不給學(xué)生一個(gè)僵化的結(jié)論

空氣有沒(méi)有重量？如果有，是多少呢？能不能用科學(xué)的數(shù)字來(lái)說(shuō)明問(wèn)題呢？課堂上能不能用科學(xué)的方法進(jìn)行測(cè)量呢？這些對(duì)小學(xué)生而言，還都是有待解決的問(wèn)題。我這一課正是基于這樣的思考進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本節(jié)課選擇了一個(gè)科學(xué)故事作為切入點(diǎn)，故事抓住了學(xué)生們好奇的心理，并且引入了本節(jié)課的探究主題。

通過(guò)簡(jiǎn)單交流發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的想法真的很可愛(ài)，他們一致認(rèn)為空氣是沒(méi)有重量的。這充分暴露了學(xué)生的前概念。教材上呈現(xiàn)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)吹好的氣球系在一根小木棍的兩端，然后再在木棍中間系上一根細(xì)繩使之平衡，最后用針將一只氣球扎破放氣，發(fā)現(xiàn)兩端不平衡，從而推想到空氣有重量。這樣的實(shí)驗(yàn)有一定的難度：一、由于氣球很輕，剛開(kāi)始的平衡很難調(diào)節(jié)；二、氣球受到針扎易爆，教師做演示有時(shí)都難一步到位，更何況是學(xué)生。所以我并未采用教材的實(shí)驗(yàn)，而是另辟路徑。

師：這個(gè)是電子天平秤。電子天平秤可以稱(chēng)量很輕的物體。我們來(lái)試試可否用它來(lái)稱(chēng)量空氣，看看有沒(méi)有重量，想好怎么研究了嗎？

生：我認(rèn)為要先把（皮球）皮的重量去掉，然后充氣，再稱(chēng)一下。

生：我認(rèn)為，先把球戳破，然后在電子天平秤上稱(chēng)一稱(chēng)它有多重，再把氣充進(jìn)去，稱(chēng)一稱(chēng)重量，再減一減。

師：哦，先稱(chēng)球的重量，再往里面充一些氣，看重量有沒(méi)有增加。是不是這個(gè)意思？

生：是。

師：這個(gè)方法比較簡(jiǎn)單一些是吧？那我們就先照這個(gè)方法做做看。

師（出示記錄表）：剛剛那個(gè)球，加上原來(lái)的氣，有多重，就是初始重量。然后，往里面打10筒空氣。我這里有打氣筒（示范打氣），明白嗎？

生：明白。

師：看看它有沒(méi)有變化。再接下來(lái)做第二次，再往里面打10筒空氣，看看有沒(méi)有變化。然后再繼續(xù)。

課標(biāo)研制過(guò)程中，討論指出：在搜集證據(jù)的過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考哪些信息是解決問(wèn)題所需要的，指導(dǎo)學(xué)生確定搜集信息的方法和呈現(xiàn)信息的方式。在收集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，教師要讓學(xué)生及時(shí)地把有關(guān)的數(shù)據(jù)收集起來(lái)，要求做到所獲得的數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確；要讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)多次測(cè)試得出；要求學(xué)生尊重事實(shí)，不人為更改數(shù)據(jù)；同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)據(jù)用合適的方式表達(dá)出來(lái)，以便于經(jīng)過(guò)分析和推理，形成一定的解釋。電子天平秤的使用就是讓學(xué)生用現(xiàn)代科技的手段去收集空氣重量的數(shù)據(jù)。

師：我們剛才各個(gè)小組做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，每次加氣以后，它的重量是增大還是減小的？

生：增大。

師：都是增大的嗎？

生：是。

師：我們來(lái)看看每個(gè)小組的數(shù)據(jù)。第一小組的數(shù)據(jù)支持我們的觀點(diǎn)嗎？最初是281.7克，后來(lái)，越來(lái)越大了。第二小組的數(shù)據(jù)支持嗎？（接下來(lái)詢(xún)問(wèn)了其他幾個(gè)小組，得到的回答都是肯定的。）

師：第六組的數(shù)據(jù)，一開(kāi)始289.9克，第一次打氣后是292.2，第二次打氣后293.5，第三次打氣后295，是增大吧？

生：增大。

師：我們剛才實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，證實(shí)了空氣有沒(méi)有重量？

生：有。

師：那么從這些數(shù)據(jù)中你還能獲得什么信息？

生：這些數(shù)據(jù)都相差很少。

師：你能說(shuō)說(shuō)看，大約相差多少嗎？

生：0.9克。

生：0.7克。

師：嗯，相差不多，是吧？我們每次往球里面打10筒空氣，它的重量大約增加了0.8或0.9克。空氣有重量嗎？

生：有。

師：但是，空氣的重量重嗎？

生：不重。

一筒一筒地往皮球里打氣，皮球的重量增加了，顯而易見(jiàn)，空氣是有重量的，學(xué)生記錄的數(shù)據(jù)完全證明了這一點(diǎn)。如果反過(guò)來(lái)呢？往外放氣呢？皮球的重量會(huì)不會(huì)減輕呢？我又從逆向思維的角度對(duì)空氣是否有重量進(jìn)行了探究。

師：剛才我們說(shuō)，空氣是有重量的，如果我把這里面的空氣放掉一些，你們猜，它會(huì)怎么樣？

生：它會(huì)減輕。

師：它會(huì)減輕，是這樣嗎？我們來(lái)試試看。我們現(xiàn)在這個(gè)球，放在這里，有多重？

生（讀數(shù)）：296.6克。

師：好，寫(xiě)在上面，296.6克。現(xiàn)在，我們把里面的氣放了，看看重量會(huì)不會(huì)有什么變化。（師給球放氣。）

生（讀數(shù)）：294.8克。

師：好，把它寫(xiě)上去。如果再繼續(xù)放，會(huì)怎樣？

生：會(huì)更加輕。

（教師放氣，學(xué)生依次記錄：294.3克、294.1克、293.9克。）

師：如果繼續(xù)放下去呢？

生：沒(méi)氣了。

師：哦，就剩下球的重量是吧？

生：是。

師：最后我再看一下，啊，現(xiàn)在是293克了。這再次說(shuō)明什么？

生：空氣是有重量的。

正反兩個(gè)角度都證明了空氣有重量，很好地糾正了學(xué)生頭腦中的前概念，解決了本節(jié)課的主要教學(xué)任務(wù)，看似這節(jié)課已經(jīng)結(jié)束了。然而，我又提出了這樣的研究思路：10筒空氣約重0.8克，那10筒空氣大約有多少呢？充到球里由于受到壓縮自然無(wú)法看出它的體積，那打到塑料袋里呢？為了讓學(xué)生更好地感受到空氣的輕，接下來(lái)我又直觀地演示了這樣的操作——

師：現(xiàn)在我問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，我把這個(gè)塑料袋，先稱(chēng)好它的重量，再往里面充氣，你認(rèn)為，重量會(huì)增加嗎？

生：會(huì)！

師：這么確定？

生：確定。

師：因?yàn)槭裁矗?/p>

生：空氣有重量。

師：10筒空氣大約是多少？我這里有個(gè)塑料袋，我們往里面打10筒空氣看看有多少。（師請(qǐng)學(xué)生往有毫升刻度的塑料袋里打空氣。）

師：空氣有重量是吧，那我們稱(chēng)稱(chēng)看。

生（讀數(shù)）：5.0克。

師：現(xiàn)在我們往里面充氣。（請(qǐng)學(xué)生充氣，覺(jué)得少了，再充了些。）按照我們的估計(jì)，可能增加多少克？

生：0.9克。

（師稱(chēng)量。）

生（讀數(shù)）：5.0。

師：相信嗎？

生：不相信。

師：好，我再往里面打點(diǎn)。（師給塑料袋充氣。）多了很多了啊。這次看看多少？

生（讀數(shù)）：4.9。

師：不對(duì)啊，輕了，清零一下。好的，看。

生（讀數(shù)）：5.0。

師：還是5.0。

生：嗯？

師：再打進(jìn)去看看啊。

（生幫助一起數(shù)。）

師：每組派一個(gè)同學(xué)來(lái)。

生：4.7，4.8，啊？怎么變輕了啊？

師：什么疑問(wèn)？

生：為什么打了那么多氣重量反而減少了？

生：空氣是有重量的，為什么還減少呢？

師：減少可能是我們剛剛稱(chēng)得不準(zhǔn)，但，至少是沒(méi)增大，這是為什么呢？

生：不知道。

師：你們想不想知道？

生：想。

師：有興趣的同學(xué)，課后去研究一下。今天的課就上到這里，下課。

空氣的重量在球充滿(mǎn)氣之后才能夠稱(chēng)得出來(lái)，密閉容器里的空氣內(nèi)外密度在相等的情況下，體積越大，浮力越大，而體積相同時(shí)，密度越大，質(zhì)量越大。先前稱(chēng)皮球的質(zhì)量，皮球的體積不變，所以，每次往里面打氣，球的重量都會(huì)增加，而這一次在一個(gè)袋子里，袋子受空氣浮力的作用，體積越大反而重量減少，這無(wú)疑推翻了學(xué)生先前得出來(lái)的結(jié)論，學(xué)生一定會(huì)在心里悄悄嘀咕，這是怎么回事呢？讓學(xué)生帶著問(wèn)題走進(jìn)課堂，又帶著問(wèn)題走出課堂，下課鈴聲不是科學(xué)探究的結(jié)束，而是又一次科學(xué)探究的開(kāi)始，這就是我設(shè)計(jì)這節(jié)課最重要的想法。

（作者單位：浙江省杭州市上城區(qū)教育學(xué)院）