有效設疑，在思維過程中提升思維品質

趙杰

摘 要：物理學習需要學生思維的參與，物理教學的目的之一是培養(yǎng)學生的思維品質。在大氣壓強知識點的教學過程中，教師可以借助相關實驗打開學生的質疑、思維空間，讓學生高效思考，培養(yǎng)學生的思維能力，提升學生的思維品質。

關鍵詞：初中物理;設疑;思維;思維品質

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 收稿日期：2019-09-06 文章編號：1674-120X（2020）06-0088-02

物理一科的學習對學生思維品質的要求很高，利用物理概念、物理規(guī)律以及生活經驗及邏輯關系來構建新的物理知識理解，是物理學習的必然要求。不過事情常是知易行難，想要在課堂上驅動學生的思維并有效地培養(yǎng)學生的思維品質，還是比較困難的。筆者日前聽了某位老師有關“大氣壓強”的一節(jié)課，覺得其課堂的設計思路尤其是其中的設疑環(huán)節(jié)具有一定的價值;而且，其對實驗細節(jié)的處理，對思維品質的重視也讓筆者感覺眼前一亮。在此筆者整理其教學過程中的精彩環(huán)節(jié)，并談一些自己的思考。

一、實驗引入，打開學生質疑空間

大氣壓強教學中，最有趣的實驗莫過于“馬德堡半球實驗”。近年來，有教師逐漸使用吸盤等來替代該實驗，理由是吸盤更貼近學生的生活實際，學生更容易有生活經驗?？墒窃摻處熢谡n上依然使用了傳統(tǒng)的馬德堡半球。他做實驗的時候使了個“壞心眼兒”，將實驗做了兩次：第一次是自己去拉開;第二次讓學生拉開。在自己拉開的時候，雖然也“裝模作樣”地用抽氣機抽氣了，但是抽完氣之后并沒有關上閥門，而第二次實驗的時候卻關上了閥門。結果，教師很輕松地將兩個半球拉開了，而學生卻怎么樣也拉不開。于是，他故意表情夸張地“嘲笑”學生不如他的力氣大。而學生自然不服氣，有學生當場質疑：“不可能，你力氣再大也不可能比我們兩個人的力氣還大?！钡麄冇植荒芰⒓窗l(fā)現(xiàn)端倪在哪里，于是思維空間就打開了。

聽后反思：這是一個非常有意思的設計，在筆者看來其最大的價值就是設計了一個比較實驗。傳統(tǒng)教學中，教師只做一次實驗，讓學生感嘆要用很大的力才能拉開半球，其實這個時候學生心中雖然有疑惑，也有興趣，但并沒有真正打開質疑空間，因為他們的思路還是跟在教師的后面走。而這位教師的設計就是在傳統(tǒng)實驗的基礎上，充分認識到學生主動質疑的重要性，但他又沒有直接讓學生去提問，而是讓學生在體驗（演示的學生有直接體驗，觀看的學生其實也是有體驗感受的）中提出疑問，這樣的質疑效果是極佳的。當學生基于自己的比較、認識而提出問題時，他們解決問題的欲望也就更加強烈，而這是提升思維品質最關鍵的基礎。事實上，在思考的過程中，就有學生提出讓教師重新來一次實驗，而教師也不厭其煩地重復了一次，這時還有一個細節(jié)非常有意思，教師在重復實驗之前說了一句：“我只做一遍，別想再讓我做第三遍了?。　笨雌饋硎且痪鋺蛘Z，但產生的效果是什么呢？所有學生都全神貫注地觀察教師的實驗過程，這讓筆者以及其他聽課教師非常驚訝，因為平常的實驗中我們都跟學生強調“仔細觀察”，可是學生總仔細不起來。而這個環(huán)節(jié)中，教師并沒有讓學生仔細觀察，學生偏偏十分仔細。這說明，只是簡單地向學生提要求是不夠的，真正有效的還是要通過精心的設計來讓學生自己產生仔細觀察的動機。實際上，也確實有學生觀察到了不同：“你第二次抽完氣之后，你旋了那個東西，是為什么呢？”老師還假裝說：“沒有啊，我兩次操作都一樣?！笨墒钱斢衅渌麑W生附和時，教師也就“坦白”了，然后表揚學生觀察得很仔細……

課堂進行到這里時，學生剛剛形成的疑問得到了一定程度的解決。如果此時不進一步深入，那么學生有質量的思考可能會就此打住。在聽課的時候筆者就立即意識到了這一點，于是很期待教師后面的教學舉措。

二、實驗設計，引導學生疑中深思

該教師果然進行了精心的設計，他在學生思維大門即將關上的時候，又給學生講了歷史上的馬德堡半球實驗，在學生感受到物理史有趣的同時，告訴學生：“其實在做這個實驗十多年之前，大氣壓就被科學家提出來了，而且還測出了具體的大氣壓的大小，但是就是沒有人相信。你知道為什么當時人們不相信大氣壓的存在嗎？”

聽后反思：筆者聽課時也略感奇怪，因為筆者對這段物理史也并不十分清楚。后來查閱相關資料，才知道當時人們不相信大氣壓的原因在于大氣壓的值太大了，人們無法相信自己身上承受著這么大的壓力。盡管現(xiàn)在的教材大都說明了馬德堡半球實驗和托里拆利實驗的時間，也常常通過考試來讓學生知道哪個實驗是第一次測出大氣壓值的，哪個實驗是第一次證明大氣壓存在的?，F(xiàn)在看來，怎么會有兩個第一次的呢？既然測出了大氣壓值，那肯定也就證明了大氣壓是存在的。后來才知道，其實馬德堡半球實驗雖然完成于托里拆利實驗之后，但前者卻是第一次讓人們接受大氣壓這個概念的，這才是這個實驗最大的意義。當然，這個環(huán)節(jié)教師并沒有花太多的時間講解，這也是可以理解的。但筆者認為，花時間講解也是值得的，畢竟學生在物理課上不僅需要學習物理知識，也要涉獵物理學的發(fā)展歷史。

上述這個問題果然又引發(fā)了學生的興趣，坐在筆者旁邊的一個看起來很活潑的男生說：“奇怪奇怪，為什么十幾年都沒人相信大氣壓呢？”其實這個學生的想法也代表了很多學生的心聲，而作為聽課者的我們，也對教師下一步的教學設計拭目以待。

該教師繼續(xù)闡述：“很多同學感覺到不可思議，剛剛我們通過實驗看到了大氣壓的存在是如此明顯，為什么在這個實驗之前十幾年提出大氣壓的存在卻沒有人相信呢？”

聽后反思：在這里，教師故意停頓了一會兒，但這個停頓是必要的，因為可以讓學生有一個自主思考的空間，如果教師不給學生這個時間，那學生就不可能自主思考。由此可見，真正的思考時間常常是取決于教師的安排，這就是教師主導作用的發(fā)揮。有時真的是一念之差，就決定學生的思維空間打開與否，結果也就完全不一樣了。

在學生稍許思考之后，該教師跟學生說了一句：“因為算出來的大氣壓大得不可思議！”

聽后反思：原本以為該教師會作出很長一段解釋，哪里知道教師就說了一句。其實這一句也很有作用，因為從學生的反應來看，所有學生都在琢磨這句話，從學生交頭接耳時的狀態(tài)和眼神可以看出，學生心中在疑惑：“大？有多大？”而上課教師也捕捉到了學生的這一反應，于是就順著學生的思維去進行下面的托里拆利實驗。

這句說明雖然所用時間不長，但可以說如行云流水，過渡得非常自然。后來筆者就想：為什么會這么自然呢？再進一步想想，原因也很簡單：因為教師的設計是根據學生的思維來的，學生的思維到了哪一步，教師的教學就到哪一步。這種基于學生思維的教學，該教師展開得十分自然，這說明該教師心中以生為本的理念是扎根的，于是他很自然地選擇了根據學生的思維推進教學過程。而學生的學習過程也是非常自然的，在他們遇到了問題的時候，教師隨后的教學也就跟上了。

教師順著學生的思路說了一句：“大氣壓有多大，我們就來測一下。”

現(xiàn)在的教材常常采用注射器搭配彈簧測力計來測大氣壓，這樣的設計被認為取材簡單、原理易懂。但在實際教學中我們發(fā)現(xiàn)，學生對該原理其實并不十分理解，一個重要原因就是，學生對這個實驗中的研究對象——活塞的受力分析并不清晰，而教師在講的過程中也不容易讓學生聽懂。在日常的教學研討中，有不少同行認為這個實驗比托里拆利實驗好。其實在筆者看來，在原理上盡管兩者的難度差不多，但在操作上這個實驗確實簡單一些，因為水銀具有一定的危險性。但實際上這個實驗也有不足的地方，因為托里拆利實驗作為大氣壓中最經典的實驗，離開了教材其實是有些可惜的。因此，要讓學生理解為什么76厘米高的水銀柱的壓強就是大氣壓強，就成了一個挑戰(zhàn)。該上課教師是這樣處理的：他先給學生介紹了托里拆利設計實驗的靈感來自當時人們抽水時發(fā)現(xiàn)水只能抽到10米高，在確認了這是因為大氣只能托起這么高的水柱時，托里拆利才做了著名的托里拆利實驗。也就是說，托里拆利實驗其實是生活素材的濃縮。而這樣的介紹，讓學生無意中認可了大氣壓的“本領”——托起10米高的水柱，于是通過水的壓強的計算就可以得到大氣壓的值了。

其實，無論是哪種實驗設計思路，都可以讓學生在有效的思考中完成對大氣壓的認識，這也是可以提升學生的思維品質的。

三、實驗認識，促使學生疑后獲知

該教師在課堂上做的是托里拆利實驗，同時利用了現(xiàn)代教學手段給學生講授了用注射器測大氣壓的實驗。這樣的選擇暫且不談優(yōu)劣，在筆者看來，這樣的設計至少表明了該教師對本課的教學有一個屬于自己的認識。在課后的交流中，他也說了他的思路：既不想讓經典的托里拆利實驗“失傳”，也不能忽視應試需要。

實驗之后，該教師讓學生形成了對大氣壓的認識：大氣有壓強，大氣壓強有一定的大小，大氣壓的值約是100000Pa……

當然，這些認識并不是直接給學生的，而是讓學生在總結上述過程的基礎上得出來的。這是一個讓學生自己整理知識、形成認知的過程。這個過程的設計介于實驗與課堂訓練之間。這個環(huán)節(jié)通常容易為教師所忽視，尤其是在日常教學中，教師很少會讓學生花時間完成這樣一個過程。但據我們了解，該教師的課堂上這一行為已經成為習慣。

聽后反思：日常課與公開課“兩張皮”的現(xiàn)象可以說是久治不愈，其中的原因是多方面的。能夠在有人聽課的情況下，真實地按照自己的想法去上實實在在的課而不是表演課，這是一種非常難能可貴的品質！這個品質的高貴之處在于切合了學生的學習需要，真正從學生學習的角度思考如何教學。而這樣的一個環(huán)節(jié)的設計，確實讓學生的思維品質得到了培養(yǎng)。在這個環(huán)節(jié)中，學生可能有些粗糙的認識會變得更加精細，這是磨刀不誤砍柴工，是有價值的。

總的來說，這一節(jié)有著干貨的日常公開課，展現(xiàn)了該教師腳踏實地進行物理教學的品質，仔細琢磨，味道確實不錯。

參考文獻：

[1]金 晶.巧妙設疑培養(yǎng)學生物理思維能力[J].考試與評價，2016（4）：77.

[2]蔡峰黎.促進學生思維發(fā)展的物理課堂提問策略[J].中學教學參考，2018（2）：46-47.