淺談在科學(xué)實驗教學(xué)中提升學(xué)生思維品質(zhì)

王衛(wèi)國

摘要：合理的實驗教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)，提升思維效率。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實踐，以具體的案例針對提高學(xué)生思維的深刻性、思維的獨(dú)創(chuàng)性、思維的廣闊性三個方面論述了如何在科學(xué)課堂教學(xué)中，力求更好地發(fā)揮實驗的各項作用，全面培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的思維品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)實驗；思維品質(zhì)；效率

中圖分類號：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）04-0057

科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗的地位極其重要，實驗的作用不可取代?？茖W(xué)課教學(xué)就是要通過實驗引入概念，得出規(guī)律，通過實驗檢驗猜想，通過實驗培養(yǎng)興趣和實踐能力，通過實驗與實踐發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提升思維品質(zhì)。

一、培養(yǎng)思維的深刻性

思維的深刻性就是善于深入地思考問題，抓住事物的本質(zhì)與規(guī)律，進(jìn)而圓滿的解決問題。學(xué)生具備思維深刻性是學(xué)好科學(xué)的必備素質(zhì)，使用正確的方法科學(xué)地學(xué)習(xí)科學(xué)又能促進(jìn)思維深刻性的發(fā)展。

1. 提高實驗可觀察性，使認(rèn)知更清晰

有些演示實驗現(xiàn)象不明顯、可觀察性差，不利于學(xué)生觀察，學(xué)生直觀感受不深刻，也就無從透過實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)特征，揭露現(xiàn)象產(chǎn)生和發(fā)展的規(guī)律，預(yù)見實驗的發(fā)展進(jìn)程及結(jié)果。對此類實驗的有效改進(jìn)能大幅提升實驗的演示效果，使學(xué)生獲得更深刻、直觀的感受。

案例1：學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”這一節(jié)中，課本安排了一個“液體對流”的實驗。為了提高實驗的可觀察性，對實驗可以做如下改進(jìn)：在一只大水槽中裝滿溫水，在一只廣口瓶中倒入熱水，并往瓶中滴入紅色墨水，在另一只廣口瓶中倒入冷水，并往瓶中滴入藍(lán)色墨水，將裝有熱水的廣口瓶橫放在水槽底部，瓶口對著水槽的中央。同時，將裝有冷水的廣口瓶水平放入水槽的另一端，瓶口也對著水槽的中央，并保持廣口瓶的位置剛好在水面下。此時就能很清晰地觀察到紅色的熱水逐漸上升，而藍(lán)色的冷水逐漸下沉。實驗效果非常好。

2. 分析對比實驗，提升思維的深度

對比實驗可以帶來在不同實驗條件下，產(chǎn)生不同實驗結(jié)果的最直觀的感受，形成更深刻的印象，有利于參與者通過對比，全面地做出總結(jié)，得出結(jié)論。

案例2：學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”這一節(jié)中，“杯中的水會流出來嗎？”這個實驗可以設(shè)計如下對比：準(zhǔn)備一只容積為300毫升左右的塑料杯，用剪刀在杯底鉆一個直徑約為0.3厘米的小孔，用手指壓住小孔，同時向杯中加滿水，用厚紙片蓋住杯口。用手將紙片輕壓在塑料杯上，同時將塑料杯倒置過來，移開壓住紙片的手，杯內(nèi)的水不會流出來。將手指從小孔上移開，杯內(nèi)的水將會流出。通過對比移開手指前后截然不同的現(xiàn)象，引起學(xué)生的興趣，然后具體分析產(chǎn)生兩個不同現(xiàn)象的原因，引入大氣壓的概念。并且這個實驗最好在課前就布置給學(xué)生，讓學(xué)生回家試一試，并在課堂上請學(xué)生演示，還可以請學(xué)生討論、分析實驗成功的關(guān)鍵，更有助于大氣壓知識的理解。

二、培養(yǎng)發(fā)散思維的獨(dú)創(chuàng)性

原創(chuàng)的、獨(dú)創(chuàng)的思維活動通常都是富有突破性、充滿新意的，與傳統(tǒng)截然不同，它體現(xiàn)的是一種創(chuàng)新、革命精神。

1. 學(xué)生參與實驗材料的準(zhǔn)備，獨(dú)創(chuàng)性地建構(gòu)知識

案例3：在學(xué)習(xí)“生物與非生物”這一節(jié)中，“觀察蝸?！钡膶嶒?，實驗對象蝸牛就可以鼓勵學(xué)生課前到野外捕捉，而在捕捉過程中學(xué)生已經(jīng)開始獨(dú)創(chuàng)性地參與實驗。比如要成功捕捉到蝸牛，學(xué)生就會思考，到哪里捕捉蝸牛？在什么天氣條件下更容易捕捉到蝸牛？捕捉到的蝸牛在什么環(huán)境下飼養(yǎng)？要對蝸牛進(jìn)行飼養(yǎng)，又需要考慮蝸牛吃什么？這些問題再放到課堂上來討論，學(xué)生在自己直接經(jīng)驗和觀察的基礎(chǔ)上討論也就會更投入、更有效。通過學(xué)生獨(dú)創(chuàng)性地自主建構(gòu)完成了蝸牛的生活環(huán)境、食性等學(xué)習(xí)問題。

2. 減少對課本預(yù)設(shè)的依賴，獨(dú)創(chuàng)性地自主探究

案例4：同樣是“觀察蝸?！边@個實驗，課本設(shè)計是用糖、醋、擊掌、觸碰等方式，了解蝸牛的味覺、聽覺、觸覺等各種感覺。如果蝸牛由學(xué)生課前野外捕捉，那么學(xué)生肯定在課前就對蝸牛進(jìn)行過觀察甚至是自主探究，在課堂實驗開始前就可以提問學(xué)生“你發(fā)現(xiàn)了蝸牛的哪些感覺，你是怎樣發(fā)現(xiàn)的？”并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流。使學(xué)生能先避開課本對實驗的預(yù)設(shè)，自主地進(jìn)行實驗探究。在實際教學(xué)中，學(xué)生通過獨(dú)創(chuàng)性地自主探究不但能完成課本觀察探究的相應(yīng)內(nèi)容，還有很多新的探究發(fā)現(xiàn)，比如有的學(xué)生研究了蝸牛對身體不同部位的觸碰的敏感程度不同。

三、培養(yǎng)思維的廣闊性

思維的廣闊性是指一個人思維的廣度方面的特征，體現(xiàn)的是思路開闊，分析問題的全面性、思考問題的多面性、研究問題的全方位性。

案例5：在學(xué)習(xí)“幾種重要的鹽”這一節(jié)，可以安排這樣一個實驗：有一種混合溶液，含有硝酸鋇、硝酸銅、硝酸銀三種有毒重金屬鹽，要求用實驗室提供的氫氧化鉀溶液、稀鹽酸、稀硫酸三種試劑，將混合溶液中的重金屬離子逐一變成沉淀回收，最后得到只含有一種溶質(zhì)的中性溶液。

根據(jù)實驗的要求“重金屬離子逐一變成沉淀回收”“最后得到只含有一種溶質(zhì)的中性溶液”。所以關(guān)鍵是要確定加三種試劑的順序。由于硝酸銀與稀鹽酸、硝酸鋇與稀硫酸反應(yīng)都有硝酸生成，而反應(yīng)最后要得到“中性溶液”，所以這兩種試劑都不能放在最后加入。把氫氧化鉀放在最后加入就可以解決這個問題，氫氧化鉀可以和前兩步反應(yīng)產(chǎn)生的硝酸中和，使溶液呈中性。至于前面兩步的順序，如果先加入稀硫酸，雖然可以得到硫酸鋇沉淀，但由于硫酸銀是微溶的，所以沉淀中也會有硫酸銀存在，不符合“重金屬離子逐一變成沉淀回收”的要求。這個實驗訓(xùn)練了學(xué)生抓住事物間各方面的聯(lián)系和關(guān)系，全面地、綜合地、相互聯(lián)系地思考問題。

總之，良好的思維品質(zhì)對于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力有著直接的關(guān)系。在科學(xué)實驗中培養(yǎng)優(yōu)良的思維品質(zhì)，會讓學(xué)生越學(xué)越聰明，越學(xué)越富有智慧。

（作者單位：浙江省平陽縣騰蛟鎮(zhèn)第一中學(xué) 325400）