纸片不掉 思维不息——“大气压强的存在”教学反思

王伟贤

纸片不掉思维不息
——“大气压强的存在”教学反思

王伟贤

案例

在执教“大气压强”一课时，为了引出大气压强的存在，教师进行了如下设计——

师：今天我们做一个大家在小学做过的实验，但作为中学生，我们的思维要更深入、更多样化一些。

教师在讲台上演示平口水杯纸片托水的实验。师：你们观察到了什么？

生1：纸片不掉下来，杯中的水也没有流出来。

师：你们知道为什么会这样吗？生2：因为纸片受到了空气对它一个向上的托力，所以它不会掉下来。

师：很聪明，从力的角度分析，得出纸片之所以不掉下来，是因为受到了一个向上的力。但这个向上的力一定就是空气产生的吗？还有没有其他情况？

学生陷入思考之中。

生3：纸片不掉下来，可能是被水杯的杯口粘住了。

师：对，杯口用水润湿，能将纸片粘住，你能证明给大家看吗？

生3走上讲台，将玻璃杯杯口用水润湿，倒靠到纸片上，将杯子举起，纸片不掉下来。

师：刚刚大家都看到了，纸片确实被杯口粘住了。据此，我们可不可以得出结论：上课之初我们做的平口水杯实验中，水和纸片不掉下来，是因为杯口将纸片粘住了？

学生在小组内展开讨论。

生4：平口水杯中装有满满的一杯水，而刚刚这位同学做的实验中，杯中没有水，情况不相同。所以我们并不认为装满水的玻璃杯的纸片是被杯口粘住了，因为这个粘力太小了。

师：有道理，润湿的杯口能粘住一张薄薄的纸片，未必能将整杯水也粘住。那你们小组认为是什么原因使水、纸片不往下掉？

生4：水和纸片的周围除了杯子就只有空气了，所以我们认为主要是周围的空气托住了纸片和水。

师：怎么证明？你们设计好了实验来证明吗？或者请讲讲你们的思路。

生4：将杯子周围的空气去掉，如果平口水杯中的水和纸片掉下来了的话，则证明是空气托住了纸片和杯中的水。

师：你们很会思考，运用了逆向推理的思维方式。（板书如下）请全班同学一起参与思考，如何才能去掉水杯周围的空气，怎样才能完成这个实验？

有空气→空气托住了纸片和杯中的水→纸片不掉下来去掉空气→纸片和水掉下来→空气托住了纸片

学生开始设计实验。

生5：将装满水的玻璃杯杯口粘住纸片倒放到钟罩中，将钟罩中的空气抽出，使之成为真空。如果纸片和水掉下来，则说明确实是空气托住了它们。

师：很好，请你们小组上来完成这个实验。

两个同学在老师的协助下，将倒吸纸片的锥形瓶架在三角架上，置于钟罩中，用电动抽气机抽去钟罩中的空气，一会儿，纸片掉下来，水也随即流下来。（台下同学和听课教师不约而同地鼓起掌来）

师：今天我们的同学通过合作，设计并完成了一个很有创意的实验。实验有力地证明了大气压的存在。除此之外，大家还有什么收获？

生6：思考问题的方式很多，今天用到了逆向推理的思维方式，多角度思考问题。

师：对，通向成功的道路很多，解决问题的办法也不止一个。我们要勤于发问，勤于思考，树立时刻创新的意识，培养我们的创新能力。

……

反思

以上案例是浙江金凯民老师执教“大气压强”的一个教学片段。从这个短小而平常的教学片段中，我们欣喜地看到，我们的科学教师正积极顺应新课程理念，积极推动学生参与科学探究，有效地改变着学生的学习方式。

在传统的课堂中，学生受到诸多的限制，表现出对教材陈述内容过多的信任和尊重，对教师的盲从依附。在新课程理念指导下的课堂中，教师应该主动赋予学生更多的自由和权利，促使其独立思考、自由表达，鼓励学生勇于质疑教师或教材及其他权威的观点和结论，使学生的主观能动性和创造性思维得到充分的发挥，学生也会因此变得活泼敏捷和富有朝气。

“大气压强”中对于“大气压强的存在”这一内容的教学，许多教师都是通过平口水杯实验引入，然后引导学生得出纸片和水之所以不掉下来，是由于受到了一个向上的托力。学生往往根据教材的讲解十分自然地说出这是由于水杯周围存在大气压，从而托住了纸片。这个过程看似运用了探究式的教学方式，实质上学生却只是被动地学习，学习的主动性、积极性没有充分调动起来，只是盲从书本上已有的讲解和结论，并没有真正去作深层次的思考，更不用谈会有个人独到的思维火花。

而在案例中的这节课上，教师成了学生学习的促进者。在有学生答“纸片不掉下来，是因为受到了一个向上的托力”时，金老师激发学生进一步反思：“这个向上的力一定就是空气对它产生的吗？”当另一个学生通过设计实验方案，完成好实验，并得出纸片不掉下来是因为被润湿的杯口吸引住了，金老师又非常巧妙地让学生面临一个新的矛盾——润湿的杯口可以吸住纸片，这吸引力能够托得起整杯水吗？最后，全班同学通过多方思考、讨论，否定了这一假设。于是，学生的参与意识又被调动起来了：水杯周围没有别的物质，只可能是空气对纸片提供了这样一个向上的托力。可怎么证明呢？学生运用逆向思维，认为实验时应当去掉水杯周围的空气，由此理顺了思路，设计了实验。我们可以看到，整节课中，金老师紧紧抓住“纸片为什么不掉下来”这个问题，一次次激发学生思考，提出多种假设，又通过一次次的全班大讨论予以否定或学生实验进行论证。同时，学生通过小组成员间的交流、合作，集多人智慧于一体完全跳出教材，创新式地提出了解决问题的实验方案，最终找到正确答案。在这个过程中，教师引导学生质疑书本所列的理论，学生自由地寻找各种可能的原因，并集中小组智慧，设计出与之配套的实验方案，学生的大脑一直处于非常活跃的思维状态，并在不同阶段碰撞出思维的火花。

学习的过程是知识构建的过程，而影响构建的一个重要因素是学生遇到知识不去积极思维，只是一味地盲从书本中的讲解和老师的传授。在这个教学片段中，金老师并没有一味地追求让学生更快地掌握概念和知识，而是通过师生之间平等的思维对话，引导学生发散思考，自行构建科学论证的思想和方案，并通过实验探究及进一步的论证，寻求出现这种现象的可能原因。这样，学生在学习知识的同时经历知识形成的过程，积极参与认知过程和科学探究。而对过程和方法的体验，学生经历了猜想、假设、实验验证、分析与论证等科学探究的基本过程，培养了创新思维能力，也有利于他们养成实事求是、尊重自然规律、勇于探索科学奥秘的精神。

（作者单位：浙江省湖州市第十一中学）