新编苏教版《科学》教材低年段“空气”单元内容特点与教学要点

教材编写组

摘要新编苏教版《科学》一年级下册的“空气”单元，是整套教材基于课程标准中“空气是一种常见而重要的混合物质”这一学习内容，在低年段设置的一个主题单元，分为《找空气》《这里面有空气吗》《空气是什么样的》三课。为了更好地开展教学，本文从宏观到具体逐一厘清这样三个问题：本单元的主旨和意图为何？本单元为什么如此设计和统整教学内容？怎样在教学中落实教学目标、实施教学活动？

关键词 空气 思维过程 教学目标

中图分类号：G424文献标识码：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

新編苏教版《科学》一年级下册的“空气”单元，是整套教材基于课程标准中“空气是一种常见而重要的混合物质”这一学习内容，在低年段设置的一个主题单元，分为《找空气》《这里面有空气吗》《空气是什么样的》三课。为了更好地开展教学，我们需要从宏观到具体逐一厘清这样三个问题：本单元的主旨和意图为何？本单元为什么如此设计和统整教学内容？怎样在教学中落实教学目标、实施教学活动？

“空气”单元的旨趣

“空气”单元的主要学习内容是观察并描述空气的颜色、状态、气味等特征。但是，本单元的编写并不止步于对“空气”这一物质特征的观察和研究方法的积累，还要在观察与研究的过程中不断建立空气与“自我”之间的联系，切实感受到空气是与我们生活相关的不可或缺的存在。

首先，从儿童科学概念的发展上看，观察与描述空气的特征是学生在小学阶段第一次接触有关“空气”的研究内容。在此基础上，中年段“认识空气”主题单元将进一步研究空气的特征、了解空气中的氧气和二氧化碳、知道冷热空气的流动现象以及风的成因。高年段时，学生还将继续认识空气的主要成分，从而建构起较为完整的“空气是一种常见而重要的混合物质”的概念。可见，本单元对空气的学习是小学阶段建构与“空气”相关概念的基础。根据儿童年龄特点、认知特点，精准找到研究空气的“起点”，对于“空气”这一科学概念的建构至关重要。低年段学生依赖与外部事物产生接触在头脑中产生的表象，进而对表象产生联想进行思考。所以，学生用多种方法“接触”看不见、摸不着的空气，并切实感受到空气的确是一种物质，才有可能进一步认知空气，进而建构“空气”概念。

其次，从学生科学素养的发展上看，空气与岩石、水、生物一样，既是地球圈层的重要组成部分，也是决定人类能否生存的物质。知道空气与人类之间的关系，了解科学技术对空气产生的影响，以及空气污染会对社会和个人造成的后果，是现代人科学素养中不可或缺的部分。从这一认知角度出发，本单元不仅要求了解与空气有关的科学知识，经历研究空气的过程，了解研究空气的方法，还引导学生感受到自己生活在空气中，人类的生存离不开空气，为他们将来进一步认识空气与人类的关系打下基础。

“空气”单元内容设计的特点

低年段学生认识空气时，会在对研究对象的感性知觉到理性分析的质的飞跃的过程中遇到很大的困难。这一困难体现在本单元教材内容设计中，使“空气”单元呈现出不同于其他单元的显著特征：整个主题单元只有第三课直接指向“观察并描述空气的颜色、状态、气味等特征”这一具体知识点，前两课都是在“找空气”，在不同的地方找空气。找空气的目的在于帮助学生认识空气是我们身边真实存在的物质，然后才能思考空气是一种怎样的物质以及如何观察这种物质。

1.空气是一种物质吗

对低年段学生来说，研究空气这一物质的难点在于空气是看不见、摸不着的，学生会认为它根本就不是一种物质。低年段学生对物质的认识依赖于对事物的直接接触。其中，视觉尤为重要，它是眼睛对客观事物的直接反映，即“眼见为实”。空气看不见、摸不着，对学生来说等同于“不存在”。所以，引导学生意识到空气是一种物质，是研究空气必须跨越的障碍。当学生真切地知道，空气就在我们身边，用塑料袋可以将它找出来；知道一些空隙中也有空气，我们想一些办法也能把它找出来；知道我们的生活离不开空气，这样才能够进一步观察空气的特点。

2.空气是一种什么样的物质

对空气的观察，来源于视觉、听觉、触觉等感觉器官共同收集的信息形成对空气总体的感知。没有一种感官是孤立存在的，需要几种感官共同作用，相互影响。

“找空气”的过程中，学生已经看到水中的气泡；听到空气“跑”出塑料袋时袋口的哨子被吹响；摸到把塑料袋撑得鼓鼓的空气；感受到有风拂过面颊，形成了对空气初步的印象。接着，再运用视觉、嗅觉、味觉观察空气，将收集到的各种信息进行整合，发现空气是“没有颜色、没有气味、没有味道、透明的气体”。这是一个多感官共同作用的结果，感觉器官从外界获得的信息经过大脑中枢的处理和判断形成一个对空气较为完整的形象。

3.如何研究空气这种物质

研究空气之前，学生已有了研究另两种地球上重要物质——石头和水的经验，知道了空气也是地球上人类生存离不开的重要物质，知道可以用气泡图的方法结构化一种物质的特征；且随着研究的深入，气泡图可以不断丰富和完善。这样观察、描述、记录的方法在对空气的研究中同样适用。

与研究石头和水不同的是，空气的研究可以让学生意识到在研究看不见的物质时，可以想办法使这些物质“现形”。这些研究方法是可以迁移的，研究空气时可以用，中高年段研究其他物质时也可以用。

“空气”单元教学实施的要点

1.激发认知冲突，建立直接经验

学生意识不到空气的存在，是学生认知的难点，也是教学的切入点。利用这一认知冲突，可以有效调动学习兴趣，让学生发现周围真有一种叫作空气的物质，这是一件神奇的事，从而在兴奋与疑惑中思考“空气究竟是什么样的”。

如何激发认知冲突，在本单元教学中显得尤为重要。例如，在《找空气》一课起始，可以提供给学生一个装有空气的塑料袋，请学生看一看、摸一摸，发现塑料袋“鼓鼓的、有点硬”，接着提问：“这个塑料袋里有东西吗？”学生会陷入思考和争论中，一部分学生认為塑料袋中有东西，因为塑料袋是鼓的；一部分学生认为塑料袋中没有东西，因为塑料袋不仅是透明的，还是空的；还有一部分学生抓耳挠腮地陷入思考中。再如，执教《这里面有空气吗》一课时，学生在对“粉笔、石块、砖块、海绵、弹珠等物品中是否有空气”问题的讨论中也会产生不同意见。此时，教师要让学生充分阐明观点并说明理由。有的学生会说，“海绵有孔，所以里面会有空气”；有的学生会说，“砖块有孔，但它是硬的，没办法吸收空气，所以里面没有空气”；还有的学生会说，“粉笔、石块中怎么可能有空气呢”。如此种种，不一而足。学生表达出的观点都是珍贵的教学资源，供教师在后续的教学中分析与使用。总之，在教学中创设情境、提供有结构的材料并给学生充分表达的时间与机会，是激发认知冲突的关键。

通过与学生的交流可以发现，关于空气，低年段学生的困惑主要体现在：眼见不一定为实。学生通常通过视觉、听觉、触觉等感觉去接受刺激，收集信息，获得直接经验。而对于空气这样看不见、摸不着的物质，就无法获取有效的直接经验，所以教师要帮助学生建立直接经验。在日常生活中，学生对空气并非一无所知，很多学生都听说过“空气”一词，但是不会进一步思考诸如“空气在哪里”“空气是什么样的”。所以，在教学中需要运用多种方法，如用塑料袋兜一兜，谁把塑料袋撑得鼓鼓的？将塑料袋口对准面颊，是什么拂过面颊？谁吹响了塑料袋口的口哨？将空瓶子压入水中，观察到什么现象？把有空隙的物品放入水中有什么现象？教师要通过一系列活动，让学生眼见为实。

在建立直接经验的过程中，要帮助学生筛选真实有效的信息。例如，在找空气的过程中，学生往往会去大树下、空调风口、窗口去兜空气，这是学生生活经验导致的，因为学生常常听说树林中空气清新，空调下、窗口有风吹过，所以那里一定有空气，这是学生隐隐地将空气和风之间建立了联系。对于这样的经验，教师既要善加利用，又要提醒学生再去“普通”的地方找一找是否有空气，以丰富学生对“我们周围到处有空气”这一观点的直接经验。

2.多方收集信息，关注描述交流

本单元教学中实践操作尤为重要，因为认知空气的过程就是实践操作的过程。无论是找空气还是认识空气的特点，都需要多感官参与，多渠道收集信息。作为教师，要调动学生的积极性，让学生充分发挥感觉器官的能动性，动眼、动耳、动脑、动手又动口，积极参与到对空气的研究中。低年段学生虽然不能自主设计实验和制订实验计划，但是教师可以引导学生思考如何收集信息。

例如，《找空气》一课中，当学生发现兜空气的塑料袋瘪了时都在猜测塑料袋中的空气跑出去了，教师可以请学生想一想：“谁有办法能够清晰地感受到空气从袋子里跑出去了？”大多数学生能够想到将袋口对准面颊或手背，能够感到有空气“跑”出来；有的学生能够想到将塑料袋口对准女生的长发，可以看到头发飘起来，说明有空气“跑”出来；甚至有学生能够想到将塑料袋压入水中进行观察。

再如《这里面有空气吗》一课中，当学生对“有盖和无盖的矿泉水瓶中是否有空气？”这一问题产生争议时，可以请学生想一想“怎样可以证明自己的观点”，并通过回忆《找空气》一课中学习的方法引导学生找到合适的方法。总之，学生在找收集方法的过程中，可能遇到很多困难，可能犯错，可能考虑不全面，都没有关系，因为教师可以及时修正与补充，关键在于让学生经历思考的过程，感受科学研究的乐趣。

调动多种感官观察空气，不仅仅指的是推动感觉器官参与到学习之中，还体现在对空气认识的不断深入，从而建构起对空气更全面的认知。思维通过语言表现出来，也通过语言固定下来，将收集到的信息表达出来的过程，是学生不断整理信息、形成概念的过程。教学中教师可能会遇到这样的情况，学生逐渐隐隐有一种感觉，察觉到了空气的存在，但并不清晰，更无法用语言表达出来。特别是低年段学生，想要找到恰当的词汇表达对空气的感受并不容易。所以，教师需要一点点捕捉，慢慢聚焦，同时，给学生一些词汇和语句，帮助他们将多感官收集的信息逐渐变得清晰而稳定。

例如，在《找空气》一课用多种感官感觉空气的存在时，教师请学生模仿这样的句式进行描述：“当我感觉到有风拂过面颊，就知道是空气从袋子里跑出来了。”再如，《空气是什么样的》一课用多感官观察空气时，教师提供给学生一个表达的模板：“我用（眼睛）观察时，发现空气是（没有颜色）的。”对于一年级同学来说，用长句式进行描述有一定困难，教师可以通过反复强化、提供模板、关键字提醒等方式给予帮助，关键是让学生从低年段起经历用语言清晰地描述信息的过程。

3.基于全册教材，迁移研究方法

一年级下册教材四个单元是一个整体，分别研究了地球表面四种非常重要的物质，其在研究方法和认知策略上也有相通之处。特别是“空气”与“石头”“水”的认知策略方面联系尤为紧密，图形表征策略、找相似点策略等在这几个单元中都有应用。所以，在学生研究了“石头”和“水”的基础上，对空气特点的观察与梳理就需要借助前面学习的经验。为了让学生学会观察、梳理空气特征的方法，教师可以带领学生回顾一下研究石头和水后形成的气泡图。通过对这些图的分析，让学生回顾并理解研究的思维过程，去想想前面的研究是如何进行的，这样的方法有什么好处，以及思考是否可以将这些研究方法迁移到关于空气的研究之中。在《学生活动手册》中用列表的方式让学生找空气与水的相同点与不同点，可以加深对空气和水的认识，再次体会一些研究方法的广泛适用性。

（执笔：成金燕）