用質疑提高思維力

疑是思之源，思是智之本。質疑是探求新知識的開始，是創(chuàng)新的開始，也是創(chuàng)新的動力。筆者聽了第五屆全國青年教師創(chuàng)新大賽一等獎獲得者劉閩老師的“神奇的升力”一課，感到受益匪淺，最突出的感受就是劉老師創(chuàng)設質疑的情境，層層設疑，不僅激起了學生學習物理的興趣，更在質疑的情境中提高了學生思維的有效性。

【片段一】 激趣設疑，誘發(fā)思維

播放在課外活動時拍攝的航模錄像。

(同學們觀看時都很好奇，并小聲地議論)

師:看了剛才航模起飛的錄像，同學們對航模產生了濃厚的興趣，那么想不想知道航模是如何飛上天的呢?

生(齊答):想。

師:那么我們今天就一起走進神奇的升力。老師這里有一張紙，請你把它放在嘴唇的下方，如果你在紙的上方對著它吹氣，會出現什么情況呢?現在請各位同學動手試試。

(學生動手實驗，教師巡回指導)

師:好，請一位同學來說說，發(fā)生了什么現象?

生:紙片會向上飄起來。

師:我們想一想，紙片會向上飄起的原因是什么呢?

生:……

【賞析】創(chuàng)新與興趣是緊緊聯系在一起的。如果一個人對某方面的問題沒有任何興趣，那他就不會有創(chuàng)新的欲望。興趣越大，創(chuàng)新能力就越能夠發(fā)揮出來。學生對于航模如何飛上天，感到新奇但難理解。此時劉老師就從吹紙片的小實驗入手，小紙片不吹時，由于重力的作用是下垂的，學生大多會想當然地認為要讓小紙片向上飄起來，人應在下方吹氣呀，可是現在在小紙片的上方吹氣，小紙片居然就向上飄起來了。同學們感到非常疑惑，這樣便激發(fā)起學生學習的興趣，同時又誘發(fā)了他們的思維。

【片段二】 變序設疑，啟發(fā)思維

師:紙片會向上飄起，是什么原因呢?

生:我認為是空氣把它托起來的。

師:有一定的道理，說說你的理由。

生:紙片原來受重力作用處于下沉狀態(tài)，現吹紙片上方，把它上面的空氣趕跑了，而它下方的空氣就把它托上來了。

師:大家想一想，我在吹氣過程中，能不能把紙片上方的氣體全部吹跑呢?

生(齊答):不能。

師:那么紙片向上飄起的原因可能是什么呢?

生:我認為可能是氣體壓強發(fā)生了變化，因為壓力等于壓強乘以受力面積，紙片的面積沒有發(fā)生改變，而紙片被托起，也就是壓力發(fā)生了改變，所以可能是紙片上下的氣體壓強發(fā)生了變化。

師:很好……那么我們現在就來探究氣體的流速與壓強的關系。

【賞析】這種設疑，打破了事物發(fā)展順序，將由因導果變?yōu)橛晒麑б?，把事情某個緊要部分提到前面，從而形成懸念，以此啟發(fā)學生思維。學生從“看”到“想”，猜想“紙片為什么會向上飄起”，不僅從直觀啟發(fā)中向科學探究邁出了最關鍵的一步——“提出問題”，也使其思維的速度得到了鍛練和提高。

【片段三】 抓詞設疑，引導思維

師:現在，讓我們分小組討論一下，你如何利用桌上的儀器來探究氣體的流速與壓強的關系?回頭請幾個小組派代表向大家展示一下你們的設計。

(學生進行討論。各小組的儀器有:水槽、 吸管、 玻璃管、 紙片、 蠟燭、打火機 、漏斗、乒乓球等)

師:我們在探究設計實驗過程中，首先有一個關鍵的地方，你覺得這是什么呢?

生:我們今天要探究的是氣體的壓強與氣體的流速是否有關，所以我認為關鍵是要讓氣體流動起來。

師:很好，我相信很多組的同學已經注意到了這個問題。那么怎樣使氣體流動起來呢?現在就按照你們剛才所制定的實驗步驟來進行實驗，使氣體流動起來。

生:……

(學生小組實驗，老師巡回指導)

【賞析】由于是探究氣體的流速與壓強的關系，劉老師便緊緊抓住“流速”這個重點詞語，引導學生圍繞這個詞語設置問題，理解物理的概念和規(guī)律。帶著“怎樣使它流動”的疑問去設計實驗，效果很好。

【片段四】 層層設疑，訓練思維

師:請第一小組的代表上來展示他們所設計的實驗。

生:我們小組是用漏斗倒立，下面有一個乒乓球，對它吹氣，令人驚奇的是乒乓球不會掉下來。分析其原因是:吹氣時，乒乓球上方空氣流動加快，壓強變小，而乒乓球下方的大氣壓不變，這樣乒乓球上下表面就有一個壓強差，托著它不會掉下來。此實驗說明:氣體的流速與壓強有關。

(同時另一學生在旁邊演示)

師:剛才上面兩組同學展示的實驗所得出的結論是:氣體的流速與壓強有關。那么它們的關系又是如何的呢?請第三小組的同學上來展示一下他們所做的實驗。

生:我們小組是用手拿著兩張紙靠攏并自然下垂，沖著兩張紙中間吹氣，兩張紙會向中間靠攏，并且越用力吹，紙片向中間靠攏得越厲害。因此我們得出:氣體流速越大，壓強越小。

(同時有學生在旁邊演示)

師:很好。這個小組不僅得出了與前兩個小組同學一樣的結論，還得出了氣體流速越快壓強越小的結論。老師這里有一個儀器:風速表，它可以用來測量風速的快慢，測量的結果就可以顯示在液晶顯示屏上。接下來，我把這風速表交給第三小組的同學，讓他們測一下流速，對比流速變大時，壓強如何變化?是否與他們所說的“氣體流速越大，壓強就越小”這種關系?

生:第一次是0.1米每秒，第二次是2.5米每秒。

(另一學生吹氣:第二次用力吹，兩張紙向中間靠攏得更厲害)

師:通過以上小組的實驗，我們得出:氣體流速越大，壓強就越小。對應氣體流速越小，壓強就越大。前面我們學習過氣體和液體都能夠產生壓強，氣體有流速越快則壓強越小的規(guī)律，那么液體流動起來，又會怎樣?它又有何規(guī)律呢?我這里有一個儀器，這個儀器叫什么?

生(齊):連通器。

師:如果這個連通器內裝有液體，當液體不流動時，液面會怎樣?

生:當連通器裝同種液體，并且液體靜止時，連通器內部各個液面保持相平。

師:很好，連通器內裝有同種液體時，那么它的液面一定保持相平嗎?如果里面的液體流動起來，會怎樣?

師:現在老師手里這個燒杯里裝有紅色液體，如果我通過這個漏斗把紅色的液體不斷地倒入這一改裝過的連通器中，會出現什么情況?好，請一位同學來協助我……現在我們看到連通器內的液體并沒有流動，這時連通器內各液面處于什么狀況呢?

生(齊):相平。

師:現在我請一位同學繼續(xù)倒水(同時老師把夾在出水口處的橡皮管夾子松開，讓水持續(xù)流出)，液面有沒有發(fā)生改變?

生(齊):有。

師:液面怎么了?

生(齊):不相平了。

師:好，我們知道連通器里液面的高度代表了液體底部壓強的大小。在這里，為什么這三根管里的液面不相平呢?請同學們想一想。

……

【賞析】劉老師設計的問題一個接一個，一問套一問，相互串聯。這樣就緊緊地抓住了學生的心，促使他們始終處于思維狀態(tài)，從而理解氣體流速與壓強的關系。通過層層設疑，使學生的思維活動由表層逐漸轉入深層，培養(yǎng)了學生思維的深刻性。

【片段五】 應用設疑，辯證思維

師:流體的流速越大的地方，壓強就越小。正是因為這個原因，在我們的周圍就出現了很多奇特的現象。比如:在火車站的站臺上為什么要設置一定距離的安全線呢?請同學們想一想。

生:當火車駛過時，火車與人之間的空氣流速加大，壓強減小，而人外側的空氣壓強不變，這樣就形成對人的壓強差，從而會把人推向火車，很危險的。

師:龍卷風是掀翻屋頂，而不是把屋頂壓垮，這又是為什么呢?

生:當龍卷風經過屋頂的時候，屋頂上方的空氣流速增大，壓強減小，而屋頂下方的空氣壓強不變，這樣屋頂上下方就有一個向上的壓強差，在其作用下，就把屋頂向上掀翻了。

師:從剛才的事例中可以知道帶給我們的一些危害，那么是不是它們僅僅帶給我們危害呢?我們能否利用它，讓它為人類服務呢，有誰能舉出實例嗎?

生:飛機的機翼。

師:很好，飛機為什么能飛上天?我這里有一個機翼的模型，它的前方有一個能吹出一定量的風的電風扇。當我把電源打開的時候，在迎向機翼的上下方都有流動的空氣，我們看一下會出現什么情況呢?

生(齊):機翼向上升起。

師:那么機翼能向上升起的原因是什么呢?(播放飛機的動畫課件進行分析講解)

生:機翼上下方的空氣流速不同，上方流速大，壓強小，下方的流速小，壓強大，這樣機翼上下表面就產生向上的升力，當升力大于飛機的重力時，就能飛上天空了。

師:可見飛機是利用流速與壓強的關系，那么在日常生活中，你有沒有這樣的經歷呢?想一想。

生:風吹向傘的時候，傘上方氣體流速增大，壓強減小，而傘的下方的流速慢，從而使傘的上下表面形成壓強差，這樣就把傘向上托起來了。

【賞析】劉老師設計的應用問題體現了新課標“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。劉老師首先從流速與壓強的關系所帶來的危害實例提出質疑性分析，又不失時機地引導學生從另一角度去質疑與思考，從而提高了學生辯證思維的水平。

質疑的過程，實際上是一個積極思維的過程，是發(fā)現問題、提出問題的過程，也是解決問題的過程。只要我們以飽滿的創(chuàng)造熱情去積極探索、思考，我們的創(chuàng)造性思維就會時時充滿活力，我們的創(chuàng)造實踐就會碩果累累?！?作者單位:江西省婺源中學)

□責任編輯周瑜芽

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