浅谈在科学实验教学中提升学生思维品质

王卫国

摘要：合理的实验教学能培养学生良好的思维品质，提升思维效率。笔者结合多年的教学实践，以具体的案例针对提高学生思维的深刻性、思维的独创性、思维的广阔性三个方面论述了如何在科学课堂教学中，力求更好地发挥实验的各项作用，全面培养学生优良的思维品质。

关键词：科学实验；思维品质；效率

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）04-0057

科学是一门以实验为基础的学科，实验的地位极其重要，实验的作用不可取代。科学课教学就是要通过实验引入概念，得出规律，通过实验检验猜想，通过实验培养兴趣和实践能力，通过实验与实践发展学生的科学素养，提升思维品质。

一、培养思维的深刻性

思维的深刻性就是善于深入地思考问题，抓住事物的本质与规律，进而圆满的解决问题。学生具备思维深刻性是学好科学的必备素质，使用正确的方法科学地学习科学又能促进思维深刻性的发展。

1. 提高实验可观察性，使认知更清晰

有些演示实验现象不明显、可观察性差，不利于学生观察，学生直观感受不深刻，也就无从透过实验现象，发现问题的本质特征，揭露现象产生和发展的规律，预见实验的发展进程及结果。对此类实验的有效改进能大幅提升实验的演示效果，使学生获得更深刻、直观的感受。

案例1：学习“大气压强”这一节中，课本安排了一个“液体对流”的实验。为了提高实验的可观察性，对实验可以做如下改进：在一只大水槽中装满温水，在一只广口瓶中倒入热水，并往瓶中滴入红色墨水，在另一只广口瓶中倒入冷水，并往瓶中滴入蓝色墨水，将装有热水的广口瓶横放在水槽底部，瓶口对着水槽的中央。同时，将装有冷水的广口瓶水平放入水槽的另一端，瓶口也对着水槽的中央，并保持广口瓶的位置刚好在水面下。此时就能很清晰地观察到红色的热水逐渐上升，而蓝色的冷水逐渐下沉。实验效果非常好。

2. 分析对比实验，提升思维的深度

对比实验可以带来在不同实验条件下，产生不同实验结果的最直观的感受，形成更深刻的印象，有利于参与者通过对比，全面地做出总结，得出结论。

案例2：学习“大气压强”这一节中，“杯中的水会流出来吗？”这个实验可以设计如下对比：准备一只容积为300毫升左右的塑料杯，用剪刀在杯底钻一个直径约为0.3厘米的小孔，用手指压住小孔，同时向杯中加满水，用厚纸片盖住杯口。用手将纸片轻压在塑料杯上，同时将塑料杯倒置过来，移开压住纸片的手，杯内的水不会流出来。将手指从小孔上移开，杯内的水将会流出。通过对比移开手指前后截然不同的现象，引起学生的兴趣，然后具体分析产生两个不同现象的原因，引入大气压的概念。并且这个实验最好在课前就布置给学生，让学生回家试一试，并在课堂上请学生演示，还可以请学生讨论、分析实验成功的关键，更有助于大气压知识的理解。

二、培养发散思维的独创性

原创的、独创的思维活动通常都是富有突破性、充满新意的，与传统截然不同，它体现的是一种创新、革命精神。

1. 学生参与实验材料的准备，独创性地建构知识

案例3：在学习“生物与非生物”这一节中，“观察蜗牛”的实验，实验对象蜗牛就可以鼓励学生课前到野外捕捉，而在捕捉过程中学生已经开始独创性地参与实验。比如要成功捕捉到蜗牛，学生就会思考，到哪里捕捉蜗牛？在什么天气条件下更容易捕捉到蜗牛？捕捉到的蜗牛在什么环境下饲养？要对蜗牛进行饲养，又需要考虑蜗牛吃什么？这些问题再放到课堂上来讨论，学生在自己直接经验和观察的基础上讨论也就会更投入、更有效。通过学生独创性地自主建构完成了蜗牛的生活环境、食性等学习问题。

2. 减少对課本预设的依赖，独创性地自主探究

案例4：同样是“观察蜗牛”这个实验，课本设计是用糖、醋、击掌、触碰等方式，了解蜗牛的味觉、听觉、触觉等各种感觉。如果蜗牛由学生课前野外捕捉，那么学生肯定在课前就对蜗牛进行过观察甚至是自主探究，在课堂实验开始前就可以提问学生“你发现了蜗牛的哪些感觉，你是怎样发现的？”并引导学生进行交流。使学生能先避开课本对实验的预设，自主地进行实验探究。在实际教学中，学生通过独创性地自主探究不但能完成课本观察探究的相应内容，还有很多新的探究发现，比如有的学生研究了蜗牛对身体不同部位的触碰的敏感程度不同。

三、培养思维的广阔性

思维的广阔性是指一个人思维的广度方面的特征，体现的是思路开阔，分析问题的全面性、思考问题的多面性、研究问题的全方位性。

案例5：在学习“几种重要的盐”这一节，可以安排这样一个实验：有一种混合溶液，含有硝酸钡、硝酸铜、硝酸银三种有毒重金属盐，要求用实验室提供的氢氧化钾溶液、稀盐酸、稀硫酸三种试剂，将混合溶液中的重金属离子逐一变成沉淀回收，最后得到只含有一种溶质的中性溶液。

根据实验的要求“重金属离子逐一变成沉淀回收”“最后得到只含有一种溶质的中性溶液”。所以关键是要确定加三种试剂的顺序。由于硝酸银与稀盐酸、硝酸钡与稀硫酸反应都有硝酸生成，而反应最后要得到“中性溶液”，所以这两种试剂都不能放在最后加入。把氢氧化钾放在最后加入就可以解决这个问题，氢氧化钾可以和前两步反应产生的硝酸中和，使溶液呈中性。至于前面两步的顺序，如果先加入稀硫酸，虽然可以得到硫酸钡沉淀，但由于硫酸银是微溶的，所以沉淀中也会有硫酸银存在，不符合“重金属离子逐一变成沉淀回收”的要求。这个实验训练了学生抓住事物间各方面的联系和关系，全面地、综合地、相互联系地思考问题。

总之，良好的思维品质对于培养学生的实验能力，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力有着直接的关系。在科学实验中培养优良的思维品质，会让学生越学越聪明，越学越富有智慧。

（作者单位：浙江省平阳县腾蛟镇第一中学 325400）