在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中設(shè)置任務(wù)情境
——《壓縮空氣》教學(xué)實(shí)踐

○張凱

（作者單位：泊頭市教師發(fā)展中心）

項(xiàng)目緣起：

2019年度縣級(jí)教研員公開(kāi)課筆者選了《壓縮空氣》一課，在上小學(xué)時(shí)學(xué)會(huì)了利用圓珠筆芯發(fā)射濕紙團(tuán)的游戲，現(xiàn)在明白了其中利用了壓縮空氣的原理。那何不引導(dǎo)學(xué)生就此進(jìn)行一次項(xiàng)目式學(xué)習(xí)呢？通過(guò)在項(xiàng)目各階段設(shè)置不同的任務(wù)情境，讓學(xué)生習(xí)得科學(xué)概念，最終完成教學(xué)任務(wù)。

教學(xué)分析：

《壓縮空氣》一課，教材上設(shè)計(jì)了用注射器推拉空氣和水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)空氣比水更容易被壓縮和擴(kuò)張，并能用圖畫(huà)表征空氣微粒占據(jù)空間的情況。教學(xué)設(shè)計(jì)以“情境導(dǎo)入任務(wù)”“探索任務(wù)原理”等環(huán)節(jié)營(yíng)造任務(wù)情境推進(jìn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)框架。

教學(xué)過(guò)程：

1.情境導(dǎo)入任務(wù)。

（1）視頻導(dǎo)入。

師：大家知道槍里的子彈是怎么發(fā)射出去的嗎？（播放子彈被擊發(fā)動(dòng)圖）原來(lái)是燃燒的火藥給了子彈飛出去的力量。

（2）出示任務(wù)。

師：（出示空筆管和小紙團(tuán)圖片）今天我們要做一個(gè)利用筆管發(fā)射小紙團(tuán)的槍。任務(wù)要求是“槍口”至少距離靶子5厘米，發(fā)射“子彈”將靶子打倒?？吹竭@個(gè)任務(wù)，同學(xué)們有什么問(wèn)題？

生：這個(gè)小紙團(tuán)怎么能發(fā)射出去？

……

設(shè)計(jì)意圖：教師明示制作材料和完成任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生明確行動(dòng)方向，為接下來(lái)圍繞項(xiàng)目任務(wù)展開(kāi)探究活動(dòng)作好鋪墊。

2.探索任務(wù)原理。

（1）說(shuō)明注射器結(jié)構(gòu)。

師：要解決這個(gè)任務(wù)，我們先利用注射器來(lái)認(rèn)識(shí)空氣的一個(gè)新特征。（展示注射器并說(shuō)明各部分名稱。）

（2）推拉空氣和水的實(shí)驗(yàn)。

師：（投影下演示）先抽取10毫升空氣，然后用手指堵住管口，把活塞慢慢用力向前推、向后拉，你覺(jué)得會(huì)變化嗎？如果換成10毫升的水呢？

（學(xué)生思考預(yù)測(cè)，教師畫(huà)柱狀圖表示。）

師：（課件出示記錄單，教師說(shuō)明記錄要點(diǎn)）空氣和水都是由許多微粒組成的，為了方便記錄可以用“○”表示微粒。如果這10毫升的空間畫(huà)10個(gè)空氣微粒，那么同樣大的空間，該畫(huà)多少水微粒合適呢？

……

設(shè)計(jì)意圖：?jiǎn)l(fā)學(xué)生思考同體積下空氣和水微粒數(shù)量的不同，意在讓學(xué)生對(duì)密度概念有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。

（3）研討空氣壓縮規(guī)律。

師：剛才推拉空氣和水的實(shí)驗(yàn)，注射器的空間有什么變化？（學(xué)生結(jié)合記錄單投影匯報(bào)。）

生：10毫升的空氣向下壓時(shí)到了5毫升，再向上拉時(shí)到了17毫升，空氣占據(jù)的空間有變化；10毫升的水向下壓和向上拉時(shí)都是10毫升，水占據(jù)的空間沒(méi)有變化。

……

師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)水不可以被壓縮，空氣可以被壓縮，壓縮的空氣有彈性。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生已熟悉彈簧有彈性，通過(guò)對(duì)比空氣和彈簧受力時(shí)類似的狀態(tài)，就很容易理解空氣也有彈性。

師：為什么空氣容易被壓縮呢？你在剛才實(shí)驗(yàn)時(shí)每個(gè)空間里畫(huà)了多少個(gè)空氣微粒？

生：都是10個(gè)。

師：為什么空間大小不一樣，微粒個(gè)數(shù)要畫(huà)一樣多？

……

師：原來(lái)空氣微粒之間的距離是很容易改變的：當(dāng)空間變小時(shí)，微粒之間的距離近；當(dāng)空間變大時(shí)，微粒之間的距離遠(yuǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：用畫(huà)微粒圖來(lái)表征物質(zhì)占據(jù)空間的情況，可以讓研討過(guò)程可視化，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到空氣占據(jù)空間的大小和微粒間的距離有關(guān)。

3.設(shè)計(jì)、完成任務(wù)。

（1）回顧空氣的力量。

師：剛才在推活塞時(shí)，手上有什么感受？

生：推活塞比較費(fèi)力。

師：回到今天的任務(wù)——利用空氣的力量做一支槍。怎樣讓小紙團(tuán)從筆管里飛出去呢？（投影下教師演示在注射器管口塞緊濕紙團(tuán)，推活塞演示發(fā)射。）現(xiàn)在小紙團(tuán)為什么飛跑了呢？

生：因?yàn)榭諝獾牧α堪阉瞥鋈チ恕?/p>

（2）設(shè)計(jì)活塞桿的長(zhǎng)度。

師：和注射器比，我們做的這支槍還缺少什么？

生：缺少活塞和推活塞的桿。

師：老師手里只有一根小竹棍，要讓小竹棍能拿著從筆管一頭推到底，該多長(zhǎng)合適呢？先用尺子量一量筆管有多長(zhǎng)。

……

（3）設(shè)計(jì)活塞。

師：現(xiàn)在有了小竹棍作推桿還缺少一個(gè)活塞，同學(xué)們想想辦法。

生：在竹棍頭上再頂上一個(gè)小紙團(tuán)，就可以當(dāng)活塞用了。

師：（教師板畫(huà)空氣壓縮槍示意圖）筆管前端塞個(gè)小紙團(tuán)，小竹棍再頂個(gè)小紙團(tuán)進(jìn)去，在前后兩個(gè)小紙團(tuán)之間就有了一截跑不出去的空氣。當(dāng)小竹棍頂著紙團(tuán)向前推動(dòng)時(shí)，這截空氣占據(jù)的空間是會(huì)變大還是變??？

……

師：前面說(shuō)過(guò)壓縮空氣有力量，小紙團(tuán)可能被發(fā)射出去。老師課前就做了這樣一只槍，來(lái)看一看。（播放制作“空氣壓縮槍”微課）注意塑料管口不能對(duì)著人！因?yàn)閴嚎s空氣有力量。現(xiàn)在大家取出材料，開(kāi)始完成這次打靶任務(wù)。

設(shè)計(jì)意圖：教師通過(guò)板畫(huà)、微課等直觀形式梳理了項(xiàng)目的任務(wù)原理和組裝過(guò)程，這樣就降低了項(xiàng)目完成難度，符合三年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平。

4.拓展任務(wù)升級(jí)。

師：祝賀同學(xué)們打靶成功，留一個(gè)課后小任務(wù)：一次發(fā)射兩個(gè)小紙團(tuán)，聽(tīng)到“啪啪”兩聲就算成功了。同學(xué)們有沒(méi)有信心完成？

……

師：其實(shí)今天的課題就是“壓縮空氣”，我們就是利用壓縮空氣的性質(zhì)才做成了這支槍。除了空氣壓縮槍，說(shuō)說(shuō)生活中還有哪些應(yīng)用壓縮空氣的例子。

生：汽車(chē)的車(chē)輪、充氣的氣球……

師：到生活中去細(xì)心觀察，肯定能發(fā)現(xiàn)更多壓縮空氣的應(yīng)用。

設(shè)計(jì)意圖：課尾揭題將完成的任務(wù)與課題對(duì)照，讓學(xué)生意識(shí)到完成項(xiàng)目任務(wù)的經(jīng)歷其實(shí)就是一次對(duì)課題內(nèi)容的學(xué)習(xí)，只是學(xué)得更為鮮活、更加自覺(jué)！