質疑，點燃創新思維的火花！

楊懷學

案例：

《空氣能占據空間嗎》是教科版三年級上冊的教學內容。這一課的分組實驗對于三年級的學生來說操作難度較大。新教材在舊教材的內容上又增加了一個活動，該實驗的操作包括了三個內容。

活動一：粘了紙團的塑料杯豎直倒扣入水，觀察到水位上升和紙團沒有濕，驗證水沒有進入杯中，是空氣占據杯中的空間。

器材使用：1個塑料杯，1個紙團，塑料泡沫，水槽。操作時怎樣解決水位和紙團的觀察問題？

活動二：杯子扎孔后手指堵住小孔，再次壓杯入水，等水漫過杯底再放開手指，觀察到水位上升，驗證空氣從小孔擠出了，是水占據杯中的空間。

器材使用：如選用原有的塑料杯，用尖銳的工具打孔，怎樣解決安全問題？如選用已經打好小孔的杯子，需要堵住小孔，怎樣解決操作的漏氣問題？

活動三：打氣筒連接球針，從杯底小孔打入空氣，觀察到水位下降，空氣將水擠出杯子，驗證空氣再次占據杯中的空間。

器材使用：球針從杯底小孔打氣，多班教學或多人次反復使用，怎樣解決小孔變大后的漏氣問題？ 更換杯子，廢棄杯子增多，怎樣解決器材消耗問題？打氣工具選用立式打氣筒，怎樣解決合作問題？

觀察學生的操作及與任課教師交流，發現學生在操作中主要出現以下問題：一是觀察紙團的干濕現象時因為提杯帶水而浸濕了紙團;二是軟質塑料杯打孔容易漏氣，更換杯子和紙團較為頻繁;三是打氣筒獨立操作不方便。為此，再次解讀教材，選用適合三年級學生操作的器材，通過反復實踐以解決上述問題。

分析：

1.水是透明的，空氣是看不見的，如何讓紙團的干濕現象和水位的升降變化更清楚地觀察到呢？

對水不能用加色的方法來區分杯子內外水位變化，就只能從紙團的顏色入手，選用棕色紙團代替白色紙團，干濕對比更明顯，透過水槽和杯子也能明顯觀察到，不用從水中提起杯子擦干杯口來觀察，也省時有效。

教材提示在水面放泡沫類的漂浮物，方便觀察水位變化。對此，采用彩色的泡沫塊兒區分杯內和杯外的水位變化就變得清晰可見，對照水位浮標的位置做實驗記錄和分析實驗現象也容易多了。

2.杯子的使用是一個難點：如準備一個打孔杯子，一個不打孔杯子，多人次實驗杯子需求量大;軟質塑料杯打孔容易，但球針連接小孔打氣采用的是內插方式，杯子多次使用后小孔會變大漏氣。

要延長杯子的使用期，選用硬質塑料杯更好;球針與打氣小孔采用外包方式連接，小孔不易變大漏氣;連接處采用有彈性的塑料膠管，能保證無縫連接不漏氣。打孔杯子試用了好幾個，終于選購到了外帶塑料堵頭的打孔杯子，小孔接口從杯子延伸出去，方便用堵頭堵住小孔不漏氣，也便于塑料膠管將球針與小孔外包式無縫連接。使用外帶打氣孔接頭的硬質塑料杯，不用再更換新杯子。

3.操作環節三中，打氣筒的使用也是一個難點。一手控制杯子，一手要控制打氣筒，需要2人分工合作完成。選用什么樣的打氣筒，既方便操作，又能保證打氣的實驗效果？

橫式打氣筒能滿足一手控制杯子一手打氣，但要用較大力氣才能打入空氣，對于有的孩子來說有點吃力。選用立式打氣筒比橫式打氣筒易操作，而且短款的比長款的更輕便，也能滿足實驗需要的充氣量。如果選用注射器，30毫升的充氣量小實驗效果不明顯，選用50毫升的實驗效果更好一些。

打氣時打氣筒和打氣孔兩個接口正對，并且采用了塑料膠管實現外包式連接，打氣孔接頭處材質較硬，不容易變形漏氣。

4.該實驗要比較三次操作時觀察到的實驗現象：水位浮標在杯口，水沒進入杯子（是空氣占據杯內空間）——水位浮標上升，水進入杯子，空氣從杯孔被擠出（是水占據杯內的空間）——打入空氣后水位浮標下降，水被擠出杯子（空氣再次占據杯內空間）。這其實就是水和空氣中誰占據杯內空間的一個比較，怎樣操作實驗現象對比更明顯？

對原實驗的操作程序做了調整，將三次操作連續完成，比分開操作更為連貫，通過浮標的升降比較，水和空氣分別占據杯中空間對比性更強，更能體現出教材的編排目的，直觀地感知看不見的空氣也是能占據空間的。這樣改進后，實驗操作簡便，更省時有效。

體會：

1.在教材的解讀中學會質疑，創造性地使用教材。

科學探究不是對教材內容的復制，而是靈活地運用教材引領學生進行有效探究。教師對教材的解讀，要關注教材中的語言文字、圖片、表格，揣摩教材的編排意圖。在教材的解讀中學會質疑：教材內容是否合理，是否符合本校實際，是否符合本班學生認知水平？對于教材中的不合理、不符合本校實際、不符合學生認知水平的內容，可以大膽地進行創新、改進。

2.在器材的使用中學會質疑，創造性地使用實驗器材。

科學探究離不開材料的使用，精心準備的實驗材料能幫助學生更好地理解抽象的難懂的科學知識，激發學生的探究興趣，提高實驗的操作能力。教材呈現的實驗器材，只是提供一個參考，還需根據學生操作實際來選用器材。挑選和使用器材中學會質疑：器材是否安全可靠 ，操作是否方便，實驗效果是否明顯，哪些地方還需改進？經過反復實踐，確定最合適的器材，才能提高探究實效。

3.在教學的設計中學會質疑，創造性地開展探究活動。

探究活動有多種方式，包括了多個要素。各個活動要素都會涉及多個科學思維方法。在探究活動的設計中學會質疑：設計的實驗方案是否合理，是否符合學生的操作水平，現象的觀察和數據收集是否有效，實驗現象或實驗數據能否培養學生實證意識.

學會質疑，點燃創新思維的火花，才能跨進創新教學的大門。科學教師要敢于向傳統的教育方法挑戰，用新的內容、新的方法和新的手段在學生心靈深處播撒充滿智慧陽光的種子。