以《空氣能占據空間嗎》為例談小學科學邏輯性教學

萬桂遠

摘要：小學科學課程標準中強調：科學學習要“以生活中科學為邏輯起點”，學會對一些自然現象的成因進行分析假設，學會對得到的科學結論進行驗證，運用科學知識對自然現象進行說明和解釋。培養小學生具有初步的比較、判斷、歸納、分類、想象、概括等思維能力，形成“基于證據進行判斷推理、解決問題和進行質疑”的科學態度。本文以《空氣能占據空間嗎》的教學為案例，談一談通過：提出問題---推理假設---實驗驗證---推理總結，這四個環節完成此類課型的學習，能使學生的邏輯思維能力得到發展，用實例證明邏輯性教學的可行性與有效性。

關鍵詞：小學科學;邏輯性教學;實施

在小學中段要求著重培養概括、推理等思維能力。通過抽象概括和歸納推理，可以形成概念，發現規律，同時培養學生抽象概括和歸納推理的能力。具體到小學科學課型上來說，邏輯推理課就是一種由已有知識推出新知識的課型，一個推理活動主要經過四個環節：提出問題---推理假設---實驗驗證---推理總結，通過此類課型的學習，能使學生的邏輯思維能力得到發展。

下面就結合《空氣能占據空間嗎》這節課例來具體談一談邏輯性教學的實施。

本節課是教科版小學科學三年級上冊空氣單元第二課的內容。在學生認識了空氣確實存在的基礎上，通過系列實驗讓學生認同空氣和其他物質一樣能夠占據空間。對學生來說，占據空間意味著排擠原來的物質，這其實就是對物質粒子不能同時占據同一空間的初步理解。

一、創設情景，提出問題

（一）用一個裝滿空氣的杯子，引出“空間”;

往裝滿空氣的杯子里加水，引出“擠占”。

（二）往裝滿蠟的瓶子里加水，引出“防止被擠占”;

由“擠占”、“防止被擠占”，引出“占據”。

（三）往裝滿水的瓶子里加水，加進去水了，用“占據”或“擠占”來分析現象;

用帶孔橡皮塞插上漏斗，再加水，加不進，得出在密封的空間里，水就能“防止被擠占”。

（四）由固體、液體都能占據空間，引出課題：空氣能占據空間嗎。

設計意圖：通過往裝滿空氣的杯子加水，往裝滿蠟的瓶子里加水，往裝滿水的瓶子里加水，引出本節課的科學概念：空間、擠占、防止被擠占、占據，從而引出課題，讓學生對課題有一個初步的認識，突出對“占據”的理解。

二、聚焦問題，探索研討

（一）壓杯入水，指導學生探究“空氣能占據空間嗎？”

密封空氣：將杯子倒扣在水面，此時空氣封在杯子里，將杯子豎直壓入水中，強調豎直。

聚焦問題：為了便于觀察，在杯底塞一個紙團，如果將杯子倒扣入水，讓水沒過杯底，里面的紙團會濕嗎？

學生猜想：會濕，因為水會進入杯子，說明空氣不占據空間。

不會濕，因為水不能進入杯子，說明空氣能占據空間

實驗驗證：讀實驗要求（課件展示），老師強調實驗細節，組長取器材開始實驗。

得出結論：小組匯報，分析現象，建立現象與占據空間之間的邏輯關系。紙團沒有濕，說明水未入杯，水未入杯說明，空氣占據了空間。在密封的空間里，空氣就能防止被擠占。

設計意圖：壓杯入水，在教師的指導下完成實驗，重點放在實驗后幫助學生建立“紙團沒濕---水未入杯---空氣能占據空間”的邏輯聯系，并進一步理解空氣被密封后，占據空間就是防止被其它物質擠占。

（二）扎孔觀察，引導學生探究“水能擠占空氣占據的空間嗎？”

聚焦問題：紙團沒濕是因為空氣占據了這個杯子的空間，如果空氣不占據杯子的空間，紙團會濕嗎？

實驗準備：

1.扎孔示范2.使用乒乓球觀察杯內水位3.示范觀察記錄單的記錄

學生猜想：按住小孔，當水沒過杯底時，松開按住小孔的手指，會有什么現象？

學生預測：水入杯，紙濕，冒泡，記錄預測的杯內水位變化

實驗驗證：

讀實驗要求老師強調，組長取記錄單和器材，開始實驗。

得出結論：

小組匯報，分析現象，建立現象與占據空間之間的邏輯關系。冒泡，杯內水位上升了，紙團濕了，空氣被水擠跑了，說明水占據了原來空氣占據的空間，原來空氣的空間被水擠占了。

設計意圖：打孔觀察，引導學生實驗前充分預測，作好記錄，實驗后，理清“紙團浸濕---杯內水位上升----水擠占了空氣的空間”的邏輯關系，理解空氣的空間被其它物質擠占。

（三）打氣觀察，小組合作，自主探究“空氣能擠占水占據的空間嗎？”

聚焦問題：空氣又能不能反過來擠占水的空間呢？

小組討論：設計實驗驗證”空氣能擠占水的空間嗎？實驗中應當注意什么？

實驗驗證：1.展示學生設計的實驗步驟（PPT展示）

2.強調冒泡停止后再打氣，發現杯內有明顯水位變化就停止打氣。

得出結論：小組匯報，分析現象，建立現象與占據空間之間的邏輯關系。

杯內水位下降，說明空氣又占據了水的空間，水的空間被空氣擠占了。

設計意圖：打氣觀察，讓學生在前兩個實驗基礎上，合作設計實驗，自行探討出實驗注意事項，理清“打氣入杯---杯內水位下降----空氣擠占了水的空間”的邏輯關系，理解空氣也能擠占其它物質的空間。

師生交流，小結課堂

本節課通過實驗，證明了空氣能占據空間。在一個新實驗中，師生一起嘗試用科學語言分析現象，總結本節課所學。

設計意圖：用一個連環實驗，將前面的實驗串在一起，帶領學生一起回顧，用科學語言去分析實驗現象，小結本課。

三、拓展延伸，應用挑戰

（一）空氣占據空間的性質在生活中我們也經常用到，老師和學生分別舉例。

（二）小挑戰（課件展示實驗要求，預備幾套器材）希望孩子們能用這節課所學去設計并完成實驗，還能試著用圖示法記錄現象，用科學語言描述現象，分析現象。下課！

設計意圖：空氣占據空間的性質的應用讓學生明白生活中處處有科學，小挑戰讓學生充分思考設計實驗，鞏固本節課所學，若能創新，所學知識就得到了升華。

本課通過實驗現象分析，發展學生的邏輯思維能力學習科學課的過程，是先觀察現象提出問題、再進行實驗取證，經過抽象思維形成概念和規律，然后再回到實踐中去進行檢驗和運用的“實踐--認識--再實踐一再認識”的過程。分析、歸納過程是學生邏輯思維的過程，讓學生經歷了由形象思維向抽象思維發展的過程，實現了邏輯思維能力的提升。

通過本課教學的實施，我們可以發現小學科學課邏輯性教學實施是具備可行性的，其關鍵在于平常教學中，需要有目的有計劃地進行和合理安排、精心設計、耐心指導，長期堅持，才會使學生的邏輯思維能力得到真正提高。總之，探索小學科學課邏輯性教學是一個長期艱巨、循序漸進的過程，需要我們廣大一線科學教師共同努力！