以《空气能占据空间吗》为例谈小学科学逻辑性教学

万桂远

摘要：小学科学课程标准中强调：科学学习要“以生活中科学为逻辑起点”，学会对一些自然现象的成因进行分析假设，学会对得到的科学结论进行验证，运用科学知识对自然现象进行说明和解释。培养小学生具有初步的比较、判断、归纳、分类、想象、概括等思维能力，形成“基于证据进行判断推理、解决问题和进行质疑”的科学态度。本文以《空气能占据空间吗》的教学为案例，谈一谈通过：提出问题---推理假设---实验验证---推理总结，这四个环节完成此类课型的学习，能使学生的逻辑思维能力得到发展，用实例证明逻辑性教学的可行性与有效性。

关键词：小学科学;逻辑性教学;实施

在小学中段要求着重培养概括、推理等思维能力。通過抽象概括和归纳推理，可以形成概念，发现规律，同时培养学生抽象概括和归纳推理的能力。具体到小学科学课型上来说，逻辑推理课就是一种由已有知识推出新知识的课型，一个推理活动主要经过四个环节：提出问题---推理假设---实验验证---推理总结，通过此类课型的学习，能使学生的逻辑思维能力得到发展。

下面就结合《空气能占据空间吗》这节课例来具体谈一谈逻辑性教学的实施。

本节课是教科版小学科学三年级上册空气单元第二课的内容。在学生认识了空气确实存在的基础上，通过系列实验让学生认同空气和其他物质一样能够占据空间。对学生来说，占据空间意味着排挤原来的物质，这其实就是对物质粒子不能同时占据同一空间的初步理解。

一、创设情景，提出问题

（一）用一个装满空气的杯子，引出“空间”;

往装满空气的杯子里加水，引出“挤占”。

（二）往装满蜡的瓶子里加水，引出“防止被挤占”;

由“挤占”、“防止被挤占”，引出“占据”。

（三）往装满水的瓶子里加水，加进去水了，用“占据”或“挤占”来分析现象;

用带孔橡皮塞插上漏斗，再加水，加不进，得出在密封的空间里，水就能“防止被挤占”。

（四）由固体、液体都能占据空间，引出课题：空气能占据空间吗。

设计意图：通过往装满空气的杯子加水，往装满蜡的瓶子里加水，往装满水的瓶子里加水，引出本节课的科学概念：空间、挤占、防止被挤占、占据，从而引出课题，让学生对课题有一个初步的认识，突出对“占据”的理解。

二、聚焦问题，探索研讨

（一）压杯入水，指导学生探究“空气能占据空间吗？”

密封空气：将杯子倒扣在水面，此时空气封在杯子里，将杯子竖直压入水中，强调竖直。

聚焦问题：为了便于观察，在杯底塞一个纸团，如果将杯子倒扣入水，让水没过杯底，里面的纸团会湿吗？

学生猜想：会湿，因为水会进入杯子，说明空气不占据空间。

不会湿，因为水不能进入杯子，说明空气能占据空间

实验验证：读实验要求（课件展示），老师强调实验细节，组长取器材开始实验。

得出结论：小组汇报，分析现象，建立现象与占据空间之间的逻辑关系。纸团没有湿，说明水未入杯，水未入杯说明，空气占据了空间。在密封的空间里，空气就能防止被挤占。

设计意图：压杯入水，在教师的指导下完成实验，重点放在实验后帮助学生建立“纸团没湿---水未入杯---空气能占据空间”的逻辑联系，并进一步理解空气被密封后，占据空间就是防止被其它物质挤占。

（二）扎孔观察，引导学生探究“水能挤占空气占据的空间吗？”

聚焦问题：纸团没湿是因为空气占据了这个杯子的空间，如果空气不占据杯子的空间，纸团会湿吗？

实验准备：

1.扎孔示范2.使用乒乓球观察杯内水位3.示范观察记录单的记录

学生猜想：按住小孔，当水没过杯底时，松开按住小孔的手指，会有什么现象？

学生预测：水入杯，纸湿，冒泡，记录预测的杯内水位变化

实验验证：

读实验要求老师强调，组长取记录单和器材，开始实验。

得出结论：

小组汇报，分析现象，建立现象与占据空间之间的逻辑关系。冒泡，杯内水位上升了，纸团湿了，空气被水挤跑了，说明水占据了原来空气占据的空间，原来空气的空间被水挤占了。

设计意图：打孔观察，引导学生实验前充分预测，作好记录，实验后，理清“纸团浸湿---杯内水位上升----水挤占了空气的空间”的逻辑关系，理解空气的空间被其它物质挤占。

（三）打气观察，小组合作，自主探究“空气能挤占水占据的空间吗？”

聚焦问题：空气又能不能反过来挤占水的空间呢？

小组讨论：设计实验验证”空气能挤占水的空间吗？实验中应当注意什么？

实验验证：1.展示学生设计的实验步骤（PPT展示）

2.强调冒泡停止后再打气，发现杯内有明显水位变化就停止打气。

得出结论：小组汇报，分析现象，建立现象与占据空间之间的逻辑关系。

杯内水位下降，说明空气又占据了水的空间，水的空间被空气挤占了。

设计意图：打气观察，让学生在前两个实验基础上，合作设计实验，自行探讨出实验注意事项，理清“打气入杯---杯内水位下降----空气挤占了水的空间”的逻辑关系，理解空气也能挤占其它物质的空间。

师生交流，小结课堂

本节课通过实验，证明了空气能占据空间。在一个新实验中，师生一起尝试用科学语言分析现象，总结本节课所学。

设计意图：用一个连环实验，将前面的实验串在一起，带领学生一起回顾，用科学语言去分析实验现象，小结本课。

三、拓展延伸，应用挑战

（一）空气占据空间的性质在生活中我们也经常用到，老师和学生分别举例。

（二）小挑战（课件展示实验要求，预备几套器材）希望孩子们能用这节课所学去设计并完成实验，还能试着用图示法记录现象，用科学语言描述现象，分析现象。下课！

设计意图：空气占据空间的性质的应用让学生明白生活中处处有科学，小挑战让学生充分思考设计实验，巩固本节课所学，若能创新，所学知识就得到了升华。

本课通过实验现象分析，发展学生的逻辑思维能力学习科学课的过程，是先观察现象提出问题、再进行实验取证，经过抽象思维形成概念和规律，然后再回到实践中去进行检验和运用的“实践--认识--再实践一再认识”的过程。分析、归纳过程是学生逻辑思维的过程，让学生经历了由形象思维向抽象思维发展的过程，实现了逻辑思维能力的提升。

通过本课教学的实施，我们可以发现小学科学课逻辑性教学实施是具备可行性的，其关键在于平常教学中，需要有目的有计划地进行和合理安排、精心设计、耐心指导，长期坚持，才会使学生的逻辑思维能力得到真正提高。总之，探索小学科学课逻辑性教学是一个长期艰巨、循序渐进的过程，需要我们广大一线科学教师共同努力！