不給學生一個僵化的結論

空氣有沒有重量？如果有，是多少呢？能不能用科學的數字來說明問題呢？課堂上能不能用科學的方法進行測量呢？這些對小學生而言，還都是有待解決的問題。我這一課正是基于這樣的思考進行設計的。本節課選擇了一個科學故事作為切入點，故事抓住了學生們好奇的心理，并且引入了本節課的探究主題。

通過簡單交流發現，學生的想法真的很可愛，他們一致認為空氣是沒有重量的。這充分暴露了學生的前概念。教材上呈現了這樣一個實驗：將兩個吹好的氣球系在一根小木棍的兩端，然后再在木棍中間系上一根細繩使之平衡，最后用針將一只氣球扎破放氣，發現兩端不平衡，從而推想到空氣有重量。這樣的實驗有一定的難度：一、由于氣球很輕，剛開始的平衡很難調節；二、氣球受到針扎易爆，教師做演示有時都難一步到位，更何況是學生。所以我并未采用教材的實驗，而是另辟路徑。

師：這個是電子天平秤。電子天平秤可以稱量很輕的物體。我們來試試可否用它來稱量空氣，看看有沒有重量，想好怎么研究了嗎？

生：我認為要先把（皮球）皮的重量去掉，然后充氣，再稱一下。

生：我認為，先把球戳破，然后在電子天平秤上稱一稱它有多重，再把氣充進去，稱一稱重量，再減一減。

師：哦，先稱球的重量，再往里面充一些氣，看重量有沒有增加。是不是這個意思？

生：是。

師：這個方法比較簡單一些是吧？那我們就先照這個方法做做看。

師（出示記錄表）：剛剛那個球，加上原來的氣，有多重，就是初始重量。然后，往里面打10筒空氣。我這里有打氣筒（示范打氣），明白嗎？

生：明白。

師：看看它有沒有變化。再接下來做第二次，再往里面打10筒空氣，看看有沒有變化。然后再繼續。

課標研制過程中，討論指出：在搜集證據的過程中，教師要引導學生思考哪些信息是解決問題所需要的，指導學生確定搜集信息的方法和呈現信息的方式。在收集數據的過程中，教師要讓學生及時地把有關的數據收集起來，要求做到所獲得的數據盡可能準確；要讓學生明白實驗數據需要經過多次測試得出；要求學生尊重事實，不人為更改數據；同時引導學生把數據用合適的方式表達出來，以便于經過分析和推理，形成一定的解釋。電子天平秤的使用就是讓學生用現代科技的手段去收集空氣重量的數據。

師：我們剛才各個小組做實驗的時候，每次加氣以后，它的重量是增大還是減小的？

生：增大。

師：都是增大的嗎？

生：是。

師：我們來看看每個小組的數據。第一小組的數據支持我們的觀點嗎？最初是281.7克，后來，越來越大了。第二小組的數據支持嗎？（接下來詢問了其他幾個小組，得到的回答都是肯定的。）

師：第六組的數據，一開始289.9克，第一次打氣后是292.2，第二次打氣后293.5，第三次打氣后295，是增大吧？

生：增大。

師：我們剛才實驗的數據，證實了空氣有沒有重量？

生：有。

師：那么從這些數據中你還能獲得什么信息？

生：這些數據都相差很少。

師：你能說說看，大約相差多少嗎？

生：0.9克。

生：0.7克。

師：嗯，相差不多，是吧？我們每次往球里面打10筒空氣，它的重量大約增加了0.8或0.9克?？諝庥兄亓繂幔?/p>

生：有。

師：但是，空氣的重量重嗎？

生：不重。

一筒一筒地往皮球里打氣，皮球的重量增加了，顯而易見，空氣是有重量的，學生記錄的數據完全證明了這一點。如果反過來呢？往外放氣呢？皮球的重量會不會減輕呢？我又從逆向思維的角度對空氣是否有重量進行了探究。

師：剛才我們說，空氣是有重量的，如果我把這里面的空氣放掉一些，你們猜，它會怎么樣？

生：它會減輕。

師：它會減輕，是這樣嗎？我們來試試看。我們現在這個球，放在這里，有多重？

生（讀數）：296.6克。

師：好，寫在上面，296.6克?，F在，我們把里面的氣放了，看看重量會不會有什么變化。（師給球放氣。）

生（讀數）：294.8克。

師：好，把它寫上去。如果再繼續放，會怎樣？

生：會更加輕。

（教師放氣，學生依次記錄：294.3克、294.1克、293.9克。）

師：如果繼續放下去呢？

生：沒氣了。

師：哦，就剩下球的重量是吧？

生：是。

師：最后我再看一下，啊，現在是293克了。這再次說明什么？

生：空氣是有重量的。

正反兩個角度都證明了空氣有重量，很好地糾正了學生頭腦中的前概念，解決了本節課的主要教學任務，看似這節課已經結束了。然而，我又提出了這樣的研究思路：10筒空氣約重0.8克，那10筒空氣大約有多少呢？充到球里由于受到壓縮自然無法看出它的體積，那打到塑料袋里呢？為了讓學生更好地感受到空氣的輕，接下來我又直觀地演示了這樣的操作——

師：現在我問一個問題，我把這個塑料袋，先稱好它的重量，再往里面充氣，你認為，重量會增加嗎？

生：會！

師：這么確定？

生：確定。

師：因為什么？

生：空氣有重量。

師：10筒空氣大約是多少？我這里有個塑料袋，我們往里面打10筒空氣看看有多少。（師請學生往有毫升刻度的塑料袋里打空氣。）

師：空氣有重量是吧，那我們稱稱看。

生（讀數）：5.0克。

師：現在我們往里面充氣。（請學生充氣，覺得少了，再充了些。）按照我們的估計，可能增加多少克？

生：0.9克。

（師稱量。）

生（讀數）：5.0。

師：相信嗎？

生：不相信。

師：好，我再往里面打點。（師給塑料袋充氣。）多了很多了啊。這次看看多少？

生（讀數）：4.9。

師：不對啊，輕了，清零一下。好的，看。

生（讀數）：5.0。

師：還是5.0。

生：嗯？

師：再打進去看看啊。

（生幫助一起數。）

師：每組派一個同學來。

生：4.7，4.8，??？怎么變輕了?。?/p>

師：什么疑問？

生：為什么打了那么多氣重量反而減少了？

生：空氣是有重量的，為什么還減少呢？

師：減少可能是我們剛剛稱得不準，但，至少是沒增大，這是為什么呢？

生：不知道。

師：你們想不想知道？

生：想。

師：有興趣的同學，課后去研究一下。今天的課就上到這里，下課。

空氣的重量在球充滿氣之后才能夠稱得出來，密閉容器里的空氣內外密度在相等的情況下，體積越大，浮力越大，而體積相同時，密度越大，質量越大。先前稱皮球的質量，皮球的體積不變，所以，每次往里面打氣，球的重量都會增加，而這一次在一個袋子里，袋子受空氣浮力的作用，體積越大反而重量減少，這無疑推翻了學生先前得出來的結論，學生一定會在心里悄悄嘀咕，這是怎么回事呢？讓學生帶著問題走進課堂，又帶著問題走出課堂，下課鈴聲不是科學探究的結束，而是又一次科學探究的開始，這就是我設計這節課最重要的想法。

（作者單位：浙江省杭州市上城區教育學院）