紙片不掉　思維不息
——“大氣壓強的存在”教學反思

王偉賢

紙片不掉思維不息
——“大氣壓強的存在”教學反思

王偉賢

案例

在執教“大氣壓強”一課時，為了引出大氣壓強的存在，教師進行了如下設計——

師：今天我們做一個大家在小學做過的實驗，但作為中學生，我們的思維要更深入、更多樣化一些。

教師在講臺上演示平口水杯紙片托水的實驗。師：你們觀察到了什么？

生1：紙片不掉下來，杯中的水也沒有流出來。

師：你們知道為什么會這樣嗎？生2：因為紙片受到了空氣對它一個向上的托力，所以它不會掉下來。

師：很聰明，從力的角度分析，得出紙片之所以不掉下來，是因為受到了一個向上的力。但這個向上的力一定就是空氣產生的嗎？還有沒有其他情況？

學生陷入思考之中。

生3：紙片不掉下來，可能是被水杯的杯口粘住了。

師：對，杯口用水潤濕，能將紙片粘住，你能證明給大家看嗎？

生3走上講臺，將玻璃杯杯口用水潤濕，倒靠到紙片上，將杯子舉起，紙片不掉下來。

師：剛剛大家都看到了，紙片確實被杯口粘住了。據此，我們可不可以得出結論：上課之初我們做的平口水杯實驗中，水和紙片不掉下來，是因為杯口將紙片粘住了？

學生在小組內展開討論。

生4：平口水杯中裝有滿滿的一杯水，而剛剛這位同學做的實驗中，杯中沒有水，情況不相同。所以我們并不認為裝滿水的玻璃杯的紙片是被杯口粘住了，因為這個粘力太小了。

師：有道理，潤濕的杯口能粘住一張薄薄的紙片，未必能將整杯水也粘住。那你們小組認為是什么原因使水、紙片不往下掉？

生4：水和紙片的周圍除了杯子就只有空氣了，所以我們認為主要是周圍的空氣托住了紙片和水。

師：怎么證明？你們設計好了實驗來證明嗎？或者請講講你們的思路。

生4：將杯子周圍的空氣去掉，如果平口水杯中的水和紙片掉下來了的話，則證明是空氣托住了紙片和杯中的水。

師：你們很會思考，運用了逆向推理的思維方式。（板書如下）請全班同學一起參與思考，如何才能去掉水杯周圍的空氣，怎樣才能完成這個實驗？

有空氣→空氣托住了紙片和杯中的水→紙片不掉下來去掉空氣→紙片和水掉下來→空氣托住了紙片

學生開始設計實驗。

生5：將裝滿水的玻璃杯杯口粘住紙片倒放到鐘罩中，將鐘罩中的空氣抽出，使之成為真空。如果紙片和水掉下來，則說明確實是空氣托住了它們。

師：很好，請你們小組上來完成這個實驗。

兩個同學在老師的協助下，將倒吸紙片的錐形瓶架在三角架上，置于鐘罩中，用電動抽氣機抽去鐘罩中的空氣，一會兒，紙片掉下來，水也隨即流下來。（臺下同學和聽課教師不約而同地鼓起掌來）

師：今天我們的同學通過合作，設計并完成了一個很有創意的實驗。實驗有力地證明了大氣壓的存在。除此之外，大家還有什么收獲？

生6：思考問題的方式很多，今天用到了逆向推理的思維方式，多角度思考問題。

師：對，通向成功的道路很多，解決問題的辦法也不止一個。我們要勤于發問，勤于思考，樹立時刻創新的意識，培養我們的創新能力。

……

反思

以上案例是浙江金凱民老師執教“大氣壓強”的一個教學片段。從這個短小而平常的教學片段中，我們欣喜地看到，我們的科學教師正積極順應新課程理念，積極推動學生參與科學探究，有效地改變著學生的學習方式。

在傳統的課堂中，學生受到諸多的限制，表現出對教材陳述內容過多的信任和尊重，對教師的盲從依附。在新課程理念指導下的課堂中，教師應該主動賦予學生更多的自由和權利，促使其獨立思考、自由表達，鼓勵學生勇于質疑教師或教材及其他權威的觀點和結論，使學生的主觀能動性和創造性思維得到充分的發揮，學生也會因此變得活潑敏捷和富有朝氣。

“大氣壓強”中對于“大氣壓強的存在”這一內容的教學，許多教師都是通過平口水杯實驗引入，然后引導學生得出紙片和水之所以不掉下來，是由于受到了一個向上的托力。學生往往根據教材的講解十分自然地說出這是由于水杯周圍存在大氣壓，從而托住了紙片。這個過程看似運用了探究式的教學方式，實質上學生卻只是被動地學習，學習的主動性、積極性沒有充分調動起來，只是盲從書本上已有的講解和結論，并沒有真正去作深層次的思考，更不用談會有個人獨到的思維火花。

而在案例中的這節課上，教師成了學生學習的促進者。在有學生答“紙片不掉下來，是因為受到了一個向上的托力”時，金老師激發學生進一步反思：“這個向上的力一定就是空氣對它產生的嗎？”當另一個學生通過設計實驗方案，完成好實驗，并得出紙片不掉下來是因為被潤濕的杯口吸引住了，金老師又非常巧妙地讓學生面臨一個新的矛盾——潤濕的杯口可以吸住紙片，這吸引力能夠托得起整杯水嗎？最后，全班同學通過多方思考、討論，否定了這一假設。于是，學生的參與意識又被調動起來了：水杯周圍沒有別的物質，只可能是空氣對紙片提供了這樣一個向上的托力。可怎么證明呢？學生運用逆向思維，認為實驗時應當去掉水杯周圍的空氣，由此理順了思路，設計了實驗。我們可以看到，整節課中，金老師緊緊抓住“紙片為什么不掉下來”這個問題，一次次激發學生思考，提出多種假設，又通過一次次的全班大討論予以否定或學生實驗進行論證。同時，學生通過小組成員間的交流、合作，集多人智慧于一體完全跳出教材，創新式地提出了解決問題的實驗方案，最終找到正確答案。在這個過程中，教師引導學生質疑書本所列的理論，學生自由地尋找各種可能的原因，并集中小組智慧，設計出與之配套的實驗方案，學生的大腦一直處于非常活躍的思維狀態，并在不同階段碰撞出思維的火花。

學習的過程是知識構建的過程，而影響構建的一個重要因素是學生遇到知識不去積極思維，只是一味地盲從書本中的講解和老師的傳授。在這個教學片段中，金老師并沒有一味地追求讓學生更快地掌握概念和知識，而是通過師生之間平等的思維對話，引導學生發散思考，自行構建科學論證的思想和方案，并通過實驗探究及進一步的論證，尋求出現這種現象的可能原因。這樣，學生在學習知識的同時經歷知識形成的過程，積極參與認知過程和科學探究。而對過程和方法的體驗，學生經歷了猜想、假設、實驗驗證、分析與論證等科學探究的基本過程，培養了創新思維能力，也有利于他們養成實事求是、尊重自然規律、勇于探索科學奧秘的精神。

（作者單位：浙江省湖州市第十一中學）