深度挖掘 激活思维

徐银云

摘 要：实验教学是培养学生科学素养、提高学生思维能力的重要内容。本文结合自己的实际教学，通过实践、反思与总结，从巧妙挖掘实验设计、深度挖掘实验内涵和广泛挖掘实验外延三个视角，通过实例分析，分别从激发学生的思维潜能、培养学生思维深度、培养学生思维宽度三个方面作了详细阐述。本文选取了大量的可操作性案例介绍了如何在实验教学中深入、广泛挖掘实验的内涵与外延，特别是在实验教学环节的改进、实验情境的设计、实验方案的探究等方面作了较深入的研究，使实验教学成为激发学生思维、提升思维水平的重要途径。

关键词：实验；思维潜能；思维深度；思维宽度

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）24-113-05

随着新课程改革的不断深入，随着新课程理念的不断转变，学生思维能力发展、创新思维发展已经成为科学教学的重要关注点。而实验是科学课的精髓，实验教学是培养学生实验技能、思维水平、科学素养的重要内容，而实验教学中教师所挖掘实验的深度与广度决定了实验教学的效度，决定了学生在实验教学所能受到的思维能力的提升高度。所以如何深入挖掘实验教学的内涵与外延具有重要研究意义。

一、问题的提出

初中科学是一门以实验为基础的综合性的学科，实验教学的成效不仅关系到学生观察、实验能力能否得到有效培养，更关系到比较、归纳、分析、建模等能力能否得到的培养。但是当前实验教学中，由于教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间，导致实验教学方法形式单一、陈旧；单纯为了完成教学任务而安排实验，对学生实验能力的培养显得没有计划和目的，缺乏系统性。具体表现为：只注重实验的数量，不注重实验的质量；只重视获得实验结论，不重视展示实验过程；只重视实验的演示，忽视实验过程中的问题设置；学生实验只注重具体操作的训练，不注重实验习惯的养成；“照方抓药”的验证性实验多，探索性、设计性实验少等。显然这样的实验教学，教师只是把实验作为一项教学任务机械地完成，并没有将实验真正的内涵、本质挖掘出来，更没有将实验进行开拓去培养学生的思维能力。

基于以上的问题，我校近年来开展了“提高实验教学效益”的教研活动，强调对实验的改进，对实验教学形式的改进，对实验教学内涵的挖掘，以及对实验进行拓展和延伸。我们在实验教学中认真钻研教材、反复琢磨教学各环节的设计、深入挖掘实验的内涵和外延，如该实验应以怎样的方式提出问题，如何使学生明确实验的目的和任务，如何培养学生设计实验的能力，如何选择合适的器材进行实验，等等。以某个环节为重心挖掘实验的特色，以着重培养学生的思维能力，让实验变得更适合学生，达到更有效的提高学生的科学素养的目的。实践证明，深入挖掘实验的内涵和外延是培养学生思维能力的有效途径。

二、挖掘实验内涵外延的实践

挖掘实验的内涵外延是以“发展学生科学素养”为目标的一种教学行为，是把实验作为提出问题、探究问题、解决问题的重要途径和手段，在教学中以实验为载体，让学生亲自参与实验的设计、操作、分析、改进等环节，探究物质的本质及其变化规律。这种教学过程不仅能让学生在切身体验中获得新知，更能让学生在学习过程中培养思维、提升科学素养。

下面，本人结合自己的教学实践谈谈关于深度挖掘实验内涵外延的尝试和思考：

1、巧妙挖掘实验设计，激发思维潜能

（1）实验巧设计，开启思维之泉

实验设计是一种有计划的研究，包括一系列有意图性的对过程要素进行改变与其效果观测，对这些结果进行统计分析以便确定过程变异之间的关系，从而改变这过程。巧妙设计实验，让学生主动动脑思考，动手实践，学生得到的知识才是最深刻、最牢固的。在教学要特别重视引导学生观察和实验。在引导学生进行操作实验时，教师要根据教学内容精心设计实验，努力创设情境，使学生产生认知冲突和求知欲望，这样有利于培养和提高学生的观察、思维、想象、创造能力。教学中，只要我们对教科书上的实验稍作改动，就可以产生与教科书上的实验相近，但又不同于它的非常有趣的一种新式的实验巧设计。

案例1：电流周围的磁场实验教学片断

问题的提出在八下《电和磁》一章教学时，因为磁场看不见摸不着、电流也是看不见极为抽象的东西，所以既难教又难学，尤其对女同学来说兴趣不大。所以这方面的实验是学生学习的重要载体。也正因为磁场和电流无法直接感知，所以实验中的现象也就变得神奇，所以我在磁场、电流的磁场等教学中，经常故弄玄虚，结果很能激起学生的学习欲望。我在教学《电流周围的磁场》一节时，进行了以下尝试：

对实验的趣味性挖掘

课前，老师准备如图所示的装置：在课本上的实验基础上，将单刀单掷开关改为双刀双掷开关，可以通过闭合不同触点，实现改变电流方向。

上课伊始，师：老师今天给大家做个魔术哦，想看吗？

生（异口同声）：想。

教师接着把小磁针放在教室投影仪下方，让学生注意观察。

请一位同学帮忙把导线沿南北方向拉直在小磁针上方。

师：同学们，现在小磁针静止在这里，老师用手拔动它，它会转动（演示），但老师能不用手直接作用小磁针，而是通过施加“魔法”让小磁针转起来（学生用怀疑的眼神看着老师）。

师：接下来就是见证奇迹的时刻——当老师说“转”的时候，迅速合上放在讲台上的开关，小磁针发生了偏转。

生：真的，转起来了！

师：我还有更神奇的魔法，叫小磁针听我的话，我叫他顺时针转它就顺时针转，我叫他逆时针转它就逆时针转——接着演示，改变双刀双掷开关的闭合触点，即改变电流方向，实现改变小磁针转动方向。

生：太神奇了，你用了什么魔法？

师：其实这个魔术并不复杂，接下来就让我们一起来揭开其中的奥秘吧。

老师拿出简易装置（用普通开关），给学生演示：

①当迅速闭合开关时，学生发现小磁针在开关闭合的一瞬间发生了偏转，并让学生记住偏转方向。

②教师交换电源接线柱，在开关闭合的瞬间小磁针也发生偏转，但方向跟前一次相反了。

③教师接着调整导线方向，沿东西方向拉伸，问同学：小磁针会偏转吗？学生都说会。

闭合开关，却发现小磁针并没有像预期的那样偏转。

师：那么究竟是什么原因使小磁针发生偏转的呢？又是什么原因使小磁针的偏转方向改变呢？

至此，学生已经非常希望能揭开其中的秘密，达到了学习的最佳状态。

反思与心得 “兴趣是最好的老师”。不错，学生喜欢自己觉得有意思的一些东西，喜欢有趣的事物，才会不由自主地学习，体会学习的快乐。教学中我们老师可以选择趣味性的实验，或者挖掘实验的趣味性，激发学生的求知欲，以提高实验的利用率。

（2）问题巧设计，点燃思维火花

问题能开启思维，问题能激发学习的动力。波普曾说过：“是问题激发我们去学习，去发现知识，去实验，去观察。在课堂教学中，问题巧设计能够给学生创设比较真实的问题情境，并且可以通过提出一些具有探索性和思考性的问题帮助学生提高自身自主学习的能力。”实验时，如果对问题进行进行巧妙的设计，可使学生明确实验目的，明确观察的方向性，增强分析问题、解决问题的能力等等，更好地引发学生更深入的思考。

案例2：铁丝在氧气中燃烧的实验教学片段

问题的提出：在进行氧气的化学性质教学时，有大量的燃烧实验。因为实验现象明显，学生的学习热情很高，但正是因为实验太多，如果没有加以分析利用，往往会造成场面热闹，知识点不落实，学习效果不佳的结果。

对实验问题的挖掘：师：我们继续来学习氧气的化学性质——铁丝与氧气的反应。请同学们带着这几个问题来仔细观察接下来的实验现象。

多媒体展示：①铁丝和氧气反应与前面的木炭，硫粉与氧气的反应现象有什么不同点？②为什么预先要在这个集气瓶底铺一层沙或少量的水？③实验用的铁丝在放入氧气中燃烧之前，为什么要缠绕一根火柴？为什么要等火柴燃烧一段时间后再放入集气瓶中呢？

接着教师演示了铁丝在氧气中燃烧的实验。为了寻找问题的答案，学生们观察得非常仔细。实验很成功，同学们看到了铁丝燃烧时的火星四射，很激动。

然后有很多手举起来了。

生1：老师，我知道反应现象的最大不同是铁丝在氧气中燃烧时有火星四射的现象，木炭和硫粉燃烧时没有。

生2：在集气瓶中留水的目的可能是防止因为火星溅落下来使瓶子破裂。

师：很好。还有同学补充吗？提示一下，火星溅落后在瓶底留下了什么样的物质呢？（展示瓶底的黑色生成物）

生3：哦，我知道了，反应的不同点还有铁丝与氧气反应生成的是固体物质，木炭和硫粉燃烧后生成的分别是CO2，SO2气体。

生4：集气瓶底的水或细砂是为了防止生成的高温物质溅落使瓶底破裂。

师：那么第三个问题怎么回答呢？

生5：可能是因为铁丝在空气中不能燃烧，用火柴把它点燃一下吧。因为木炭和硫粉在空气中也能燃烧的，所以不需要火柴。

师：（带头鼓掌。）回答的真精彩！（学生一起鼓掌。）

师：我们把火柴在这里所起的作用叫做“引燃铁丝”。接下来我们思考为什么要等火柴燃烧一段时间再把铁丝放进集气瓶呢？

生：火柴在外面燃烧的时间太短，放入后会耗尽瓶内氧气而无法使铁丝燃烧。火柴燃烧时间长一些放进去可能灭了。都会使实验不成功。

师：是不是这样呢？我们用实验验证一下。

教师演示实验：1.火柴燃烧较短时间就把铁丝放入瓶内，只看到火柴燃烧，没有看到铁丝燃烧。2.火柴燃烧快结束时放入铁丝，铁丝也没有烧起来。

师：火柴放入集气瓶时还在燃烧，为什么也不能使铁丝燃烧呢？

生：因为这时温度低吧。

师：很好。这说明铁丝在氧气中燃烧时，火柴的引燃是实验成功的关键。

对实验问题挖掘后的反思：如果本节课堂不是带着这许多问题进行实验教学，就看不到那么多精彩的瞬间，和学生们思维中的闪光点。没有教师精心地设计问题进行合理引导，学生根本不会像现在这样深入地去分析一些细小的实验环节，对实验的学习就停留在肤浅的记忆知识层面。从这里可以看出，在实验中培养学生要严密的思维，离不开实验者对实验问题设置的精心挖掘。

（3）情境巧设计，激起思维浪花

实验中的困难往往也是生活中的困惑、学习中的障碍。实验的目的是为了通过展示过程，然后分析得出结论，但实验结论的得出并非实验的终结，实验的意义也并非是实验的本身，而是这个实验过程中能力的提高以及在结果延伸中能力的升华。

在教学中，如果能挖掘一些生活中、实验中的用到科学知识的情景，让学生体会到知识的应用，不仅能让学生将知识学以致用，还能激发学生的兴趣，激起学生思维的浪花。

案例三：探究影响压强大小的因素实验教学片断

问题的提出 在探究影响压强大小的因素实验后，同学们都清楚压强大小与压力的大小和受力面积有关，但是否会在实际问题的分析中与书本知识联系起来呢？

对实验的情境设计挖掘和延伸 压强知识教学完成后，师：下面给大家播放一段影片，放松一下紧张的学习气氛好吗？但是请同学们看完后要回答相关的问题。生（热烈）：好。

多媒体展示影片。故事情节大致是这样的：亚马逊丛林里，一群探险者正在进行探险，前面是一片植物丛生的沼泽地。有的地方是黑色的泥潭，有的是潮湿松软的泥泞地区。大家鼓足了劲用拐杖探路，小心翼翼的往前穿越。忽然，一声尖叫从他们中间传了出来，原来有人踩到了有浮层的泥潭。同伴显得非常惊慌。不过还好，只见那个遇险者毫不惊慌，放下拐杖，甩开背包，躺平身体，尽量扩大身体与沼泽地的接触面，控制下陷的速度。等下陷被控制以后，立即一个翻身，从泥潭里滚了出来。摆脱了危险，同伴们紧紧地抱在一起……

惊险过后，学生终于松了一口气，不约而同鼓起掌来。

师：同学们，探险者能脱离危险是利用了什么办法呢？

生1：老师，我能回答。甩开背包，可以减小身体对支持面的压力；躺平身体，可以尽可能地增大身体与支持面的接触面积。

生2：片中的探险者正是利用压强相关的因素减小了压强才能从沼泽地逃生，说明知识在生活非常有用。

师：很不错。那么能不能说说压强知识在生活中还有哪些用途呢？

生：书包的背带制成宽扁的形状，公路上的货车常常装有很多的轮子，是利用增大接触面积减小了压强。

生：北方冬天下雪的时候人们用雪橇驼货物，坐软软的沙发使人感到舒服，也是因为增大接触面积减小了压强。

生：把菜刀磨薄了变得锋利，图钉尖做成尖尖的则是利用减小受力面积增大压强的原理。

我的反思 由上所述，实验教学中，实验结论的得出并非实验的结束，最好是如何从这个实验引向新的问题，新的思维空间中去。就像一篇好的文章的结尾，不是文章的结束，而是留给人以想象的空间。

2、深度挖掘实验内涵，培养学生的思维深度

“挖掘实验的内涵”是指将实验所体现的思想与本质、实验所包含的知识和方法充分挖掘出来，把表象的实验变成立体的探究。深度挖掘实验内涵是培养学生的思维深度有效途径。

思维是对存在的反映，其反映的深入程度决定了一个人的思维深度，要想使思维具有一定的深度，必须深入到认识的对象之中做深入而具体的分析。因此，在挖掘实验的内涵过程中，需要对实验方案的设计、实验现象的分析进行创新探索，通过实验的交流和实验的改进，不断引导学生总结、反思、改进，提高学生的思维能力。特别强调的是挖掘实验的内涵，并非挖掘实验的难度，而是实验的思维深度。教师可以以实验为载体，运用更佳的方法和策略，使学生的科学素养向更深一层发展。

（1）引导学生进行实验设计

实验设计是实验教学的一个重要环节，通常是老师呈现实验设计方案，学生只是被动的接受，并没有领会这样设计的原因、好处。这样的教学学生往往知其然而不知其所以然，不仅失去了培养实验设计能力的机会，更是失去了培养学生思维严密性、思维深度的机会。所以教学中应不失时机地引导学生进行实验设计。

案例4：熔化与凝固实验教学片断

问题的提出 在初一科学上册熔化与凝固的教学时，教材安排了硫代硫酸钠和松香的熔化实验来进行熔化和凝固规律的教学。根据教材的安排，熔化和凝固的规律是本节内容的重点，是从实验中观察总结出来的。教材并没有要求学生进行该问题相关的思维拓展和实验设计。我在进行备课时认为，既然前面已经学习了探究相关的基本环节，并且也有了一定的经验。为了渗透培养学生思维的指导思想，在这里我改进了教材的安排，从探究问题的提出到实验的整个设计过程作了如下调整。

对实验的设计引导 师：我们已经知道了物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。同学们也举了很多生活中类似的例子。那么你们想知道进一步认识物质熔化和凝固过程的什么相关问题呢？

因为熔化和凝固是相反的过程，我们以熔化为例进行探究。请同学们提出你关心的问题，越多越好哦。

生1：我想知道是不是所有的物质都会像冰雪那样熔化？

生2：冰雪熔化需要比较高的温度，那么是不是物质熔化一定要高温条件呢？

生3：物质熔化需要什么条件？不同物质熔化条件一样吗？

生4：我看到蜡烛燃烧时会先熔化，那么蜡烛的熔化和冰雪的熔化情况一样吗？

师：很好。同学们提出了很多老师都没想到的问题，说明我们越来越会思考了。那么这么多的问题今天不能一一解决，我们选择其中一项进行实验探究。蜡烛和冰雪都会熔化，那么这些不同的物质熔化时的情况是否一样呢？（多媒体打出：不同物质的熔化规律一样吗？）

师：接下来老师提供你们应有的器材，我们一起完成这个实验。你们需要什么器材和物品来进行探究呢？

生1：（听到自己能完成整个实验过程，气氛活跃。）老师，我知道需要熔化所需物质，比如石蜡，冰雪，还有盛放用的烧杯。

生2：熔化需要高温，那就要酒精灯。

师：还要什么？那么用手直接拿着加热吗？

生3（受到启发）：还要铁架台，石棉网。

生4：老师，我知道还要温度计，因为高温时需要测一下物质的温度。

师：（把物品一样样拿出来。由衷的说）真聪明！同学们把该说的都说出来了。

学生很兴奋，课堂气氛融洽。

然后教师解释改用硫代硫酸钠和松香做实验的原因，并补充用水浴法加热的作用。

对实验设计的反思：如果按照教材的意图，忽略实验设计，直接提出问题“物质的熔化和凝固需要什么条件？不同物质的熔化和凝固规律一样吗？”，从而强调实验结论的得出过程和实验结论的分析，整节课会显得很紧凑，重点也显得突出。如果赶紧一点，一节课基本完成教学任务。但总有一种囫囵吞枣的感觉，没有很好挖掘实验的作用。做了调整以后，完成这一节的教学内容需要整两节课时间。但是可以给学生充分的思维发展空间，也可以充分挖掘实验的效用，更可以进行实质性的探究式教学模式，让学生在探究中成熟起来。

（2）引导学生改进实验方案

利用实验解决问题是学习科学最常用的方法，而实验方案的设计、改进是最能培养学生思维能力的活动。实验方案的改进可以从实验原理的改变、实验器材的替换、实验步骤的改变等方面进行，例如实验器材的替换就可以结合教材内容，根据实验原理、实验的条件、实验用量等方面，因地制宜地引导学生，对课本上的实验换用实验器材来改进实验，引导学生解决新问题。这个过程，能有效地培养学生的思维的深度。

案例5：空气中氧气的体积分数测定实验

问题的提出 我在学校实验调研时，改进了关于空气中氧气的体积分数的测定实验。

该实验的原理是，充分利用内外气压差，让外界水倒吸入集气瓶中，根据倒吸入水的体积填补了氧气消耗的体积，来进行测量和验证。因为教材是用红磷的燃烧将集气瓶中的氧气耗尽，气压减小，从而使相连的烧杯中的水倒吸入做好标记的集气瓶中。水倒吸的体积占集气瓶的比例就是氧气占空气中的体积分数。如果实验成功，倒吸入的水的体积约占集气瓶容积的1/5。采用此法的理由主要是因为红磷在空气中能燃烧，而且产物是固体，使反应后瓶内气压减小。但是因为红磷需要在空气中先引燃，然后迅速放入集气瓶中去消耗掉密闭的氧气。引燃的过程产生大量的五氧化二磷白烟，造成空气污染；而且如果处理得不好，塞橡皮塞的动作太慢或者没有充分冷却提早打开止水夹，都容易造成体积分数的

图1 图2

偏差，造成实验的失败。

对实验器材的改进 在课堂中，老师先和同学们一起探讨了测定空气中氧气的体积分数方案，并参照书本上的实验装置，分析该实验的原理及预想的结论。

接着老师就按课本上的实验装置进行了一次实验，并故意在实验中塞橡皮塞时稍慢一点，结果出现了如图的现象（如图1）。

师：同学们，你们看，这和我们刚才分析应该出现的现象有很大的差别，请问是什么原因呢？

（引导学生讨论，产生这一现象的可能原因）

接着，老师开始引导学生对实验方案进行改进。

师：既然这个实验这么容易出现偏差，请同学生思考一下，可不可以对实验装置进行适当的改进，减小这种偏差呢？

（引导并启发学生对实验的药品、集气瓶进行改进）

最后，老师拿出事先准备好的改进装置进行实验：先将大试管分成等体积的5份，做好相应标记。试管里提前放入足够多的白磷，塞紧橡皮塞，在白磷下方用一只盛放热水的烧杯加热，达到着火点后白磷燃烧，消耗试管内密闭的氧气。待燃烧结束冷却后把试管倒放入水槽中，观察水倒吸的体积比例可得氧气的体积分数。（如图2）

我的反思，相比于教材原有的实验，改进后的实验操作简便，实验容易成功，又节约了原料和实验时间，大大地提高实验效率。又因为教师敢于对教材进行挑战，可对学生进行潜移默化的教育，培养学生不拘泥于教材的创新精神，拓宽学生的视野。更重要的是教师在课堂中引导学生进行讨论并改进实验方案，在这个过程中学生的思维得到了有效的发展。

（3）引导学生剖析实验现象

观察、分析实验现象，可以帮助我们理解科学的本质，在教学中不失时机地引导学生观察并剖析实验中出现的现象，能有效地培养学生从现象看本质的思维习惯，这种思维习惯的养成是学生从被动接受知识到主动探究知识的重要一步。

案例6：“水沸腾的前前后后”教学片断

问题的提出 在进行液体的沸点教学时，为了节省课堂上实验观察的时间，同时增加科学知识的生活气息，课前我曾布置作业让学生在家里观察水沸腾前和沸腾时的现象。上课时，还进行了用烧杯烧水的实验，师生共同探讨得出了沸腾相关的知识。正要进一步比较沸腾和蒸发的区别时，学生提问了。

对实验现象的剖析生1：老师，我在观察水沸腾的过程中，看到水加热到温度比较高时，水的底部开始产生气泡，而且在上升过程中逐渐消失了。但过一段时间后，下面产生的气泡会变大，直至升到表面破裂。为什么会这样呢？

师：很好。说明我们同学很细心，善于观察。首先老师问你，哪一种情况表明水沸腾了呢？

生1：因为沸腾是表面和内部同时进行的汽化现象，当然是气泡在表面破裂，才代表内部也在进行汽化现象呢。

师：很好。对概念的分析很到位。那么为什么没有沸腾时气泡上升时会变小消失呢？有没有同学会解释呢？

这个问题难倒了学生，一片冷场。

师：我们可以从温度上去考虑。沸腾时的温度保持不变，沸腾前的温度升高，这可以提示我们什么？

生2：哦，我知道了。因为沸腾前温度升高时，下面水的温度比上面高，下面的水汽化成气泡，上升时水温降低，又变成液体了。沸腾时温度不再升高，各处的水温都是沸点温度。下面的水汽化，上面的水跟着汽化，所以气泡会变大。

师：解释的很好。老师有个问题再问一下，我们知道了水沸腾前温度会升高，而沸腾时时温度保持不变，是什么原因造成的呢？

生3：这个我知道。因为沸腾和蒸发一样，是汽化现象，而汽化吸走了酒精灯提供的热，所以使水温不变。

生4：老师，我还有个问题，我在烧水时发现水未烧开时，声音很响，而水开后声音却不那么响了，这又是为什么？

师：这个问题提的更深入了。我们有句俗话说“响水不开，开水不响。”说的就是这个道理。用现在的知识还不能很好的给大家解释，需要我们学习更多的科学知识打好基础。

我的反思 课堂教学或者实验过程中，引导学生抓住实验现象进行深入细致的分析，常常会激起学生积极思考问题的火花，培养学生缜密细致的思维能力。在师生共同探讨交流中，适度激发起学生的学习欲望，让学生更好地在课堂上展现出灵动的一面，为你的课堂增光添彩。

3、广泛挖掘实验的外延，培养学生的思维宽度

“挖掘实验的外延”是指将实验的方法、方式进行拓展和延伸，将有限的实验变成开放的探索。挖掘实验的外延是培养学生的思维宽度的重要途径。

具有良好思维宽度的人，不受一定解题模式的束缚，会从问题个性中探求共性，寻求变异，多角度、多层次去猜想、延伸、开拓，是一种不定势的思维方式。培养学生具备较好的思维宽度，需要引导学生从多层次、多角度、多方面思考问题，让学生们展开争论、交流看法。在这样氛围中，思维活跃了，内容拓展了，教学开放了，学生的思维自然就宽了。在实验教学中教师应让学生跳出教材、跳出实验，多讨论、多交流、多实践、多反思。广泛挖掘实验的外延，能有效地拓展学生的思维宽度。

4、对课本实验进行补充，拓展思维宽度

通过对课本中的实验进行补充，挖掘实验思维宽度。具体来说就是挖掘一些效果更佳的实验，如启发性强的实验，更加贴近生活的实验，现象更明显的实验，更加安全、简便的实验等方面。

案例7：大气压的存在实验教学片段

问题的提出：八年级上册教材安排用覆杯实验和抽可乐罐中的空气的实验进行新课教学，让学生感受大气压强的存在。尽管覆杯实验是比较吸引学生注意力的，但是作为引入课题的实验，似乎生活化不够明显；而且抽出可乐罐中的空气，在目前初中学校所拥有的器材来看，操作该实验不太方便，也不容易成功，老师们都不愿意做，等于是摆设。而大气压的应用在生活中实在太多了，随处可见。利用这点，我对这部分的教学作了如下修改。

对课本中实验补充的挖掘：为了吸引学生的眼球，课前，教师准备了两瓶玻璃瓶装的小雪碧，其中一个瓶子用橡皮塞塞紧后插入玻璃管，另一个瓶子则准备了一个普通的吸管。

师：今天上课，我先请两位同学帮我完成一项任务——喝完瓶中的饮料。谁愿意来啊？

（这可是太让人兴奋的事情。学生们激动的不得了，纷纷举手。）

教师挑选了一男一女两位同学上讲台。把塞上橡皮塞的雪碧瓶给了男生，在男生怎么也喝不到饮料的时候，女生却轻轻松松地喝完了整瓶雪碧。（学生的情绪高涨。）

师：同学们知道为什么男生喝不到饮料吗？

生：老师，我知道这跟大气压有关，但是不会解释。

师：不要紧。学完今天这节课，我们就会很轻松的解释这个问题了。（引入课题）我们已经知道生活在水中的生物会受到水产生的压强，那么，生活在大气层中的人类，也会受到大气产生对其的压强。

接着师生一起进入新课，演示覆杯实验，得出“大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强”的结论。

接着教师又拿出两个吸盘挂钩，并用力挤去两者之间的空气，使之合在一起。

师：大家知道这是什么东西吗？

生：吸盘挂钩。可以用来挂衣服用的。

师：为什么它能用来挂衣服呢？现在我们来研究一下原理。先请同学试着把两个挂钩拉开，说说你的感受。

学生自告奋勇上来，两个同学用力将其拉开。

生1：把挂钩拉开需要一定的力气，说明挂钩吸在墙上时，能承受一定的力量。

生2：挂钩吸在墙上时要挤出里面的空气，外面空气的大气压使挂钩紧紧吸在墙上。

师：挂钩是吸在墙上的吗？应该怎样描述更合理呢？

生3：是大气压把挂钩紧紧地“压”在墙上，可以承受物体的重力。

师：同学们还能例举生活中更多的利用大气压的例子吗？……

我的反思：通过几年的教学实践，深刻体会到对课本中的实验进行补充，对学生进行拓展思维宽度训练，可提高学生分析解决问题的能力。拓展思维宽度是从不同角度和层次对某个问题的思考和分析，它具有流畅性、变通性和独特性。因此在科学教学中，培养学生思维能力，特别是对造就创造性人才至关重要。

5、将实验开拓到课外，延伸思维宽度

学生已有的知识与经验是在生活和社会实践中形成的。实验源于生活，生活中到处有实验。建构主义学习理论认为学习是一个意义建构的过程，是学习者通过新旧经验相互作用而形成、丰富和调整自己的经验结构过程，教学是要引导学生从原有的经验出发，生长（建构）起新的经验。教师捕捉生活中的学科知识，挖掘学科知识的生活内涵，在教学中联系生活中的问题，将实验开拓到课外。这符合新课标提出的教学活动必须尊重学生已有的知识与经验的基本理念。

案例8：物质的酸碱性测定实验

问题的提出 七年级上册进行物质的酸碱性教学时，刚从小学升入初中的孩子天性好奇好动，也善于向老师提问。学生在学习过程中，对石蕊试液在酸性溶液中变红色和碱性溶液中变蓝色很好奇，就问我有没有别的物质也可以代替石蕊试液，他们想自己测测生活物品的酸碱性。

将实验开拓到课外，我首先鼓励了学生探究的精神，提出酚酞试液也能像石蕊一样测定物质酸碱性，我们把这样的物质称为酸碱指示剂。然后利用习题训练中一题关于喇叭花能遇酸变红，遇碱变蓝的性质，和同学们一起采了一些喇叭花，用滤纸浸泡花的汁液制成了试纸。让部分同学带回家，自己去研究生活中物质的酸碱性。结果，带回了很多让人意料之外的惊喜。比如：有的同学测出了自己的尿液是呈碱性的，有的测定了酱油是酸性的；有的回家对洗厕液进行测试，发现是酸性的。居然和老师上课时提到的厨房洗涤剂大不相同，因为厨房洗涤剂是碱性的。然后又向我提问，这是为什么？我就解释了洗厕液是除去尿液形成的垢，呈碱性，需要用酸性物质才能除去。而厨房洗涤剂是去油污的，碱性物质有去油污的能力。

我的反思 通过将实验开拓到课外的教学，不仅能激发学生学习科学的兴趣，创造生动活泼的教学情景，而且能缩短学生与学习内容之间的距离，极大激发学生学习的兴趣与乐趣。让学生感受到生活中处处有科学知识，科学知识处处用于生活中，体现知识的实用性和价值性，有效地挖掘了科学实验的效度，激发学生的求知欲。

三、对实践的思考

科学的形成和发展都离不开实验。实验，可以帮助学生形成科学概念，理解和巩固科学知识。掌握实验技能，激发学生学习科学的兴趣，拓宽学生的知识面，培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力，使学生学会科学研究的方法。

回顾自己在深度挖掘实验教学内涵外延的研究，深刻体会到实验教学是培养学生思维的非常有效的途径，同时也体会到要在实验教学中有效培养学生的思维深度、宽度，教师必须做到以下几个方面：一是更新观念，抛弃重理论轻实验的思想。有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧，只要会动笔写实验就行。由此而引发了“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬做法，出现了学生实验变成演示实验，演示实验变成口述实验的现象。这样教出来的学生一遇到实物就束手无策，不知道如何动手，更不要说在实验中培养思维能力了。二是加强实验教学研究，在教学实践中不断改进。 只有实验教学过程中不断反思，不断改进科学实验教学方法，才能不断提高实验教学的效益，在有限的教学时间内，既完成教学任务，又实现培养学生思维。

当然，在研究中本人也还有很多问题有待进一步深入。比如：如何在实验教学中发挥学生的主体作用，如何对学生的实验能力、思维能力进行评价，如何将有限的实验资源充分利用等方面没有太多的研究。这也是本人今后研究的方向。

四、结束语

综上所述，实验教学的挖掘是一项有深远意义的任务，它需要我们教师以学生的发展为本，不断地探索和创新，将“全面提高科学素养”落到实处。我们在科学教学中应多挖掘实验的内涵和外延，有意识地多创造一些让实验在教学中说话的机会，让学生感受到实验的魅力，使实验成为培养和保持学生对科学学习兴趣的一条有效途径，成为学生学习知识的一个生长点，成为学生自主实验活动的一个支点，这样才是真正发挥实验应有的教学功能，真正培养具有较高思维能力的人才。

参考文献：

[1] 《科学课程标准》（7-9年级）北京师范大学出版社.

[2] 施 忆.杨青云等.《初中科学——新课标 新实验》浙江科学技术出版社.