在分析实验现象中激活学生思维

郝亚平

小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，让学生“动手”和“动脑”相结合，引导他们主动思考问题，自己设计实验，注重思考事实证据和科学结论之间的关系。在这个学习过程中，重要的是要让学生感受知识产生和发展的过程，领悟科学方法，培养观察能力、思维能力、分析能力、实践能力，提高科学素养。

我在《浮力》一课的教学中，进行了相关的实践尝试。

首先，实践体验浮力，注重分析感受。

要想建构浮力的概念，就要把力摆在学生的面前。在科学探究中，教师精心设计、选择、提供有结构的材料是探究活动得以开展的重要保证，是学生参与实践、自行探究的前提，对实现探究与概念的双螺旋发展具有重要作用。

为了让学生全面地认识水的浮力，教师选用了在颜色、形状、质地等方面有差异的物体，包括空矿泉水瓶、小皮球、长宽大约20厘米的泡沫板和木板、一个大水盆。这些都是常见的材料，学生感到非常亲切，兴趣盎然，迫切地想用这些材料在水中体验一下。

为了让学生体验到水的浮力，教师要做好演示实验，提清要求：把木块轻轻按入水底，手轻轻随着木块上来，但不要离开木块，反复做几次，感受手上的感觉。课堂上，学生在宽松的大水盆里反复地按，专心地体会，感受深刻。有的说，“我压的是塑料泡沫，使劲地往上托，往下按，有点费劲。”有的说，“我按的是球，往下按，有一股冲力往上浮。”

教师抓住学生感受每一种物体的关键词并板书，如顶、往上托、往下费劲等。接着把问题推进，分组讨论：按压这些浮着的物体，手有什么相同的感觉？让学生分析自己的感受，通过找共性，学生清晰地认识到，在水中有一种向上顶、托起、阻止向下的力，这个力就是水的浮力，浮力的概念随着学生丰富的亲身经历被揭示出来。

然后，应用数学方法，组织解释数据。

教学中，教师不能简单地让学生按照传统的教学方式，照猫画虎地完成实验，而应利用实验让学生感受知识的产生和发展的过程，领悟科学方法，培养学生的观察能力、思维能力、分析能力。

下沉物体是否受到水的浮力是学生认知的难点。以前此环节都是把设计实验作为重难点。教师出示测力计，同时有意识地往下拉测力计，引导学生讨论“为什么测力计变长了”。在此基础上，学生分组设计实验。这样的教学，教师将教学内容处理得比较简单，学生的思维没有延伸。

学生通过力学单元的学习已经认识了推力和拉力，学会了测力计的使用。通过几次教学，我发现学生很容易设计出实验方法，所以，把教学重点确定为探究成果的交流分析。探究成果交流是对探究活动中发现的问题与获得的实验数据的整理、剖析与解释，而不是单纯的探究结果的公布。

验证实验之前，教师给学生搭建好脚手架，让他们一步步迈进，思维呈阶梯状向前发展。讨论下沉的物体是否受到水的浮力，这个问题既可以由教师直接提出，也可以随着课堂教学的推进由学生提出。无论问题怎么呈现，都要给学生讨论的机会，激发学生的思维。

教师演示并提问：把土豆、沙瓶、铁等物体放入水中，它们受到水的浮力了吗？一石激起千层浪。有的说，“因为它们一放进水里就沉下去了，所以没受到水的浮力”，有的说，“因为它们重，所以没受到水的浮力”，也有的认为受到水的浮力了。

一方面，学生看到这些物体在水中下沉时速度变慢了，考虑到可能跟水的浮力有关;另一方面，在学生原有的认知中，下沉物体重应该不会受到水的浮力。矛盾撞击着学生的思维，学生都为自己的看法辯解。

利用已知构建新知，学生通过体会手的感觉感受到上浮物体受到水的浮力，下沉物体沉在水底。不能按，那就提，在水里提一提，在水外提一提。为了实验方便，教师搜集到装水果的小网兜，把土豆、铁等装入其中，学生提着提环则可实验，大多数学生能体会到物体在水中变轻了。然后，组织学生讨论为什么变轻了。学生分析，是浮力把下沉物体向上托了。

科学研究讲究可重复性，我们的研究也需要多次重复，在多人或多次的重复中寻找证据检测原结论是否正确，再次证实原结论正确或推翻原结论。教师为每个组准备了两个下沉物体，组与组之间有所区别。

每一个下沉物体测三次，然后求平均值。测量下沉物体在水外与水中的数据，各组基本无异议，教师准备了一个excel表格，把各组测量的数据整理汇总在一起，然后进行分析、解释。

学生自己观察、分析数据，并提出问题：在此过程中有什么发现？学生很快发现，物体在水中变轻了。教师再让学生把发现的过程讲述给大家，让学生的思维得到有效的锻炼和发展。

当学生说出物体在水里变轻了，教师便利用excel表让学生立刻看到少了的差值，让数字说话。为了让学生更直观地看到水里和水外的变化，教师再出示柱形统计图。教师不光用水外和水里的差值冲击着学生的思维，还用柱状统计图直观清晰地呈现数据的变化，通过这样一层层、一步步地比较分析，学生认识到石头、砂瓶等下沉物体在水中也受到水的浮力。

总之，在科学课的教学中，重视学生实验的过程，认真引导学生分析实验的过程和实验成败的原因，了解科学知识的发现过程，领会科学的思维方式和方法，有助于学生养成主动学习、积极探究的良好习惯，学生的科学素养也能得到很好的训练和提高。

编辑 _ 于萍