令或统治，其目的是要实现从“要我参与”到“我要参与”的转型和升级。在这一现代转型之中，不同主体要通过协商和对话，实现差异性偏好的理性转换，对社会治理中的重大问题形成各方均能接受的一致性意见，赢得各参与主体最大程度的理解、认同和支持。

越来越多的人意识到实验教学作为小学科学课堂的重要一环，不仅仅在学生动手操作过程中有助于提升他们的实践能力，在评判、设计实验方案时培养其创新思维，更重要的是，让学生在实验过程中逐步形成科学探究精神。

精神文明是指人类在改变主、客观世界的过程中所取得的精神成果，是人类智慧和道德前进的状态。精神文明主要可以从两个方面进行概述；一是科学文化方面，这个方面包括了社会的文化、知识的发展，教育、体育、卫生、艺术和科学等事业的发展；二是思想道德方面，这个方面主要包括政治思想、道德的面貌，社会风气和人类的人生观、世界观、价值观、情操、理想、信念等内在思想表现。它与现代物质文明社会相辅相成，彼此对应又彼此相联系〔2〕。精神文明是以马克思主义理念为核心，社会主义公有制为根本，是人类生存发展的必要条件。

在《空气占据空间吗》实践过程中，我认为，明确教学目标、进行有针对性的教学，是尊重学生已有认知和经验的体现；实验教学的环节设置应该从学生现有认知水平出发，并能够激发学生内在学习动力，既要尊重学生的认知发展规律，又能够使学生真正成为科学探究的主人；实验教学不应该是机械操作，而应该在“做中学”“学中思”，运用思维策略促使学生的思维“可视化”，是培养学生科学核心素养更加有效的途径；通过增强师生和生生之间的交流、学生自主制定评价标准，完善实验评价机制，转变“以教师为主体”的传统课堂，以评价方式驱动学生更加关注过程，而不仅仅是结果。

《人身损害赔偿司法解释》虽然规定雇员受害，雇主责任为无过错责任，但是《人身损害赔偿司法解释》赋予了雇员选择权，也同时保留了雇主的追偿权。

伴随着教育改革的逐步深化，优化实验教学，帮助学生搭建运用科学思维看待事物的平台，进而激发学生探究世界的好奇心以及深入探索的欲望，已经成为不可逆转的趋势。这需要教师做到“以学定教”，找寻适合学生开展实验的方式方法，在学习过程中有效锻炼学生的语言表达、实践、创新和解决问题等能力，最终完成适应将来更多变的人才需求、走上更广阔的社会舞台的目的。