讓思維之花在科學活動中綻放

湯麗芩

摘 要：在科學課堂上，讓學生分組實驗，能培養學生的學習興趣，提高其動手能力。鍛煉學生的思維，從而提高課堂效率。

關鍵詞：思維；分組實驗；課堂效率

學習的金字塔理論指出，聽講授能夠記住學習內容的5%；看影像、看展覽、看演示、現場觀摩能夠記住50%；做報告、給別人講、親身體驗，動手做能夠記住90%。由此可見，科學課最大的優勢就是讓學生分組實驗，進行課堂活動，這樣不僅能培養學生的學習興趣，提高動手能力，更關鍵的是在活動中能訓練學生的思維，提高課堂效率。可是在課堂活動中，由于器材對學生的吸引，以及教師對操作規范的強調，很多學生往往按部就班，將注意力集中在操作上，而忽視了思考，出現了動手多了、動腦少了的現象。怎樣讓學生在活動的同時思維也得到培養呢？筆者在教學過程中有幾點粗淺的體驗，和大家共享。

一、物盡其用讓思維更專注

阿里巴巴首席執行官馬云說：“最優秀的模式往往是最簡單的東西。”我們教材設置的分組實驗，步驟較多，所需的儀器較雜，學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，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驗，將同一器材的作用完全得以發揮，就能讓課堂活動中思維更專注。

例：（浙教版）聲音的產生和傳播活動

課本實驗：

聲音的產生：讓橡皮筋、筆套、鋼尺發出聲音，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。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、抽氣實驗。（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驗。

改進：

實驗一：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，發現鈴聲 。該實驗說明 。

實驗二：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 。從側面觀察水面的運動形式 。該實驗說明 。

實驗三：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，另一位學生捏著棉線，鈴聲能否聽清 。該實驗說明 。

實驗四：把響著的電鈴，放入鐘罩，抽去鐘罩內的空氣，發現鈴聲的變化為 ，再放入空氣，鈴聲的變化為 。該實驗說明 。

整節課中，學生圍繞一個電鈴，將聲音的產生、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，不再出現學生手忙腳亂地換器材，教師聲嘶力竭地想調控學生的現象，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的最高峰，就一刻也不能沒有理論思維。——弗里德里希·恩格斯。可是在課堂實驗時，許多教師由于擔心實驗不成功，會使課堂內容不能完成，往往在實驗開始前進行充分的講述和演示，使學生以一個操作工的身份進行實驗，忽略了學生思維層次性的培養。如果教師能通過導學案的引導，對實驗進行充分的分解，讓學生在層層深入的實驗過程中，培養思維能力，就能一舉兩得。

1.浮力的存在、大小和方向

實驗一：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。（手受到一個向上頂的力，這個力就是浮力）

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，觀察礦泉水瓶的運動情況。（礦泉水瓶向上運動，因為受到向上的浮力）

2.利用儀器測量浮力

實驗二：將鉤碼掛在彈簧測力計上，讀出讀數，此時拉力等于物體的重力。

用手將鉤碼往上托一托，彈簧測力計讀數減小，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，彈簧測力計讀數逐漸減小，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.實驗證明浮力的方向確實是豎直向上的

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線，然后懸掛一個小石塊，放入水中，我們可以觀察到乒乓球將石塊向上拉，證明浮力的方向是向上的，是不是一定是豎直向上的呢？利用重錘線進行比較，這根線和重錘線平行，說明確實是豎直向上的。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、實驗證明的環節，層層深入地對浮力的相關知識進行充分的挖掘，在學習過程中，學生不僅學習了浮力的相關知識，更學會了思維的方法。

三、逆向思考讓思維更嚴密

學習重要的不是獲得知識，而是發展思維能力，教育無非是將一切已學過的東西都遺忘時所剩下來的東西。——物理學家勞厄。可是在學生實驗的過程中，我們往往讓學生根據單一的現象就得出結論，忽略學生存在的質疑，簡化科學家實驗的過程，讓學生以為科學發現是一種很簡單的過程，課堂實驗只是教師為了說明結論的一種手段，久而久之，學生只會人云亦云，只有模仿，沒有思考，沒有質疑。

例：大氣壓存在實驗

實驗一：覆杯實驗：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）有氣體進入杯中，卡片掉落。（內外不存在氣壓差時，不容易感受大氣壓）

通過這個實驗，說明大氣壓的存在，并且只有在物體的一側有大氣壓，另一側沒有大氣壓的時候，我們才能感受到大氣壓。

實驗二：礦泉水瓶實驗：將礦泉水瓶中倒入部分熱水，振蕩，熱水倒掉后關閉瓶蓋，瓶子會變扁。

通過這個實驗，說明大氣壓的存在，并且只有在物體的一側氣壓變小，另一側氣壓較大的時候，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？因為內外都存在氣壓，且氣壓相等。

一般這兩個實驗做到這個程度，就能讓學生感知大氣壓是存在的，平時沒有感覺是因為內外都存在氣壓，且氣壓相等，而要感受大氣壓，就必須將一側氣壓減小，甚至變為沒有，實驗才能成功了。可是在平時，我們減小的部分往往都在內部，如，覆杯實驗時，很多學生對是大氣壓將卡片頂住的現象往往存懷疑態度。怎樣通過實驗說服學生，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？這個時候抽氣機就可以派上用場了，將裝置置于鐘罩內，并將鐘罩內的空氣抽去，卡片掉落，確實是大氣壓的作用啊。同樣的礦泉水瓶實驗，一定是大氣壓將瓶子壓扁的嗎？有沒有可能是內部氣體收縮將它吸扁呢？將變扁的礦泉水瓶也置于鐘罩內，抽去外界氣體，看看結果吧！

實踐證明，學生的分組實驗活動不僅要做、多做，更要巧做，在先進的教育理念指導下,教師引導、學生積極參與，能更加有效地培養學生的思維能力，大大提高了教學效率，實現“輕負高質”的目標，這既是我們的追求，也是我們的責任。