小学科学公开课《被压缩的空气》教学设计与课后反思

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   《被压缩的空气》教学设计
赭山小学    蒋 茗

【设计构思】
在科教版《义务教育课程标准实验教科书》科学三年级下册第二单元第三课时“被压缩的空气”这课，教材通过拍皮球游戏，引领学生在了解空气后，进一步感知空气有可以被压缩的性质，并初步感受压缩空气有弹力；引导学生借助注射器，初步学习定量研究空气可以被压缩，压缩空气具有弹力。整个教学过程注重对学生探索精神和探究能力的培养。
怎样才能让他们主动探究，有能力参与探究活动呢？我在对学生前期的学习状况和学生的年龄、心理、认知等特点综合分析后，我设计了这样一节课。
首先，课堂教学要体现以人为本的教学思想，从学生原有的知识经验出发，以学生的发展为目标来组织教学，创设民主、和谐、热烈的课堂氛围。因此，导入时使用学生熟悉的注射器，孩子们对它有种亲切感。利用这份特殊的情感去调节、调动他们的学习情绪，以“情”促学使他们主动参与科学探究。接着给足够的时间让学生们自由地玩注射器，让他们在玩的时候能发现一些现象，并引导学生猜测现象产生的原因并鼓励他们想办法验证自己的猜测，向他们渗透科学探究的基本过程。与此同时，使学生明确“玩”与“学”的关系，做到学习目的明确，确立研究目标。引导学生在尝试中去感受，去体验，拓宽人本空间。
其次，以探究为核心，探究是科学学习的主要方式。探究过程中的孩子就是一位科学家，为了能够解决问题，学生会运用自己所有的知识和生活经验来达到目标。让学生自由探索和发现，自主性和主体性得到发挥。体会合作的重要性。在这个过程中，让学生经历观察、实验、分析、归纳活动，让各项能力都能得到有效的锻炼和提高。引导他们以小组合作的形式，初步学会定量分析研究空气的性质，探究出较大体积的空气可以被压缩进较小的空间里，并通过实验获得“被压缩的空气具有弹性”的感性认识。学会用数据的变化说明现象发生的原因，认识事物的性质。
再次，以实践为基础，培养学生的科学素养，使学生在具体的情景环境下感悟和体验来获的。通过“弹”球比赛，活跃课堂气氛，将教材中导入环节的游戏改动成了巩固性的游戏，这是依据学生持续学习的心理特征设计的，有利于调动学生学习情绪，进行师生间的言语交流，情感沟通，获取学生学习发展的第一手资料，做到及时反馈，正确引导。“弹”球取代“拍”球，“弹”的对比性强，球体的表现能清晰地反映压缩空气的性质。进一步引导学生认识人类对“压缩空气有弹性，能产生弹力”的认识和应用。使学生体会到人类有认识、利用和改造自然的能力；并感受到科学技术就在身边，科学技术还能改善我们的生活。
【实施过程】
师：看看，今天准备了什么？
（自评：没有“你”“我”的称呼，首先在语言上创造一个和谐的学习氛围。预示着即将进行的探究活动采用师生双方合作的方式。）
生：注射器。
师：知道它怎么用吗？
（自评：让学生在交流注射器的使用方法的过程中，集体认识注射器的各部分名称及学习注射器的使用方法，为后面的实验、记录做准备。尤其是对“刻度”的认识。）
生：把活动的部分向后拔，吸入一定量的水或空气后再向前推，这管壁上有刻度，能看到。
生：把注射口堵住，往外拔活塞。
师：想现在就玩玩吗？
生：想。
学生分组活动。
师 ：有问题吗？发现了什么？
（自评：“玩”是孩子的天性，玩的时候每个孩子都互不相让的积极参与，人人动手，在玩的过程中发现了一些问题。让学生在玩中体验发现问题的过程。）
生：管内吸满空气，堵住出口，能将活塞往下压，吸了水就不行了。
生：……压下去的活塞，松手后会弹回来。
生：弹回来的活塞回不到原位。
生：……我发现用力往下压活塞，在压不动的情况下再用力，注射管会裂开。这是怎么回事？
师：有同学提出注射管裂开是怎么回事？
（自评：引导学生在出现问题后猜测出现问题的种种原因，使学生体会到“玩”是有学问的，初步培养学生分析问题的能力。）
生：会不会是我们用的力太大了。
生：会不会与里面的空气有关。
生：会不会是注射口被橡胶垫堵紧了，空气出不去，我们压活塞用的力太大了造成的？
师：对于在玩注射器时出现的现象，怎样来证明我们的猜测呢？
（自评：培养学生的实验设计能力、实验操作能力，同时培养学生实事求是的科学精神，学会用实验的结果来验证猜测，做到用数据、文字说理。）
生：用实验的方法可以证明。
发放实验记录表。
学生分组实验记录。
（自评：培养学生合作的意识，在活动共同完成实验取证的过程，实验过程中的分工由成员自行安排，训练他们合作中的协调性、合作能力。）
师：哪组想交流你们的结果。
（自评：组织学生进行有序的交流活动，让学生在交流中学会倾听别人的发言，并善于自己发言。）
生：……
生：我们组每次都吸了10毫升的空气，堵住出口后用手压活塞，管内空气变成了6毫升，力量再大一点就只有4毫升。可是空气并没有跑掉，我们认为空气缩小了。
生：通过实验我们认为，注射器裂开是因为空气缩小的不能再缩了，而我们却仍在继续用力，空气承受不了想出来，所以注射器裂了。就像我们的教室一样，只能坐60个人，这时硬要再坐进60个人，教室的空间不够，人又多，偏偏又来了一些人还要进来，这教室不就给挤炸了吗？
师：谁还能解释玩注射器时出现的其他现象？
生：空气被压缩后能弹起活塞。反复压活塞它会像弹簧一样地跳。
生：……
生：空气可以被压缩，体积会变小。
生：出口堵松了会漏气，活塞压下去松手后弹不到原来的位置。
师：我这儿有三个球，谁愿意帮我把它们弹起来，只需用一次力。
（自评：只要用力将每个球弹一次，就能清楚的发现三个球弹跳的高度差异。帮学生理解压缩空气越多弹力越大。也起到检验学生对自行获取知识的掌握程度。）

生：活动、观察。
师：发现了什么？
生：一号球根本弹不起来，二号球弹得较高，三号球弹得最高。
师：为什么出现这些现象？怎样帮助一号球？
（自评：运用已知解决现象，同时“怎样让瘪的皮球也能弹高？”是检验学生的应用能力。学以致用，将“学”到的知识再一次用到“玩”中。实现“学”与“玩”的结合。）
生：给它充进足够多的空气。
学生活动：给球充气。
（自评：学生多次在合作学习中获得知识，解决实际问题。现在为了给球打气他们又一次的主动合作，看来他们体会到合作的重要性。）

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【教学反思】
科学探究是有目的、有计划、讲方法的研究活动。学生的探究活动是对科学研究的一种“仿真”，掌握科学探究的一般方法，是我们科学教育的重要目标之一，也是科学探究活动成功开展的关键。在教学活动中以情激情，以情促学，引领学生经历科学探究的一般方法和过程，即发现问题——猜测原因——设计实验——试验验证。在科学启蒙教育中，我们必须克服把科学和科学探究神秘化、“经典”化的思想，让学生在玩注射器中认识压缩空气的性质，科学教育的时空和资源是无限的。这节课，孩子在学习的过程中所展示的合作能力，探究精神是令人敬佩的。对实验现象观察细致，语言描述形象生动，对探究过程的全神投入就像个“小小科学家”的样子。注射器这个生活材料的使用，激发了学生的生活情感，利用他们已有的生活情感达到了调动他们学习情绪的目的，学生对知识有了亲切感，他们主动地参与到探究活动中。学生在玩注射器时，出现注射器意外裂开的现象，出乎课前意料。授课教师机智的利用了这个意外，引导学生来探究现象产生的原因，稳定了课堂气氛，同时也使探究活动得以正常有序地开展。老师关心的语言，鼓励的表情，帮他们树立起学习的自信心，使他们明确学习的目标，以实际行动投入到探究活动的过程中。
在学生对空气进行定量研究的过程中，加强了巡视、指导，参与到学生的探究活动中，在实验中与学生交流认识，勾通思想；在交流中，让学生感觉到老师对他们的关心爱护，达到情感互通，及时掌握学生学习动态，调节教学节奏，避免学生注意力的转移。
在“弹”球的游戏中，孩子表现积极，能说出球的弹性大小与压缩空气多少有关。设计的“由一个学生用力“弹”三个气量不一样的球，每个球只“弹”一次，看哪个球弹得高”的游戏，通过分析三种不同的现象，学生得出结论：被压缩的空气越多，球就会越硬，它的弹性也就越大，用力“弹”后球就会弹得很高。由于这个设计，使出现的现象直观，易于观察分析，及时有效的反馈了学生学习的状况。
正如维果茨基所说的人类学习“最近发展区”让学生做到了他们有能力做的最难的事，此时学生获得的成就感会驱使他满怀信心地进行下一个研究。