新編蘇教版《科學》教材低年段“空氣”單元內容特點與教學要點

教材編寫組

摘要新編蘇教版《科學》一年級下冊的“空氣”單元，是整套教材基于課程標準中“空氣是一種常見而重要的混合物質”這一學習內容，在低年段設置的一個主題單元，分為《找空氣》《這里面有空氣嗎》《空氣是什么樣的》三課。為了更好地開展教學，本文從宏觀到具體逐一厘清這樣三個問題：本單元的主旨和意圖為何？本單元為什么如此設計和統(tǒng)整教學內容？怎樣在教學中落實教學目標、實施教學活動？

關鍵詞 空氣 思維過程 教學目標

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.012

Content Characteristics and Teaching Points of "Air" Unit in the Lower Stage of Science Textbook Newly Compiled by Jiangsu Education Edition

Textbook Compilation Team

Abstract： The "air" unit in the second volume of grade 1 of science， newly compiled by Su Education Edi？ tion， is a theme unit set in the lower stage of the whole set of teaching materials based on the learning content of "air is a common and important mixed substance" in the curriculum standard. It is divided into three cours？ es： looking for air， is there air in here and what kind of air is. In order to better carry out teaching， this pa？ per clarifies three questions one by one from macro to concrete： what is the purpose and intention of this unit？ Why is this unit so designed and integrated？ How to implement teaching objectives and teaching activities in teaching？

Keywords： air； thinking process； teachig object

新編蘇教版《科學》一年級下冊的“空氣”單元，是整套教材基于課程標準中“空氣是一種常見而重要的混合物質”這一學習內容，在低年段設置的一個主題單元，分為《找空氣》《這里面有空氣嗎》《空氣是什么樣的》三課。為了更好地開展教學，我們需要從宏觀到具體逐一厘清這樣三個問題：本單元的主旨和意圖為何？本單元為什么如此設計和統(tǒng)整教學內容？怎樣在教學中落實教學目標、實施教學活動？

“空氣”單元的旨趣

“空氣”單元的主要學習內容是觀察并描述空氣的顏色、狀態(tài)、氣味等特征。但是，本單元的編寫并不止步于對“空氣”這一物質特征的觀察和研究方法的積累，還要在觀察與研究的過程中不斷建立空氣與“自我”之間的聯(lián)系，切實感受到空氣是與我們生活相關的不可或缺的存在。

首先，從兒童科學概念的發(fā)展上看，觀察與描述空氣的特征是學生在小學階段第一次接觸有關“空氣”的研究內容。在此基礎上，中年段“認識空氣”主題單元將進一步研究空氣的特征、了解空氣中的氧氣和二氧化碳、知道冷熱空氣的流動現(xiàn)象以及風的成因。高年段時，學生還將繼續(xù)認識空氣的主要成分，從而建構起較為完整的“空氣是一種常見而重要的混合物質”的概念?？梢?，本單元對空氣的學習是小學階段建構與“空氣”相關概念的基礎。根據(jù)兒童年齡特點、認知特點，精準找到研究空氣的“起點”，對于“空氣”這一科學概念的建構至關重要。低年段學生依賴與外部事物產(chǎn)生接觸在頭腦中產(chǎn)生的表象，進而對表象產(chǎn)生聯(lián)想進行思考。所以，學生用多種方法“接觸”看不見、摸不著的空氣，并切實感受到空氣的確是一種物質，才有可能進一步認知空氣，進而建構“空氣”概念。

其次，從學生科學素養(yǎng)的發(fā)展上看，空氣與巖石、水、生物一樣，既是地球圈層的重要組成部分，也是決定人類能否生存的物質。知道空氣與人類之間的關系，了解科學技術對空氣產(chǎn)生的影響，以及空氣污染會對社會和個人造成的后果，是現(xiàn)代人科學素養(yǎng)中不可或缺的部分。從這一認知角度出發(fā)，本單元不僅要求了解與空氣有關的科學知識，經(jīng)歷研究空氣的過程，了解研究空氣的方法，還引導學生感受到自己生活在空氣中，人類的生存離不開空氣，為他們將來進一步認識空氣與人類的關系打下基礎。

“空氣”單元內容設計的特點

低年段學生認識空氣時，會在對研究對象的感性知覺到理性分析的質的飛躍的過程中遇到很大的困難。這一困難體現(xiàn)在本單元教材內容設計中，使“空氣”單元呈現(xiàn)出不同于其他單元的顯著特征：整個主題單元只有第三課直接指向“觀察并描述空氣的顏色、狀態(tài)、氣味等特征”這一具體知識點，前兩課都是在“找空氣”，在不同的地方找空氣。找空氣的目的在于幫助學生認識空氣是我們身邊真實存在的物質，然后才能思考空氣是一種怎樣的物質以及如何觀察這種物質。

1.空氣是一種物質嗎

對低年段學生來說，研究空氣這一物質的難點在于空氣是看不見、摸不著的，學生會認為它根本就不是一種物質。低年段學生對物質的認識依賴于對事物的直接接觸。其中，視覺尤為重要，它是眼睛對客觀事物的直接反映，即“眼見為實”?？諝饪床灰姟⒚恢?，對學生來說等同于“不存在”。所以，引導學生意識到空氣是一種物質，是研究空氣必須跨越的障礙。當學生真切地知道，空氣就在我們身邊，用塑料袋可以將它找出來；知道一些空隙中也有空氣，我們想一些辦法也能把它找出來；知道我們的生活離不開空氣，這樣才能夠進一步觀察空氣的特點。

2.空氣是一種什么樣的物質

對空氣的觀察，來源于視覺、聽覺、觸覺等感覺器官共同收集的信息形成對空氣總體的感知。沒有一種感官是孤立存在的，需要幾種感官共同作用，相互影響。

“找空氣”的過程中，學生已經(jīng)看到水中的氣泡；聽到空氣“跑”出塑料袋時袋口的哨子被吹響；摸到把塑料袋撐得鼓鼓的空氣；感受到有風拂過面頰，形成了對空氣初步的印象。接著，再運用視覺、嗅覺、味覺觀察空氣，將收集到的各種信息進行整合，發(fā)現(xiàn)空氣是“沒有顏色、沒有氣味、沒有味道、透明的氣體”。這是一個多感官共同作用的結果，感覺器官從外界獲得的信息經(jīng)過大腦中樞的處理和判斷形成一個對空氣較為完整的形象。

3.如何研究空氣這種物質

研究空氣之前，學生已有了研究另兩種地球上重要物質——石頭和水的經(jīng)驗，知道了空氣也是地球上人類生存離不開的重要物質，知道可以用氣泡圖的方法結構化一種物質的特征；且隨著研究的深入，氣泡圖可以不斷豐富和完善。這樣觀察、描述、記錄的方法在對空氣的研究中同樣適用。

與研究石頭和水不同的是，空氣的研究可以讓學生意識到在研究看不見的物質時，可以想辦法使這些物質“現(xiàn)形”。這些研究方法是可以遷移的，研究空氣時可以用，中高年段研究其他物質時也可以用。

“空氣”單元教學實施的要點

1.激發(fā)認知沖突，建立直接經(jīng)驗

學生意識不到空氣的存在，是學生認知的難點，也是教學的切入點。利用這一認知沖突，可以有效調動學習興趣，讓學生發(fā)現(xiàn)周圍真有一種叫作空氣的物質，這是一件神奇的事，從而在興奮與疑惑中思考“空氣究竟是什么樣的”。

如何激發(fā)認知沖突，在本單元教學中顯得尤為重要。例如，在《找空氣》一課起始，可以提供給學生一個裝有空氣的塑料袋，請學生看一看、摸一摸，發(fā)現(xiàn)塑料袋“鼓鼓的、有點硬”，接著提問：“這個塑料袋里有東西嗎？”學生會陷入思考和爭論中，一部分學生認為塑料袋中有東西，因為塑料袋是鼓的；一部分學生認為塑料袋中沒有東西，因為塑料袋不僅是透明的，還是空的；還有一部分學生抓耳撓腮地陷入思考中。再如，執(zhí)教《這里面有空氣嗎》一課時，學生在對“粉筆、石塊、磚塊、海綿、彈珠等物品中是否有空氣”問題的討論中也會產(chǎn)生不同意見。此時，教師要讓學生充分闡明觀點并說明理由。有的學生會說，“海綿有孔，所以里面會有空氣”；有的學生會說，“磚塊有孔，但它是硬的，沒辦法吸收空氣，所以里面沒有空氣”；還有的學生會說，“粉筆、石塊中怎么可能有空氣呢”。如此種種，不一而足。學生表達出的觀點都是珍貴的教學資源，供教師在后續(xù)的教學中分析與使用。總之，在教學中創(chuàng)設情境、提供有結構的材料并給學生充分表達的時間與機會，是激發(fā)認知沖突的關鍵。

通過與學生的交流可以發(fā)現(xiàn)，關于空氣，低年段學生的困惑主要體現(xiàn)在：眼見不一定為實。學生通常通過視覺、聽覺、觸覺等感覺去接受刺激，收集信息，獲得直接經(jīng)驗。而對于空氣這樣看不見、摸不著的物質，就無法獲取有效的直接經(jīng)驗，所以教師要幫助學生建立直接經(jīng)驗。在日常生活中，學生對空氣并非一無所知，很多學生都聽說過“空氣”一詞，但是不會進一步思考諸如“空氣在哪里”“空氣是什么樣的”。所以，在教學中需要運用多種方法，如用塑料袋兜一兜，誰把塑料袋撐得鼓鼓的？將塑料袋口對準面頰，是什么拂過面頰？誰吹響了塑料袋口的口哨？將空瓶子壓入水中，觀察到什么現(xiàn)象？把有空隙的物品放入水中有什么現(xiàn)象？教師要通過一系列活動，讓學生眼見為實。

在建立直接經(jīng)驗的過程中，要幫助學生篩選真實有效的信息。例如，在找空氣的過程中，學生往往會去大樹下、空調風口、窗口去兜空氣，這是學生生活經(jīng)驗導致的，因為學生常常聽說樹林中空氣清新，空調下、窗口有風吹過，所以那里一定有空氣，這是學生隱隱地將空氣和風之間建立了聯(lián)系。對于這樣的經(jīng)驗，教師既要善加利用，又要提醒學生再去“普通”的地方找一找是否有空氣，以豐富學生對“我們周圍到處有空氣”這一觀點的直接經(jīng)驗。

2.多方收集信息，關注描述交流

本單元教學中實踐操作尤為重要，因為認知空氣的過程就是實踐操作的過程。無論是找空氣還是認識空氣的特點，都需要多感官參與，多渠道收集信息。作為教師，要調動學生的積極性，讓學生充分發(fā)揮感覺器官的能動性，動眼、動耳、動腦、動手又動口，積極參與到對空氣的研究中。低年段學生雖然不能自主設計實驗和制訂實驗計劃，但是教師可以引導學生思考如何收集信息。

例如，《找空氣》一課中，當學生發(fā)現(xiàn)兜空氣的塑料袋癟了時都在猜測塑料袋中的空氣跑出去了，教師可以請學生想一想：“誰有辦法能夠清晰地感受到空氣從袋子里跑出去了？”大多數(shù)學生能夠想到將袋口對準面頰或手背，能夠感到有空氣“跑”出來；有的學生能夠想到將塑料袋口對準女生的長發(fā)，可以看到頭發(fā)飄起來，說明有空氣“跑”出來；甚至有學生能夠想到將塑料袋壓入水中進行觀察。

再如《這里面有空氣嗎》一課中，當學生對“有蓋和無蓋的礦泉水瓶中是否有空氣？”這一問題產(chǎn)生爭議時，可以請學生想一想“怎樣可以證明自己的觀點”，并通過回憶《找空氣》一課中學習的方法引導學生找到合適的方法?？傊?，學生在找收集方法的過程中，可能遇到很多困難，可能犯錯，可能考慮不全面，都沒有關系，因為教師可以及時修正與補充，關鍵在于讓學生經(jīng)歷思考的過程，感受科學研究的樂趣。

調動多種感官觀察空氣，不僅僅指的是推動感覺器官參與到學習之中，還體現(xiàn)在對空氣認識的不斷深入，從而建構起對空氣更全面的認知。思維通過語言表現(xiàn)出來，也通過語言固定下來，將收集到的信息表達出來的過程，是學生不斷整理信息、形成概念的過程。教學中教師可能會遇到這樣的情況，學生逐漸隱隱有一種感覺，察覺到了空氣的存在，但并不清晰，更無法用語言表達出來。特別是低年段學生，想要找到恰當?shù)脑~匯表達對空氣的感受并不容易。所以，教師需要一點點捕捉，慢慢聚焦，同時，給學生一些詞匯和語句，幫助他們將多感官收集的信息逐漸變得清晰而穩(wěn)定。

例如，在《找空氣》一課用多種感官感覺空氣的存在時，教師請學生模仿這樣的句式進行描述：“當我感覺到有風拂過面頰，就知道是空氣從袋子里跑出來了?！痹偃?，《空氣是什么樣的》一課用多感官觀察空氣時，教師提供給學生一個表達的模板：“我用（眼睛）觀察時，發(fā)現(xiàn)空氣是（沒有顏色）的。”對于一年級同學來說，用長句式進行描述有一定困難，教師可以通過反復強化、提供模板、關鍵字提醒等方式給予幫助，關鍵是讓學生從低年段起經(jīng)歷用語言清晰地描述信息的過程。

3.基于全冊教材，遷移研究方法

一年級下冊教材四個單元是一個整體，分別研究了地球表面四種非常重要的物質，其在研究方法和認知策略上也有相通之處。特別是“空氣”與“石頭”“水”的認知策略方面聯(lián)系尤為緊密，圖形表征策略、找相似點策略等在這幾個單元中都有應用。所以，在學生研究了“石頭”和“水”的基礎上，對空氣特點的觀察與梳理就需要借助前面學習的經(jīng)驗。為了讓學生學會觀察、梳理空氣特征的方法，教師可以帶領學生回顧一下研究石頭和水后形成的氣泡圖。通過對這些圖的分析，讓學生回顧并理解研究的思維過程，去想想前面的研究是如何進行的，這樣的方法有什么好處，以及思考是否可以將這些研究方法遷移到關于空氣的研究之中。在《學生活動手冊》中用列表的方式讓學生找空氣與水的相同點與不同點，可以加深對空氣和水的認識，再次體會一些研究方法的廣泛適用性。

（執(zhí)筆：成金燕）