讓思維之花在科學(xué)活動中綻放

湯麗芩

摘 要：在科學(xué)課堂上，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其動手能力。鍛煉學(xué)生的思維，從而提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：思維；分組實(shí)驗(yàn)；課堂效率

學(xué)習(xí)的金字塔理論指出，聽講授能夠記住學(xué)習(xí)內(nèi)容的5%；看影像、看展覽、看演示、現(xiàn)場觀摩能夠記住50%；做報(bào)告、給別人講、親身體驗(yàn)，動手做能夠記住90%。由此可見，科學(xué)課最大的優(yōu)勢就是讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行課堂活動，這樣不僅能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高動手能力，更關(guān)鍵的是在活動中能訓(xùn)練學(xué)生的思維，提高課堂效率?？墒窃谡n堂活動中，由于器材對學(xué)生的吸引，以及教師對操作規(guī)范的強(qiáng)調(diào)，很多學(xué)生往往按部就班，將注意力集中在操作上，而忽視了思考，出現(xiàn)了動手多了、動腦少了的現(xiàn)象。怎樣讓學(xué)生在活動的同時思維也得到培養(yǎng)呢？筆者在教學(xué)過程中有幾點(diǎn)粗淺的體驗(yàn)，和大家共享。

一、物盡其用讓思維更專注

阿里巴巴首席執(zhí)行官馬云說：“最優(yōu)秀的模式往往是最簡單的東西?！蔽覀兘滩脑O(shè)置的分組實(shí)驗(yàn)，步驟較多，所需的儀器較雜，學(xué)生在活動的過程中往往忙于弄清各種不同儀器的操作注意事項(xiàng)，忙著換器材。大部分的注意力集中在器材的變化上，而思維過程容易被打斷而顯得凌亂。如果我們能挖掘整合實(shí)驗(yàn)，將同一器材的作用完全得以發(fā)揮，就能讓課堂活動中思維更專注。

例：（浙教版）聲音的產(chǎn)生和傳播活動

課本實(shí)驗(yàn)：

聲音的產(chǎn)生：讓橡皮筋、筆套、鋼尺發(fā)出聲音，用手指感受聲帶的震動。

聲音的傳播：（1）聲音的傳播需要介質(zhì)。兩張桌子分別靠緊和拉開，敲桌子，聽聲音；在水中敲兩塊鐵塊；電鈴、鐘罩、抽氣實(shí)驗(yàn)。（2）聲音是以聲波的形式傳播的。水槽中加水，然后用鉛筆輕觸水面觀察；蠟燭放在喇叭前觀察燭焰的變化實(shí)驗(yàn)。

改進(jìn)：

實(shí)驗(yàn)一：打開電鈴，用手指尖觸碰鈴殼，感覺到鈴殼在 ，用手指捏緊鈴殼，發(fā)現(xiàn)鈴聲 。該實(shí)驗(yàn)說明 。

實(shí)驗(yàn)二：把電鈴殼的一角浸入水中，捂住一只耳朵，另一只耳朵貼著水槽外壁，能否聽到鈴聲 。從側(cè)面觀察水面的運(yùn)動形式 。該實(shí)驗(yàn)說明 。

實(shí)驗(yàn)三：把土電話的一端罩住鈴殼，另一端緊貼著耳朵，能否聽到鈴聲，另一位學(xué)生捏著棉線，鈴聲能否聽清 。該實(shí)驗(yàn)說明 。

實(shí)驗(yàn)四：把響著的電鈴，放入鐘罩，抽去鐘罩內(nèi)的空氣，發(fā)現(xiàn)鈴聲的變化為 ，再放入空氣，鈴聲的變化為 。該實(shí)驗(yàn)說明 。

整節(jié)課中，學(xué)生圍繞一個電鈴，將聲音的產(chǎn)生、傳播及傳播的形式等問題全部加以解決。把一個器材玩透、玩夠，不再出現(xiàn)學(xué)生手忙腳亂地?fù)Q器材，教師聲嘶力竭地想調(diào)控學(xué)生的現(xiàn)象，課堂活動有序就會有效，思維專注就能深入。

二、層層深入讓思維有層次

思維是地球上最美麗的花朵。一個民族要想站在科學(xué)的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維?！ダ锏吕锵！ざ鞲袼埂？墒窃谡n堂實(shí)驗(yàn)時，許多教師由于擔(dān)心實(shí)驗(yàn)不成功，會使課堂內(nèi)容不能完成，往往在實(shí)驗(yàn)開始前進(jìn)行充分的講述和演示，使學(xué)生以一個操作工的身份進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，忽略了學(xué)生思維層次性的培養(yǎng)。如果教師能通過導(dǎo)學(xué)案的引導(dǎo)，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分的分解，讓學(xué)生在層層深入的實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)思維能力，就能一舉兩得。

1.浮力的存在、大小和方向

實(shí)驗(yàn)一：礦泉水瓶漂浮在水面上，說明漂浮的礦泉水瓶受到浮力，且浮力的方向是和重力相反，是豎直向上的。

將礦泉水瓶慢慢壓入水中，說出你的感受。（手受到一個向上頂?shù)牧Γ@個力就是浮力）

礦泉水瓶被壓入的過程中，隨著深度的增加，你的感受有什么變化？（壓入深度越大，浸入水中的體積越大，浮力越大）

手松開時，觀察礦泉水瓶的運(yùn)動情況。（礦泉水瓶向上運(yùn)動，因?yàn)槭艿较蛏系母×Γ?/p>

2.利用儀器測量浮力

實(shí)驗(yàn)二：將鉤碼掛在彈簧測力計(jì)上，讀出讀數(shù)，此時拉力等于物體的重力。

用手將鉤碼往上托一托，彈簧測力計(jì)讀數(shù)減小，說明物體受到向上的力的時候，拉力會減小。

將鉤碼慢慢浸入水中，彈簧測力計(jì)讀數(shù)逐漸減小，說明鉤碼受到一個向上的力，并且這個力隨著鉤碼浸入體積的增大而增大。

3.受力分析判斷浮力

對漂浮在水面和浸入水中的物體進(jìn)行受力分析，從理論角度得知浮力的方向和重力相反，是豎直向上的。

4.實(shí)驗(yàn)證明浮力的方向確實(shí)是豎直向上的

什么是豎直向上呢？是不是任何時候都是豎直向上的呢？在乒乓球上系一根細(xì)線，然后懸掛一個小石塊，放入水中，我們可以觀察到乒乓球?qū)⑹瘔K向上拉，證明浮力的方向是向上的，是不是一定是豎直向上的呢？利用重錘線進(jìn)行比較，這根線和重錘線平行，說明確實(shí)是豎直向上的。然后將容器傾斜，這根線還是和重錘線平行，說明任何時候浮力的方向都是豎直向上的。

該課例中能通過初步感受浮力、測量浮力、分析浮力、實(shí)驗(yàn)證明的環(huán)節(jié)，層層深入地對浮力的相關(guān)知識進(jìn)行充分的挖掘，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了浮力的相關(guān)知識，更學(xué)會了思維的方法。

三、逆向思考讓思維更嚴(yán)密

學(xué)習(xí)重要的不是獲得知識，而是發(fā)展思維能力，教育無非是將一切已學(xué)過的東西都遺忘時所剩下來的東西。——物理學(xué)家勞厄?？墒窃趯W(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，我們往往讓學(xué)生根據(jù)單一的現(xiàn)象就得出結(jié)論，忽略學(xué)生存在的質(zhì)疑，簡化科學(xué)家實(shí)驗(yàn)的過程，讓學(xué)生以為科學(xué)發(fā)現(xiàn)是一種很簡單的過程，課堂實(shí)驗(yàn)只是教師為了說明結(jié)論的一種手段，久而久之，學(xué)生只會人云亦云，只有模仿，沒有思考，沒有質(zhì)疑。

例：大氣壓存在實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一：覆杯實(shí)驗(yàn)：將卡片壓在空杯上，松開手，卡片掉落。將杯子裝滿水，卡片不再掉落。（說明卡片肯定受到一個向上的力的作用，證明大氣壓的存在）將杯子轉(zhuǎn)向各個方向，卡片都不掉落。（證明各個方向都有大氣壓）將卡片壓在濕的杯子上，卡片掉落。（證明卡片不是粘在杯口的）有氣體進(jìn)入杯中，卡片掉落。（內(nèi)外不存在氣壓差時，不容易感受大氣壓）

通過這個實(shí)驗(yàn)，說明大氣壓的存在，并且只有在物體的一側(cè)有大氣壓，另一側(cè)沒有大氣壓的時候，我們才能感受到大氣壓。

實(shí)驗(yàn)二：礦泉水瓶實(shí)驗(yàn)：將礦泉水瓶中倒入部分熱水，振蕩，熱水倒掉后關(guān)閉瓶蓋，瓶子會變扁。

通過這個實(shí)驗(yàn)，說明大氣壓的存在，并且只有在物體的一側(cè)氣壓變小，另一側(cè)氣壓較大的時候，我們才能感受到大氣壓。而平時為什么我們感受不到大氣壓呢？平時瓶子為什么不會變扁呢？因?yàn)閮?nèi)外都存在氣壓，且氣壓相等。

一般這兩個實(shí)驗(yàn)做到這個程度，就能讓學(xué)生感知大氣壓是存在的，平時沒有感覺是因?yàn)閮?nèi)外都存在氣壓，且氣壓相等，而要感受大氣壓，就必須將一側(cè)氣壓減小，甚至變?yōu)闆]有，實(shí)驗(yàn)才能成功了?？墒窃谄綍r，我們減小的部分往往都在內(nèi)部，如，覆杯實(shí)驗(yàn)時，很多學(xué)生對是大氣壓將卡片頂住的現(xiàn)象往往存懷疑態(tài)度。怎樣通過實(shí)驗(yàn)說服學(xué)生，證明真的是大氣壓將卡片頂住的呢？我們換個角度思考問題，如果不存在大氣壓會怎樣，卡片會不會掉下來呢？這個時候抽氣機(jī)就可以派上用場了，將裝置置于鐘罩內(nèi)，并將鐘罩內(nèi)的空氣抽去，卡片掉落，確實(shí)是大氣壓的作用啊。同樣的礦泉水瓶實(shí)驗(yàn)，一定是大氣壓將瓶子壓扁的嗎？有沒有可能是內(nèi)部氣體收縮將它吸扁呢？將變扁的礦泉水瓶也置于鐘罩內(nèi)，抽去外界氣體，看看結(jié)果吧！

實(shí)踐證明，學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)活動不僅要做、多做，更要巧做，在先進(jìn)的教育理念指導(dǎo)下,教師引導(dǎo)、學(xué)生積極參與，能更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，大大提高了教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)“輕負(fù)高質(zhì)”的目標(biāo)，這既是我們的追求，也是我們的責(zé)任。