《空氣占據空間嗎》實驗教學的起承轉合

◇朱雨荷（江蘇：南京市銀龍花園學校）

當今社會發展迅速，對人才也提出了更高的要求。這就意味著為了更好地適應當前的人才需求，學生要具備的能力也越來越多。而小學階段的教育作為基礎教育的起點，要注重培養學生的核心素養（主要指學生在科學學習過程中形成的與個人、社會發展相適應的關鍵品格與能力，例如語言表達能力、實踐能力、創新能力和解決問題能力等），以有利于培養“全面發展的人”，適應將來的社會需求?？梢姡W科學課程對學生奠定良好的科學素養、提高創新意識和激發創造性思維有著重要的作用。

實驗教學是小學科學教學的重要組成部分，是培養學生科學核心素養的重要手段?？墒?，科學課堂上現行的實驗是不是都合適學生建構概念呢？如何優化實驗教學，在學生有限的認知水平基礎上，使每一個實驗都能最大程度地幫助學生理解建構概念，進而有效培養學科核心素養，是科學教師應該思索的問題。

三年級上冊《空氣占據空間嗎》一課，通過一系列的實驗幫助學生建構“空氣占據空間”的概念。在教學時，我從優化培養學生的學科核心素養出發，嘗試從明確教學目標、找準實驗教學設計思路、巧用教學策略、完善評價方式等幾個方面，對這節課進行重新剖析與實踐，獲得一些經驗。

一、起——明確教學目標

弄清楚學生的現有認知發展水平和已有經驗是確定教學目標的前提。教師只有在了解學生已有認知的基礎上，有針對性地確定一個希望學生實現的目標，再進行教學，才能使學生更為專注地解決問題，促使學生積極思考、大膽質疑。

三年級上冊《空氣占據空間嗎》通過三個實驗，使學生能夠描述分析實驗現象，調動學生學習興趣的同時，構建“空氣占據空間”的概念。然而“空氣”本身是透明的，看不見摸不著，并且考慮到小學生還以形象思維為主，故本課概念的建構不能一味地灌輸，而是需要學生通過感受，進而形成結論。所以本課要設置多個實驗，將不可見的空氣借助實驗現象使學生“可見”，得到清晰的感受。

二、承——找準設計思路

科學探究是過程，科學素養是結果?？茖W課堂上的評價是指向科學素養的“路標”，它應該是全方位的、注重過程的，應該是能夠挖掘學生特點、展現學生個性的，應該是能夠幫助學生建立學習興趣的。

《治國理政》文章中標題是對整篇文章高度概括，而簡潔、明了是其特征，所以對標題的翻譯同樣要做恰當的適當的簡化處理，保留和突出其中關鍵核心詞。

實驗應該能夠激發學生的內在學習動力。筆者認為，在實驗教學中，應當充分尊重學生，不應把學生當作工具人，而應激發學生內在的學習動力，推動學生的個性發展。例如，“用水吹氣球”這個實驗可以變成一場小小的競賽，比賽中讓學生思考：怎樣才能夠將氣球“吹”鼓呢？如何進行小組間的人員搭配？怎么樣才算比賽冠軍呢？是吹得最鼓的那一組、最快完成的那一組還是人員分工最為合理、每人都有任務的那一組呢？最好的方法是將選擇權交給學生。根據學生個性，自主設計小比賽的要求和評分細則。借助這樣的游戲，轉換學生的角色，從被告知“應該做什么”變成“我想要做什么，我想要完成什么”。實驗教學應該為學生提供展示個性的舞臺，而學生也能通過實驗教學賦予科學課堂嶄新的生機和活力，真正成為探究的主人。

小學科學實驗需要學生以小組的形式合作學習，這就要求組內學生有明確的分工。學生在實驗操作之后，觀察到了實驗現象，需要就實驗現象在組內討論出可能的實驗結果。但可能此時并非所有組內的學生都愿意參與其中，總會有學生或因為性格內向或因為不善表達而不發言，此時教師可以使用思維策略，促使他們自主表達所思所想。以本課為例，在實驗操作結束之后，可以適時插入問題：對比實驗一“瓶中紙是否會濕”和實驗二“用水吹氣球”的現象，回答是什么使瓶中紙沒有濕，又是什么“吹”鼓了氣球，描述氣球被“吹”鼓的過程。以先組內討論后完成學習單再轉圈觀看組員學習單的形式，完成組內交流。思維策略為學生搭建表達觀點的平臺，使學生的思維“可視化”。這樣更有利于后續課堂的生生評價和師生評價，從而實現促進學生思維發展的目的。在小組思維策略實施過程中，學生的思維會由疏漏變得精密，由雜亂無序變得井然有序，并在此基礎上，完成知識結構的構建。即使有不自信、害怕表達的學生，在小組思維策略中也有了獨立思考學習的機會，同組學生針對同一問題提出自己的觀點，小組思維策略能夠保證同組學生之間無障礙交流，進行觀點交流時，還可能受到他人靈感的啟發，迸發新的思維火花。小組思維策略的應用十分有利于學生分析思維的培養，為核心素養的發展做好鋪墊。

當初一個人轉身的時候，孔老一沒想過結局會是這樣，當初哪怕死在路上自己也問心無愧。現在不同了，昨天老機八一伙為了掩護自己，全部戰死在蘭溪郊外。眼下，這伙共產黨游擊隊會不會重蹈覆轍呢？他孔老一和背上的老三都無法左右前程，只能默默希望老天能夠保佑，保佑他們別再撞上鬼子。

在《空氣占據空間嗎》一課的教學中，我引導學生做“‘用水吹氣球’小游戲”，而不是做“‘用水吹氣球’實驗”，由教師要求學生實驗變成學生自主“玩游戲”，學生的課堂參與度立刻提高許多。此時，評價方式也發生了轉變：“吹”氣球最鼓的小組方法標準、“吹”氣球最快的小組合作默契、桌面最整潔的小組分工明確……我選擇進行過程性評價，而非僅僅評價實驗結果是否達標，過程性評價的評價標準可以由學生自己制定。進行一次小比賽之后，出示學生之前制定的評分評價細則，再由學生當堂評價評分細則，并進行改進。在學生明白得分要點后，可以再進行一次小比賽，讓學生迎接新的挑戰。在學生完成學習目標之后，加強生生和師生的交流評價，有助于學生自身的反思和后續學習的進步。

在《空氣占據空間嗎》一課中，課本上設置了三種實驗：觀察漏斗是否漏水實驗；觀察紙團是否浸濕實驗；觀察氣球能否吹大實驗。這三個實驗都是為了幫助學生建構“空氣能夠占據空間”這一概念而設置的。學生對“空氣”的相關概念并不陌生，一年級下學期時，就已經在科學課堂上知道空氣具有透明、可流動、會藏在一些物體中等特性，再加上他們自身的生活經驗，建構“空氣能夠占據空間”概念時應是十分順暢的。但是課本教材上選取的三個實驗都存在一定的局限性。如果說在漏斗漏水實驗中，呈現“水一點都沒有從漏斗中漏下去”這個結果是絕對成功的話，那么漏斗漏水實驗的絕對成功率并不算高。該實驗需要橡皮泥緊緊封住漏斗與塑料瓶口之間的縫隙，使水無法通過漏斗進入瓶中。除去學生在操作時可能存在的不規范動作降低了實驗的絕對成功率之外，還會因為塑料瓶內外大氣壓不同的緣故，水總會通過漏斗漏一點兒到杯子里。但是考慮到學生現有的認知情況，他們并不能很好地理解水通過漏斗進入瓶中的原因。雖然只是漏進一點兒幾乎可以忽略不計的水，但這個實驗現象并不能幫助學生建構概念。另一個觀察瓶中氣球能否吹大的實驗，實驗本身是希望學生觀察到“因為空瓶中的空氣占據了空間，所以使瓶中的氣球無論怎么吹都礙于瓶中空氣的存在而無法吹大”的現象，從而更好地理解“空氣占據空間”這一概念。但是，學生在進行這個實驗的時候，他們會本能地認為，是由于瓶子壁的阻礙而使瓶中的氣球吹不大。這個實驗真的能幫助學生有效建構概念嗎？

三、轉——促進思維發展

故針對以上教材中實驗的缺陷，我做出一定優化。

四、合——完善評價方式

明確實驗的教學目標之后，通向這個目標的“路徑”多種多樣，如何選擇最適合的“路徑”，是教師需要思考的問題。筆者認為，需改變傳統的設計思路，適合的“路徑”應具有兩點特征：能夠從學生現有認知水平出發；能夠激發學生內在學習動力。

從學生現有的認知水平出發，筆者保留“觀察瓶中紙是否會濕”實驗，增添了“用水吹氣球”實驗：將空塑料瓶豎直按入水中，使瓶子中原有的空氣被水順著瓶子末端的吸管壓入瓶子末端“氣球”中，重復操作，最終“氣球”被水吹鼓了。學生通過對比兩個實驗現象，發現是空氣使瓶中的紙不濕、是空氣被水壓入氣球中占據了氣球，從而建構“空氣占據空間”這個概念。

社會治理是建立在多元主體共同參與基礎之上的。在此過程中，只有不斷激發各個參與主體的參與熱情，社會治理才能達到預期的理想效果。就此而論，社會治理強調的是現代的多元主體參與，而不是傳統意義上的自上而下的管理、命令或統治，其目的是要實現從“要我參與”到“我要參與”的轉型和升級。在這一現代轉型之中，不同主體要通過協商和對話，實現差異性偏好的理性轉換，對社會治理中的重大問題形成各方均能接受的一致性意見，贏得各參與主體最大程度的理解、認同和支持。

越來越多的人意識到實驗教學作為小學科學課堂的重要一環，不僅僅在學生動手操作過程中有助于提升他們的實踐能力，在評判、設計實驗方案時培養其創新思維，更重要的是，讓學生在實驗過程中逐步形成科學探究精神。

精神文明是指人類在改變主、客觀世界的過程中所取得的精神成果，是人類智慧和道德前進的狀態。精神文明主要可以從兩個方面進行概述；一是科學文化方面，這個方面包括了社會的文化、知識的發展，教育、體育、衛生、藝術和科學等事業的發展；二是思想道德方面，這個方面主要包括政治思想、道德的面貌，社會風氣和人類的人生觀、世界觀、價值觀、情操、理想、信念等內在思想表現。它與現代物質文明社會相輔相成，彼此對應又彼此相聯系〔2〕。精神文明是以馬克思主義理念為核心，社會主義公有制為根本，是人類生存發展的必要條件。

在《空氣占據空間嗎》實踐過程中，我認為，明確教學目標、進行有針對性的教學，是尊重學生已有認知和經驗的體現；實驗教學的環節設置應該從學生現有認知水平出發，并能夠激發學生內在學習動力，既要尊重學生的認知發展規律，又能夠使學生真正成為科學探究的主人；實驗教學不應該是機械操作，而應該在“做中學”“學中思”，運用思維策略促使學生的思維“可視化”，是培養學生科學核心素養更加有效的途徑；通過增強師生和生生之間的交流、學生自主制定評價標準，完善實驗評價機制，轉變“以教師為主體”的傳統課堂，以評價方式驅動學生更加關注過程，而不僅僅是結果。

《人身損害賠償司法解釋》雖然規定雇員受害，雇主責任為無過錯責任，但是《人身損害賠償司法解釋》賦予了雇員選擇權，也同時保留了雇主的追償權。

伴隨著教育改革的逐步深化，優化實驗教學，幫助學生搭建運用科學思維看待事物的平臺，進而激發學生探究世界的好奇心以及深入探索的欲望，已經成為不可逆轉的趨勢。這需要教師做到“以學定教”，找尋適合學生開展實驗的方式方法，在學習過程中有效鍛煉學生的語言表達、實踐、創新和解決問題等能力，最終完成適應將來更多變的人才需求、走上更廣闊的社會舞臺的目的。