让思维之花在科学活动中绽放

汤丽芩

摘 要：在科学课堂上，让学生分组实验，能培养学生的学习兴趣，提高其动手能力。锻炼学生的思维，从而提高课堂效率。

关键词：思维；分组实验；课堂效率

学习的金字塔理论指出，听讲授能够记住学习内容的5%；看影像、看展览、看演示、现场观摩能够记住50%；做报告、给别人讲、亲身体验，动手做能够记住90%。由此可见，科学课最大的优势就是让学生分组实验，进行课堂活动，这样不仅能培养学生的学习兴趣，提高动手能力，更关键的是在活动中能训练学生的思维，提高课堂效率。可是在课堂活动中，由于器材对学生的吸引，以及教师对操作规范的强调，很多学生往往按部就班，将注意力集中在操作上，而忽视了思考，出现了动手多了、动脑少了的现象。怎样让学生在活动的同时思维也得到培养呢？笔者在教学过程中有几点粗浅的体验，和大家共享。

一、物尽其用让思维更专注

阿里巴巴首席执行官马云说：“最优秀的模式往往是最简单的东西。”我们教材设置的分组实验，步骤较多，所需的仪器较杂，学生在活动的过程中往往忙于弄清各种不同仪器的操作注意事项，忙着换器材。大部分的注意力集中在器材的变化上，而思维过程容易被打断而显得凌乱。如果我们能挖掘整合实验，将同一器材的作用完全得以发挥，就能让课堂活动中思维更专注。

例：（浙教版）声音的产生和传播活动

课本实验：

声音的产生：让橡皮筋、笔套、钢尺发出声音，用手指感受声带的震动。

声音的传播：（1）声音的传播需要介质。两张桌子分别靠紧和拉开，敲桌子，听声音；在水中敲两块铁块；电铃、钟罩、抽气实验。（2）声音是以声波的形式传播的。水槽中加水，然后用铅笔轻触水面观察；蜡烛放在喇叭前观察烛焰的变化实验。

改进：

实验一：打开电铃，用手指尖触碰铃壳，感觉到铃壳在 ，用手指捏紧铃壳，发现铃声 。该实验说明 。

实验二：把电铃壳的一角浸入水中，捂住一只耳朵，另一只耳朵贴着水槽外壁，能否听到铃声 。从侧面观察水面的运动形式 。该实验说明 。

实验三：把土电话的一端罩住铃壳，另一端紧贴着耳朵，能否听到铃声，另一位学生捏着棉线，铃声能否听清 。该实验说明 。

实验四：把响着的电铃，放入钟罩，抽去钟罩内的空气，发现铃声的变化为 ，再放入空气，铃声的变化为 。该实验说明 。

整节课中，学生围绕一个电铃，将声音的产生、传播及传播的形式等问题全部加以解决。把一个器材玩透、玩够，不再出现学生手忙脚乱地换器材，教师声嘶力竭地想调控学生的现象，课堂活动有序就会有效，思维专注就能深入。

二、层层深入让思维有层次

思维是地球上最美丽的花朵。一个民族要想站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论思维。——弗里德里希·恩格斯。可是在课堂实验时，许多教师由于担心实验不成功，会使课堂内容不能完成，往往在实验开始前进行充分的讲述和演示，使学生以一个操作工的身份进行实验，忽略了学生思维层次性的培养。如果教师能通过导学案的引导，对实验进行充分的分解，让学生在层层深入的实验过程中，培养思维能力，就能一举两得。

1.浮力的存在、大小和方向

实验一：矿泉水瓶漂浮在水面上，说明漂浮的矿泉水瓶受到浮力，且浮力的方向是和重力相反，是竖直向上的。

将矿泉水瓶慢慢压入水中，说出你的感受。（手受到一个向上顶的力，这个力就是浮力）

矿泉水瓶被压入的过程中，随着深度的增加，你的感受有什么变化？（压入深度越大，浸入水中的体积越大，浮力越大）

手松开时，观察矿泉水瓶的运动情况。（矿泉水瓶向上运动，因为受到向上的浮力）

2.利用仪器测量浮力

实验二：将钩码挂在弹簧测力计上，读出读数，此时拉力等于物体的重力。

用手将钩码往上托一托，弹簧测力计读数减小，说明物体受到向上的力的时候，拉力会减小。

将钩码慢慢浸入水中，弹簧测力计读数逐渐减小，说明钩码受到一个向上的力，并且这个力随着钩码浸入体积的增大而增大。

3.受力分析判断浮力

对漂浮在水面和浸入水中的物体进行受力分析，从理论角度得知浮力的方向和重力相反，是竖直向上的。

4.实验证明浮力的方向确实是竖直向上的

什么是竖直向上呢？是不是任何时候都是竖直向上的呢？在乒乓球上系一根细线，然后悬挂一个小石块，放入水中，我们可以观察到乒乓球将石块向上拉，证明浮力的方向是向上的，是不是一定是竖直向上的呢？利用重锤线进行比较，这根线和重锤线平行，说明确实是竖直向上的。然后将容器倾斜，这根线还是和重锤线平行，说明任何时候浮力的方向都是竖直向上的。

该课例中能通过初步感受浮力、测量浮力、分析浮力、实验证明的环节，层层深入地对浮力的相关知识进行充分的挖掘，在学习过程中，学生不仅学习了浮力的相关知识，更学会了思维的方法。

三、逆向思考让思维更严密

学习重要的不是获得知识，而是发展思维能力，教育无非是将一切已学过的东西都遗忘时所剩下来的东西。——物理学家劳厄。可是在学生实验的过程中，我们往往让学生根据单一的现象就得出结论，忽略学生存在的质疑，简化科学家实验的过程，让学生以为科学发现是一种很简单的过程，课堂实验只是教师为了说明结论的一种手段，久而久之，学生只会人云亦云，只有模仿，没有思考，没有质疑。

例：大气压存在实验

实验一：覆杯实验：将卡片压在空杯上，松开手，卡片掉落。将杯子装满水，卡片不再掉落。（说明卡片肯定受到一个向上的力的作用，证明大气压的存在）将杯子转向各个方向，卡片都不掉落。（证明各个方向都有大气压）将卡片压在湿的杯子上，卡片掉落。（证明卡片不是粘在杯口的）有气体进入杯中，卡片掉落。（内外不存在气压差时，不容易感受大气压）

通过这个实验，说明大气压的存在，并且只有在物体的一侧有大气压，另一侧没有大气压的时候，我们才能感受到大气压。

实验二：矿泉水瓶实验：将矿泉水瓶中倒入部分热水，振荡，热水倒掉后关闭瓶盖，瓶子会变扁。

通过这个实验，说明大气压的存在，并且只有在物体的一侧气压变小，另一侧气压较大的时候，我们才能感受到大气压。而平时为什么我们感受不到大气压呢？平时瓶子为什么不会变扁呢？因为内外都存在气压，且气压相等。

一般这两个实验做到这个程度，就能让学生感知大气压是存在的，平时没有感觉是因为内外都存在气压，且气压相等，而要感受大气压，就必须将一侧气压减小，甚至变为没有，实验才能成功了。可是在平时，我们减小的部分往往都在内部，如，覆杯实验时，很多学生对是大气压将卡片顶住的现象往往存怀疑态度。怎样通过实验说服学生，证明真的是大气压将卡片顶住的呢？我们换个角度思考问题，如果不存在大气压会怎样，卡片会不会掉下来呢？这个时候抽气机就可以派上用场了，将装置置于钟罩内，并将钟罩内的空气抽去，卡片掉落，确实是大气压的作用啊。同样的矿泉水瓶实验，一定是大气压将瓶子压扁的吗？有没有可能是内部气体收缩将它吸扁呢？将变扁的矿泉水瓶也置于钟罩内，抽去外界气体，看看结果吧！

实践证明，学生的分组实验活动不仅要做、多做，更要巧做，在先进的教育理念指导下,教师引导、学生积极参与，能更加有效地培养学生的思维能力，大大提高了教学效率，实现“轻负高质”的目标，这既是我们的追求，也是我们的责任。