善待學生“發(fā)現(xiàn)” 推進探究深入

唐健安

一、課堂上的發(fā)現(xiàn)

這是筆者在一次聽課活動中看到的。在液體的熱脹冷縮實驗中，學生發(fā)現(xiàn)一個奇怪的實驗現(xiàn)象。

經(jīng)典實驗：把一個平底燒瓶灌滿水，用一個插有玻璃管的橡皮塞子蓋住燒瓶。當燒瓶置于熱水中后，玻璃管中的液柱上升；當燒瓶置于冷水中后，液柱下降。

奇怪的現(xiàn)象：課堂上有學生提出，在燒瓶置于熱水中的最初階段，液面下降，然后才慢慢上升，當燒瓶置于冷水中的最初階段，液面上升，然后才慢慢下降。

課上，執(zhí)教教師對于學生提出的這個問題，不知如何解釋，僅以課本的結(jié)論為結(jié)論，即液體熱脹冷縮。課后，筆者與該教師一起討論了這個現(xiàn)象，并在“固體的熱脹冷縮”的一次公開課中刻意再現(xiàn)了這個現(xiàn)象。

二、鐵環(huán)的熱脹冷縮實驗啟示

在“固體的熱脹冷縮”公開課中，教師的演示實驗：銅球過鐵環(huán)實驗，這是每一個教師在講金屬熱脹冷縮時都會想到的實驗，而且實驗現(xiàn)象非常明顯。銅球在未經(jīng)加熱前可以順利通過鐵環(huán)，用酒精燈加熱銅球后，銅球就卡在鐵環(huán)上了，銅球入水中冷卻后，又可以順利通過鐵環(huán)。

當時的執(zhí)教教師設(shè)計了這樣一個環(huán)節(jié)，問學生：如果我們給鐵環(huán)加熱，銅球沒有加熱，銅球還能不能穿過去呢？幾乎所有的學生都猜想，鐵環(huán)加熱后，受熱膨脹，外圈變大、內(nèi)圈變小，因此，銅球不能通過鐵環(huán)。實驗的結(jié)果讓學生大為驚訝，銅球居然又順利通過鐵環(huán)。

如果把鐵環(huán)剪開，可以看成鐵絲的膨脹，膨脹的結(jié)果是圓周長的增大和鐵絲長度的增加，當我們再度將鐵絲閉合成圓環(huán)狀會發(fā)現(xiàn)，周長變長了，內(nèi)徑也變大了。明白了這個道理，也就可以解釋“熱縮冷脹”這一奇怪的現(xiàn)象了。

三、再做液體熱脹冷縮實驗，引導(dǎo)學生仔細觀察

還是文首提到的那個經(jīng)典實驗，把一個平底燒瓶灌滿水，將一個插有玻璃管的橡皮塞子蓋住燒瓶，燒瓶置于熱水、冷水中，觀察玻璃管內(nèi)液面的變化過程。因為這個實驗此前已經(jīng)做過，所以教師特別提醒學生仔細觀察液柱的變化，并要求學生記錄玻璃管液面變化的過程，用表格記錄。

實驗后，許多學生有了這樣的結(jié)論：燒瓶最初浸入熱水的較短時間后玻璃管內(nèi)液面下降，此后玻璃管內(nèi)液面逐漸上升，燒瓶浸入熱水較長時間后玻璃管內(nèi)液面上升直至穩(wěn)定。之后再將燒瓶浸入冷水中，在最初比較短的時間內(nèi)玻璃管內(nèi)液面上升，此后玻璃管內(nèi)液面逐漸下降直至穩(wěn)定。

四、實驗現(xiàn)象的討論

1.為什么玻璃管內(nèi)的液面在燒瓶最初浸入熱水中時會下降？后來又逐漸上升？

2.為什么玻璃管內(nèi)的液面在燒瓶最初浸入冷水中時會上升？后來又逐漸下降？

這兩個問題，學生一時難以解答，執(zhí)教教師在課堂上提醒學生觀察玻璃管的受熱膨脹與剛剛做過的鐵環(huán)受熱膨脹現(xiàn)象，馬上有學生說，當燒瓶接觸熱水的短時間內(nèi)，玻璃管首先膨脹，容積變大，液面就先下降了，但當水也受熱膨脹時，水面就上升了，此時水的膨脹是主要因素。當燒瓶接觸冷水的短時間內(nèi)，玻璃管首先縮小，容積變小，液面就先上升了，但當水也受冷縮小時，液面就下降了，此時水的體積的縮小是主要因素。

課堂上的討論非常熱烈，教師通過有效引導(dǎo)，解釋了“熱縮冷脹”的反?，F(xiàn)象，從而去偽存真，加深了學生對固體、液體熱脹冷縮的理解。

五、課后的反思

1. 課堂上學生的“奇怪”發(fā)現(xiàn)，往往是激發(fā)學生思考的原動力。教師要善于捕捉這樣的發(fā)現(xiàn)，積極思考，深入研究，讓探究性實驗真正走向?qū)嵦帯?/p>

2. 教學方法的確定，必須是科學的，符合科學教育的規(guī)律，符合學生的認知規(guī)律。本節(jié)課通過固體的熱脹冷縮的實驗，再回到液體的熱縮冷脹的奇異現(xiàn)象的討論，知識的學習、討論是在固體的熱脹冷縮實驗的基礎(chǔ)上進行的，具有知識的鋪墊性。

3.教學方法的確定，必須有利于學生生動、活潑、主動的學習。這節(jié)課的學生實驗、討論，就是在這樣的原則下進行的，課堂氣氛活躍，學生參與性強。

4.教學方法的確定，必須有利于指導(dǎo)學生進行科學探究，必須有利于學生各種探究活動的開展。本節(jié)課的探究性是基于教師的科學指導(dǎo)，實驗表格的設(shè)計就是引導(dǎo)學生積極思考，認真觀察。

5. 教學方法的確定，必須有利于學生親身經(jīng)歷探究過程，在探究過程中獲得體驗。學生在實驗中，通過自我操作、觀察，增強了探究的積極性。

6.教學方法的確定，應(yīng)當在吸收傳統(tǒng)教學方法的基礎(chǔ)上，立足創(chuàng)新，重視創(chuàng)造出一些與傳統(tǒng)教學方式不同的新教學方法。本節(jié)課的創(chuàng)新之處，就是利用學生的“發(fā)現(xiàn)”，再次進行液體的熱脹冷縮實驗，既加深了對液體熱脹冷縮的印象，又鞏固了對固體熱脹冷縮概念的理解。

（浙江省紹興市越城區(qū)教學研究室 312000）