在探索中享受快乐

✿吉林省松原市前郭蒙古族中学 王爱生

创新思维是创新教育素质的核心内容。创新始于质疑，能否提出问题是判断思维是否具有独创性的一个重要表现。我们在落实“课程标准”的过程中，注重体现师生的民主性，教师保护学生的自尊心和进取心，讲究探究与参与性，更注重在示范性的前提下，具体采用教师示范学生模仿质疑、设立宽松的教学环境引导学生敢于质疑、巧妙设置情景乐于质疑、结论不一的开放问题诱导质疑、多次探讨行成主动质疑等策略。培养学生大胆质疑，不唯书、不唯师、不唯权的精神，现从具体的一个成功案例说明学生的质疑。

一、背景

在讲授“沸点随气压改变”内容时，觉得课本上介绍的演示实验仪器繁多、操作复杂，无法让学生自己动手实践。为了激发学生的兴趣，鼓励全体学生积极参与到学习之中，我采用了一种用饮料瓶来实验的简捷方法来探究。该方法如下：

如图1所示实验时，将热水倒入瓶中盖好瓶盖，并在瓶盖上打一小孔，把瓶倒立，流出一部分水后，马上可以看到水沸腾起来，可自动反复几次，现象十分明显。为了增加可信度，把热水倒出，再倒入冷水，重做实验就没有这种沸腾现象了……

二、问题的提出

上课后，为了采用探究式的教学，我向学生提出：液体的沸点与压强有什么关系？我让学生设计实验，用什么方法来证明沸点与压强的关系，学生提出了各种方案，包括已有的课本上的方法、用封闭性好的易改变气压的注射器等非常优秀的设计。学生间交流和评价后，气氛稍稍稳定，我将从刊物上学习的方案说了出来，并给了很好的评价。同时将准备好的塑料饮料瓶等器材，发给各实验小组进行实验、讨论、得出结论，课堂非常热闹，就在我心满意足地想结束这节课时，平时“淘气”的丁力举手（没等我允许）大声说：“老师，饮料瓶中的水不是真沸腾！”听到丁力的话，学生先是安静，然后就七嘴八舌说开来。我还没有理顺好思路，下课的铃声就响了，此时的我感到进退两难，便想到何不探究一下，就布置道：“同学们，今天的作业就是探究一下‘水到底沸腾了没有’，把你的想法、设计方案、理由准备好，下节课我们继续研究这个实验。”就这样，我金蝉脱壳了。

三、问题的探究

我把问题带到教研室，同事们也进行了一番唇枪舌战，虽然没有达成共识，但是心里有了底。因此，第二天的物理课，我带着一份自信，也带着一份困惑走进了课堂。随着鼠标的移动，大屏幕上出现了昨日“水沸腾”的画面和简短的文字说明以及如下几个问题：

1.水是沸腾了吗？你是怎样想的。

2.水沸腾，还是不沸腾，你想通过怎样的实验，证明你的观点是正确的？

3.若不是沸腾，那是一种什么现象？怎样形成的？

4.通过这次探究，你有什么收获？

问题提出来，学生就热烈地讨论开了，但没有抓住问题的主旨。如何让学生尽快进入本节课的主要任务，即液体沸腾的条件是与气压有关的。我引导道：“大家的意见都很好，有些还非常有价值。但是我们能不能考虑一下，怎样使瓶中的气压变小呢？”

看到学生的讨论已进入了正题，有的画草图、有的翻开课本，有的写文字说明。我在他们之间倾听着、观察着，不时地给予引导，鼓励学生进行组内交流，因为我知道学生间存在着差异，我要通过组内和组间交流的方式缩小这种差异，鼓励全体学生都充分参与探究学习之中。

讨论在小组内继续展开。有一个小组的张贺同学举手说：要会报告他们的想法。走到讲桌前。大屏幕上显示出他们组的讨论结果。

如图2所示，塑料饮料瓶用橡胶塞紧，用带针头的注射器，通过橡胶塞向外吸水。当注射器的活塞向外拉动时，注射器中吸入了热水（吸入的热水比原文“自然”流出的量要多），使瓶内压强减小，并观察到塑料瓶已收缩变型，但未见热水沸腾的气泡产生，而按原文的方法操作时，根本观察不到瓶子变型就有气泡产生。为了增加可信度，我们用硬质玻璃瓶（输液用的吊瓶）重复操作（吸入的热水比原文“自然”流出的量要多）也未见热水沸腾。可见，原文的方法中产生的气泡，并不是热水“自然”流出，瓶内压强减小，沸点降低，热水沸的结果。他边讲解，边实验操作。教室里片刻的沉默之后响起了学生热烈的掌声。大家都为巧妙而创新的设想感到高兴和佩服。

学生都听得非常认真，不时有的点头，有的皱眉，学生已经把注意力集中到探究上了。我现在要做的就是引导学生不断深入地展开讨论，于是我及时地提出：“大家对这个设计方案，有什么不同的看法？”

“我认为这个方案，虽然说明了水沸腾不是‘自然’流出，气压减小使水沸腾的，但不能解释那气泡是怎么来的。”朝鲁同学发表自己看法并做进一步解释：“饮料瓶中的气泡由何产生的呢？我们认为，饮料中倒入一些热水，盖好有小孔的瓶盖，将瓶子倒立时，瓶内被封闭的冷空气与热水相互交换位置时充分接触，使空气受热体积膨胀，压强增大，当大于瓶外大气压时，将热水挤出去（这正是装入冷水时水不流出。也没有空气从瓶盖小孔进入，看不见‘沸腾’的气泡的缘故。）随着热水的停止‘流出’瓶内空气的压强减小，达到与瓶外大气压相等时，热水停止‘流出’。此时瓶内上部被封闭的空气与外界热交换，受冷体积缩小，压强减小，当瓶内的压强和水产生的压强之和小于瓶外的压强时，空气便从瓶盖小孔进入，这就是我们观察到的‘沸腾’的气泡。若瓶内封闭的空气没有受冷过程，就只有向外挤压热水，没有空气进入了，我们用如下实验证明自己的观点。”说着，他又拿出了自己小组讨论时的装置图，在大屏幕上展示起来。如图3所示:

A是去掉底的瓶颈的大塑料饮料瓶；B是瓶盖上带有小孔的饮料瓶（与图1装置相同）。实验时B瓶中倒入热水，拧好盖，倒立在A瓶中，从瓶盖小孔中有热水被挤压出去。再把热水倒入A瓶中，并达到完全浸没B瓶，（其目的是用来保持B瓶内封闭空气的温度一段时间内不变）。我们就会观察不到B瓶停止流水很长时间内（当时观察6分钟，课后观察到约20分钟）也没有发生“沸腾现象”。

朝鲁的讲解和实验非常精彩，博得学生的掌声。讨论达到了高潮，我心里也非常高兴。这样的讨论不仅对学生的学习起到相互促进的作用，更重要的是，学生真正把课堂当成了积极参与学习的场所。这样的学习氛围，对于培养学生良好的学习情感，发展学生的科学素养起到积极的作用。

讨论还在进行着，有的悄悄地说，那压强减到多大时，水会沸腾呢？能计算出来吗？这时我观察到，昨天把问题提出来的丁力，却没有出色的表现。考虑到他平时的成绩不突出，想关注一下他，便提问：“丁力，你有什么意见，同意他们的做法吗？”他站起来说：“老师，我在没有改变原文的装置就能证明那沸腾是假的。”教室里又一次安静下来。我鼓励他到前面来说一说。他从讲桌上拿起昨日的瓶盖上带小孔的饮料瓶，打开瓶盖，倒入一些热水，拧紧再倒立过来。观察到热水从小孔流出，当有“沸腾”现象时，丁力手拿气球皮迅速堵住瓶盖上的小孔（我担心没有保护怕热水烫着他），“沸腾”停止了。松开气球皮后，又看到热水重新“沸腾”。因为我昨日请教张老师时，张老师用注射器做沸点与压强关系的实验，没有进气，就观察到了热水沸腾了，现象十分明显。这足以说明那“沸腾”的气泡是空气从小孔钻进去的。寂静的教室又响起了热烈的鼓掌声。学生都为丁力巧妙解决问题而兴奋。

讨论仍然热烈地继续着，但快下课了，我让学生谈谈通过“水沸腾”这个问题的探究有什么样的收获和体会。

一个学生说她有两点体会：“（1）本节课进一步知道了沸点与压强的关系；（2）大胆的怀疑是科学进步的动力。”一个学生说：“通过本节课，我想起了鲁迅先生的名言：人们往往把上了书的东西当作神圣的真谛，于是人云亦云、依样画葫芦，使某些不甚妥当的东西得以延续。”还有另一个学生说：“科学探究的力量真伟大，感受到了魅力无穷……”虽然节外生枝的这一节课过了很长时间，但每每想起，我都有一种尝试探究成功的喜乐，同时品味到了新课程带来的创新精神。尽管以上做法的简单，但也是我在落实新课程中的一点体会，仅供各位同仁参考。