质疑，点燃创新思维的火花！

杨怀学

案例：

《空气能占据空间吗》是教科版三年级上册的教学内容。这一课的分组实验对于三年级的学生来说操作难度较大。新教材在旧教材的内容上又增加了一个活动，该实验的操作包括了三个内容。

活动一：粘了纸团的塑料杯竖直倒扣入水，观察到水位上升和纸团没有湿，验证水没有进入杯中，是空气占据杯中的空间。

器材使用：1个塑料杯，1个纸团，塑料泡沫，水槽。操作时怎样解决水位和纸团的观察问题？

活动二：杯子扎孔后手指堵住小孔，再次压杯入水，等水漫过杯底再放开手指，观察到水位上升，验证空气从小孔挤出了，是水占据杯中的空间。

器材使用：如选用原有的塑料杯，用尖锐的工具打孔，怎样解决安全问题？如选用已经打好小孔的杯子，需要堵住小孔，怎样解决操作的漏气问题？

活动三：打气筒连接球针，从杯底小孔打入空气，观察到水位下降，空气将水挤出杯子，验证空气再次占据杯中的空间。

器材使用：球针从杯底小孔打气，多班教学或多人次反复使用，怎样解决小孔变大后的漏气问题？ 更换杯子，废弃杯子增多，怎样解决器材消耗问题？打气工具选用立式打气筒，怎样解决合作问题？

观察学生的操作及与任课教师交流，发现学生在操作中主要出现以下问题：一是观察纸团的干湿现象时因为提杯带水而浸湿了纸团;二是软质塑料杯打孔容易漏气，更换杯子和纸团较为频繁;三是打气筒独立操作不方便。为此，再次解读教材，选用适合三年级学生操作的器材，通过反复实践以解决上述问题。

分析：

1.水是透明的，空气是看不见的，如何让纸团的干湿现象和水位的升降变化更清楚地观察到呢？

对水不能用加色的方法来区分杯子内外水位变化，就只能从纸团的颜色入手，选用棕色纸团代替白色纸团，干湿对比更明显，透过水槽和杯子也能明显观察到，不用从水中提起杯子擦干杯口来观察，也省时有效。

教材提示在水面放泡沫类的漂浮物，方便观察水位变化。对此，采用彩色的泡沫块儿区分杯内和杯外的水位变化就变得清晰可见，对照水位浮标的位置做实验记录和分析实验现象也容易多了。

2.杯子的使用是一个难点：如准备一个打孔杯子，一个不打孔杯子，多人次实验杯子需求量大;软质塑料杯打孔容易，但球针连接小孔打气采用的是内插方式，杯子多次使用后小孔会变大漏气。

要延长杯子的使用期，选用硬质塑料杯更好;球针与打气小孔采用外包方式连接，小孔不易变大漏气;连接处采用有弹性的塑料胶管，能保证无缝连接不漏气。打孔杯子试用了好几个，终于选购到了外带塑料堵头的打孔杯子，小孔接口从杯子延伸出去，方便用堵头堵住小孔不漏气，也便于塑料胶管将球针与小孔外包式无缝连接。使用外带打气孔接头的硬质塑料杯，不用再更换新杯子。

3.操作环节三中，打氣筒的使用也是一个难点。一手控制杯子，一手要控制打气筒，需要2人分工合作完成。选用什么样的打气筒，既方便操作，又能保证打气的实验效果？

横式打气筒能满足一手控制杯子一手打气，但要用较大力气才能打入空气，对于有的孩子来说有点吃力。选用立式打气筒比横式打气筒易操作，而且短款的比长款的更轻便，也能满足实验需要的充气量。如果选用注射器，30毫升的充气量小实验效果不明显，选用50毫升的实验效果更好一些。

打气时打气筒和打气孔两个接口正对，并且采用了塑料胶管实现外包式连接，打气孔接头处材质较硬，不容易变形漏气。

4.该实验要比较三次操作时观察到的实验现象：水位浮标在杯口，水没进入杯子（是空气占据杯内空间）——水位浮标上升，水进入杯子，空气从杯孔被挤出（是水占据杯内的空间）——打入空气后水位浮标下降，水被挤出杯子（空气再次占据杯内空间）。这其实就是水和空气中谁占据杯内空间的一个比较，怎样操作实验现象对比更明显？

对原实验的操作程序做了调整，将三次操作连续完成，比分开操作更为连贯，通过浮标的升降比较，水和空气分别占据杯中空间对比性更强，更能体现出教材的编排目的，直观地感知看不见的空气也是能占据空间的。这样改进后，实验操作简便，更省时有效。

体会：

1.在教材的解读中学会质疑，创造性地使用教材。

科学探究不是对教材内容的复制，而是灵活地运用教材引领学生进行有效探究。教师对教材的解读，要关注教材中的语言文字、图片、表格，揣摩教材的编排意图。在教材的解读中学会质疑：教材内容是否合理，是否符合本校实际，是否符合本班学生认知水平？对于教材中的不合理、不符合本校实际、不符合学生认知水平的内容，可以大胆地进行创新、改进。

2.在器材的使用中学会质疑，创造性地使用实验器材。

科学探究离不开材料的使用，精心准备的实验材料能帮助学生更好地理解抽象的难懂的科学知识，激发学生的探究兴趣，提高实验的操作能力。教材呈现的实验器材，只是提供一个参考，还需根据学生操作实际来选用器材。挑选和使用器材中学会质疑：器材是否安全可靠 ，操作是否方便，实验效果是否明显，哪些地方还需改进？经过反复实践，确定最合适的器材，才能提高探究实效。

3.在教学的设计中学会质疑，创造性地开展探究活动。

探究活动有多种方式，包括了多个要素。各个活动要素都会涉及多个科学思维方法。在探究活动的设计中学会质疑：设计的实验方案是否合理，是否符合学生的操作水平，现象的观察和数据收集是否有效，实验现象或实验数据能否培养学生实证意识.

学会质疑，点燃创新思维的火花，才能跨进创新教学的大门。科学教师要敢于向传统的教育方法挑战，用新的内容、新的方法和新的手段在学生心灵深处播撒充满智慧阳光的种子。