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湖南省特级教师孙江波简介
孙江波，全国知名小学科学特级教师，中国教育学会科学分会理事，湖南省小学科学网络名师工作室主持人，株洲市小学科学名师工作室主持人，株洲市小学科学教学研究专业委员会理事长，株洲市文化路小学校长。从事小学科学教学工作近30年，课堂深受学生喜爱。主持或参与的多项课题成果获国家、省、市级奖励。执教的创新教育课被湖南省教育电视台专题报道，2010年代表湖南省参加全国小学科学特级教师论坛展示课，2017年在全国小学科学名师工作室教研共同体成立大会暨首届科学教育高峰论坛执教展示课。现行小学科学湘科版教材编者。担任湖南省小学科学“国培计划”课程专家、小学科学骨干教师培训班辅导老师、湖南省基础教育资源库特聘专家等。2008年，中国教育学会小学科学教育专业委员会会刊《科学课》杂志以《三湘科学教育的“领头羊”》为题对他进行了专题报道。2014年，《湖南教育》杂志以《做最好的自己》为题对他进行专访。
全国小学科学特级教师论坛现场课
《空气占据空间》教学实录与评析
执教： 孙江波
评析：湖南省株洲市教育科学研究院 袁辉
教学目标
科学概念 知道空气要占据空间。 过程和方法 1、会做空气占据空间的实验。 2、参与归纳概括空气占据空间实验过程，初步培养归纳概括实验现象的能力。 情感态度价值观 亲身体验积极动脑、合作研究的快乐。 教学准备 矿泉水瓶，气球，锥子、剪刀、去底带盖饮料瓶子、水、水槽、课件等 教学过程 一、设置情境，认识空气占据空间 师：老师这里有两个套在瓶子里的气球，气球已经消毒了，请二位同学上来，比一比，看谁吹得大？ 生纷纷举手。 师：请这位男孩子，再请一位女孩儿吧，大家等会儿为他们加油哇。 两名学生吹瓶子里的气球。 师：谁吹大了瓶子里的气球？ 生：×××（女生） 师：为什么这位男同学吹不大瓶子里的气球呢？（学生猜想，并说出猜想的理由。） 生：可能是气球堵住瓶口了。 生：我认为瓶子里面有空气，出不去，所以气球吹不大。 师：也就是说，这个瓶子里的气球吹不大，可能是空气占据了瓶子里的空间。 板书：空气占据 空间 ？ 【评析】课的开端很重要。如何创设一种既有趣味性又与本课探究主题联系紧密的情境？教师设计利用“吹得大”和“吹不大”两个对比明显的吹气球游戏进入本课的学习，很贴近学生心理特点。学生能直观的发现游戏中两种不同的现象，从而引发思考，结合生活经验，推想到瓶子里的气球吹不大的直接原因可能是瓶子里有空气，与本节课要研究的问题吻合。 师：大家想不想试一试，老师为每个同学都准备了一个已经消毒的套在瓶子里的气球，请材料员拿出来，发给大家，我们来吹一吹。 学生自由地吹套在瓶子里的气球。 师：能吹大吗？吹瓶子里气球的时候有什么感觉？ 生：感觉瓶子里有东西堵住了。 生：只能吹大一点点，就吹不大了。 师：想一想，有什么办法可以吹大瓶子里的气球？ 生：在瓶子上钻一个孔就可以吹大里面的气球。 师：为什么在瓶子上钻一个孔就可以吹大瓶子里的气球呢？ 生：因为瓶子里的空气会从小孔里跑出去，所以气球就能吹大了。 师：还有不同的办法吗？ 生：剪掉瓶子的底也可以吹大气球。剪掉瓶子底，瓶子里的空气也就出来了。 师：老师为大家准备了锥子和剪刀，（展示锥子）使用锥子钻孔的时候要抓紧瓶子的一端，锥子与手要有一定的距离，小心不要伤到手。 使用剪刀的时候也要注意安全！ 师：你们用自己的办法试一试，看能不能吹大瓶子里的气球。同时还要留心其他的发现哦。 学生实验，发现气球可以吹大了。 师：谁来说一说你有什么发现。 生：气球慢慢地在瓶子里吹大了。 生：瓶子里面的空气跑出来了。 师：你怎么知道里面的空气跑出来了。 生：我的手感觉到了小孔里面的空气出来了，有风呢！ 师：我没看到呢？还有别的办法能让大家看到瓶子里面的空气从小孔里跑出来了吗？ 生：将一根小纸条贴在小孔的边上，空气出来时，纸条会飘起来。 生：将瓶子上的小孔放在水里，吹瓶子里的气球进，里面的空气跑出来，会在水里冒气泡。 师：真聪明！ 师：老师这儿有塑料袋，可以怎样做，让大家看到空气从瓶子里跑出来了。 请一学生上来和老师配合，将塑料袋套在小孔处，吹瓶子里的气球，空气跑出来，塑料袋鼓起来了。 师：瓶子里的空气确实跑出来了。 材料员将实验的材料收起来，放在实验桌的抽屉里。 师：大家通过自己吹气球，现在可以肯定刚才瓶子里的气球吹不大的原因是……因为空气占据了瓶子内的空间。 接下来我们继续通过其他科学实验来研究空气占据空间。 【评析】让每一个学生都参与吹气球活动，经历吹不大和想办法吹大瓶子里的气球的过程，在这个过程中体验和发现空气确实占据瓶子里的空间这一事实，从而达到初步认识空气要占据空间的科学概念的目标。事实表明，全员参与这种方式非常可取，效果很好。教师在这个活动中也很好地体现了面向全体学生的教学理念。孩子们不仅能想到吹大瓶子里的气球的方法，而且有更多的办法证明瓶子里面原来确实是有空气占据了空间。通过这个活动，学生对空气占据空间的感性认识可以到位。 二、小组合作，探究空气占据空间 师：（出示水槽、小球、去底带盖饮料瓶，将小球放在水槽中），这是一个剪掉了底的饮料瓶，如果把饮料瓶对着小球竖直压入水底，猜一猜，小球可能会在水的什么位置？ （学生推测，并说出推测的理由。） 生：小球会浮在水面上，因为小球比水轻。 生：我也认为小球会在水面上，因为小球里面也有空气。 生：小球可能会沉到水面下，我想瓶子里有空气，会把小球压下去的。 师板书学生推测小球在瓶子里不同位置的图片。 师：小球到底会在什么位置呢？得试一试。 师：实验之前，请一个同学读一读实验的要求 （1）小组内选一名同学双手抓住瓶身，对着小球，竖直压入水底，不移动瓶子。 （2）大家观察小球在水中的哪个位置，想一想，为什么会这样。 （3）小组之间还可以相互看一看，比一比，小球在水中的位置都一样吗？ （4）实验时轻声地说话，不要影响其他同学。 师：能做到吗？（能！）相信大家！ 学生分组实验，发现有的组的小球到瓶子底部了，有的组的小球开始的时候在瓶子底部，慢慢地又浮上来了。 师：来，说一说，你们组的小球停在瓶子里的什么位置？ 生：我们组的小球到瓶子的下面了。（板图：小球在瓶子底部） 师：其他小组还有和他们一样的结果的吗？（有6个小组一样） 师：小球为什么会在瓶子底部呢？ 生：是因为瓶子里有空气。 生：是空气占据了瓶子里的空间？所以，水进不去，小球就在瓶底了。 师：有的小组的实验结果和他们不一样，说说看。 （有6个小组的情况不一样，小球在水面了。） 师：（指一指开始的板图：小球在水面）哪些小组是这样子的？ 师：为什么你们组小球的位置和他们的不一样呢？ 生：我们组的瓶盖上有个小孔，瓶子里的空气跑出来了。 生：瓶子里的空气出来了，水就进去了，小球就在水面了。 师：瓶子里的空气真的从小孔里跑出去了吗？你是怎么知道的？ 生：我将手放在小孔上边，发现小孔里有风吹在我的手上。 生：我将脸靠近小孔，也感觉到了瓶子里的空气跑出来了。 师：现在，瓶子里还有空气占据着空间吗？ 生：没有了。 师：真的没有了？ 生：有。空气还占据了瓶子里水面上到瓶子口那部分的空间。 师：刚才有的同学说瓶子里有一部分空气从小孔里跑出去了，它们跑到哪儿去了？ 生：跑到外面去了。（用手指着周围的空间） 师：跑出去了的空气占据了哪里的空间呀？ 生：占据了外面的空间。 师：哦，空气不仅要占据瓶子里的空间，跑出来的空气又要占据外面的空间。想一想，现在，我们的周围有空气占据着吗？这个会场的外面呢？ 生：有。 师：我们刚刚没有进入这个会场的时候，里面被空气占据空间，现在我们进来了，我们占据了里面的一部分空间，原来那些空气到哪儿去了呀？ 生：跑到会场外面去了。 师：等会儿下课后，我们出去了，那么这里的空间呢？ 生：我们出去了，外面的空气又会跑进来，占了我们的空间。 师：真棒！老师好佩服你们啊！ 【评析】在这个探究活动中，教师有意识地提供给学生两种不同的材料（去底带盖饮料瓶），一种盖上无孔，一种盖上有孔，小组在实验和交流过程中，发现和他们猜测的结果不一样，借此引发学生思维上的碰撞，很好地激发了他们进一步去寻找其原因的欲望。学生不仅认识到瓶子里小球位置的不同与瓶子里的空气占据了空间有关系，还认识到空气不仅要占据瓶子里的空间，跑出去的空气也要占据外面的空间，空气占据着我们周围的空间。这样，学生通过这些实践和交流活动能真正理解空气占据空间这一概念的内涵和外延，深化了本课教学目标。 三、拓展应用——理解空气占据空间 师：同学们，我们已经发现空气确实占据着空间了，不过科学是能够经得起检验的，我们继续利用这些材料做实验，大家愿意吗？（高兴地齐答：愿意。） 师：（出示课件）大家先不做，安静地看一看实验的要求：把饮料瓶对着小球竖直压入水底，不移动瓶子，你能让小球听你的话，分别停在瓶子里不同的位置吗 师：你能想到不同的办法吗？ 师：小组内先讨论讨论，然后再做。 学生分组实验，兴趣高涨，气氛活跃而有序。 师：大家的表现真让我佩服！谁来说一说，你们组是怎么做成功的？说一说成功的原因。 生：我们堵住瓶盖的小孔，将小球压下去，它就在瓶底了，然后松一点点，让里面的空气出来一点，小球就在中间了，将手全部松开，小球就在水面上了。 生：我们组的瓶盖上没有小孔，我们像他们一样，用拧瓶盖的方法让里面的空气一点点跑出来，也成功了。 生：我们将瓶盖取下来，用嘴对着瓶子里面吹空气，也能让小球停在不同的位置。 师：这个组的同学用向瓶子里吹气的办法，也成功了，真好！向瓶子里吹气时，是谁赶跑了瓶子里面的水？ 生：吹进去的空气赶跑了瓶子里的水，所以水就出去了。 生：我们用嘴对着瓶口，吸里面的空气，还可以让小球停在比水槽的水面还高的位置。 师：真厉害！这时，瓶子里的空气到哪儿去了？它们占据哪儿的空间了？ 生：瓶子里的空气跑到我们嘴里去了。 师：太棒了！ 师：（指板书）同学们，这节课我们玩了吹瓶子中气球的游戏，做了压水中的小球的实验，大家玩得开心吗？从这些实验中你们有什么共同的发现吗？ 生：空气要占据空间。 师：是的，空气也和其他物体一样，要占据空间。 师：这节课咱们就上到这儿，下课！ 【评析】在上一个探究活动的基础上，教师利用同样的材料设计了“用不同的办法让小球停在瓶子里不同位置”的活动。学生在尝试多种不同方法的同时，他们发现，控制瓶子中空气占据空间的多少才能决定小球在瓶中的位置。孩子们在解决问题的过程中，操作能力、创新能力、合作精神均得到了较好的培养。最后，学生通过回顾本节课几个活动中的实验现象，很自然地归纳出空气占据空间概念，进一步强化了本课的教学目标。 教后反思 “空气占据空间”现象到处可见，对成人来说，理解这一概念并不难。但是由于空气是看不见、摸不着的物体，小学生往往对空气的认识停留在找空气的层次上。因此，我们就要借助空气与其他物体之间的关系，使学生在动手实践中了解空气和其他物体一样要占据空间，并且能利用这个概念来解决生活中的一些问题。 1、始终让学生保持强烈的探究欲望 兴趣是最好的老师，热衷于探究是科学家基本性格的组成，也是孩子的天性。所以，激发孩子的兴趣，保持强烈的探究欲望很重要，不仅是为了增加他们学习过程中的动力，而且也是在成就他们终身学习的兴趣和创新能力。在整节课中，紧紧围绕“吹气球”和“压水中小球”的活动，展开一系列的探究活动，学生始终保持着积极的探究热情，而且能够主动的投入其中。 2、提供有结构的探究材料 我为学生提供了两组有结构的材料，第一组材料为一个矿泉水瓶和一个气球，第二组材料为一个瓶盖有孔、另一个瓶盖无孔的去底饮料瓶，一个小球和一个装有水的水槽，材料不多，但是足以引发学生更多的思维空间和解决问题的方法，为学生创造性的探究提供可能。 针对上述实验材料，我设计了三个层次的探究活动 层次一：猜测瓶子里气球吹不大的原因并想办法吹大瓶子里的气球； 层次二：压水中的小球，探究小球在饮料瓶中的位置并寻找其原因； 层次三：利用形成的科学概念，想办法让小球停在瓶中的不同位置，并解释原因。 面对这些有结构的材料，学生在满怀探究乐趣的同时，他们的探究欲望也非常强烈，材料的巧妙设计使学生“跳一跳才能摘到桃子”。在一系列的探究活动中，学生的科学探究能力得到了较好的培养，学生的思维水平由原始的初始概念，逐步上升为“空气占据空间”的科学概念上来，并对这一概念的内涵和外延有一个较清晰的理解，并很好地培养了学生利用科学概念解决问题的能力。 3、深化科学概念的理解 在“吹瓶子中气球”的活动中，学生只能认识到空气占据了瓶子里的空间这一基本事实，对概念有一个初步的了解。在“压水中小球”实验中，他们不仅要认识到空气要占据瓶子里的空间，还要认识到跑出去的空气也要占据周围的空间这一科学现象，从而引发学生联想，空气就在我们的周围，空气时刻都占据着我们周围的空间。这样，学生对空气占据空间概念的内涵和外延都达到了理解的层面。“让瓶子中小球停在不同的位置”活动中，则让学生在理解了科学概念的基础上进一步解决问题，发现规律，归纳概括，深化对空气占据空间的概念的理解。重视科学概念的教学也是本课中高度重视的方面。
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