潘春柳

（浙江省仙居縣下各第二中學(xué)）

摘 要：在初中科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用變式教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，克服思維定式，促進(jìn)知識的遷移和運(yùn)用，從而使學(xué)生更好地把握事物的本質(zhì)和規(guī)律。從四個方面闡述了如何在初中科學(xué)課堂中運(yùn)用變式教學(xué)來提高課堂教學(xué)效率，提升課堂教學(xué)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：變式教學(xué)；科學(xué)教學(xué)；運(yùn)用

變式教學(xué)就是指在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識事物屬性的過程中，不斷變更材料或事例的呈現(xiàn)形式，使本質(zhì)屬性保持穩(wěn)定而非本質(zhì)屬性不斷變化，產(chǎn)生新的問題情境，誘發(fā)學(xué)生用不同的方法、從不同的角度去思考問題，弱化或克服思維定式的干擾，提升課堂教學(xué)品質(zhì)。調(diào)查表明，傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)教師往往照本宣科，對教材處理方法單一，缺少對知識的整合和教學(xué)方法的創(chuàng)新，課堂顯得枯燥無味。學(xué)生也往往只是通過“題海戰(zhàn)術(shù)”來鞏固所學(xué)的知識和技能，缺少對發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)與鍛煉，教學(xué)的實(shí)際效率低下。一旦在練習(xí)或考試中對知識的情境和數(shù)量關(guān)系稍作變化，許多學(xué)生就無所適從。在初中科學(xué)中進(jìn)行變式教學(xué)對深化知識、克服思維定式、促進(jìn)知識的遷移和運(yùn)用、使學(xué)生更好地把握事物的本質(zhì)和規(guī)律等方面都十分有效。

一、變化實(shí)驗(yàn)形式，幫助學(xué)生認(rèn)清事物的本質(zhì)

為了更好地明辨現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系，我經(jīng)常變化實(shí)驗(yàn)形式或儀器的用途，通過巧妙新穎的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，促進(jìn)學(xué)生形成嚴(yán)密的思維和考慮問題抓住本質(zhì)的能力。

例1.在學(xué)習(xí)大氣壓時，我先出示一個灌滿水的礦泉水瓶，讓學(xué)生猜想：如果我在瓶底扎一個孔，里面的水會不會流出來？大家紛紛回答：會。然后我用錐子輕輕在瓶底扎了一個孔，學(xué)生驚訝地發(fā)現(xiàn)結(jié)果與想象的大為不同，瓶底并沒有水流出來。然后我進(jìn)一步問大家：“有哪些方法可以讓瓶里的水從孔中流出來？”學(xué)生馬上展開了熱烈討論。最后我采用了其中一種方法：擰開瓶蓋。結(jié)果水馬上從瓶底流出來了。這到底是什么原因呢？這個實(shí)驗(yàn)極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)大氣壓的熱情和探究欲望。

例2.在學(xué)習(xí)了氧氣和二氧化碳等氣體的收集方法和原理后，我提出問題：一氧化碳能否用排氣法收集？為什么？然后變化裝置（在帶橡皮塞的集氣瓶中插入兩根導(dǎo)管，分別為A和B，其中A插到底部，圖略），問：分別在導(dǎo)管A或B中通入氣體可以收集什么氣體？倒置過來呢？如果在集氣瓶里加洗液或用于氣體的除雜，應(yīng)從A還是B通入呢？如果在集氣瓶里加滿水用以測定難溶氣體的體積時，應(yīng)從A還是B通入氣體？這樣層層深入設(shè)計(jì)，揭示出本質(zhì)。

例3.在“科學(xué)測量”教學(xué)中，我事先準(zhǔn)備了一個長度適中的盒子，然后讓三個學(xué)生上臺分別用同一把刻度尺去測量盒子的長度（要求先不透露測量結(jié)果）。測量結(jié)束時，讓他們同時寫出測量數(shù)據(jù)。這樣通過這些測量數(shù)據(jù)間的比較，形象直觀地說明了誤差的存在。

二、變化探究過程，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力

科學(xué)教學(xué)不能僅僅停留于書本知識的傳授，更要注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的研究與思維方法的指導(dǎo)，從而提高解決問題的能力。課本中的實(shí)驗(yàn)往往都是一些敘述性的操作，缺乏對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面的激發(fā)與引導(dǎo)。因此，我們備課時要努力將隱含在其中的條件和原理挖掘出來，進(jìn)行階梯性實(shí)驗(yàn)，誘導(dǎo)他們深入探討研究。

例1.在做“壓縮氣體做功”這個實(shí)驗(yàn)時，我打破常規(guī)，實(shí)驗(yàn)前在玻璃筒內(nèi)先不放浸有少量乙醚的棉花，然后快速壓下活塞，讓學(xué)生觀察玻璃筒內(nèi)空氣內(nèi)能的變化，結(jié)果看不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。于是大家很自然地展開討論：怎么變“不可見”為“可見”？順著這樣的思路大家興致勃勃地進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這樣的變化極大地激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問題的能力。

例2.做“水對容器底部和側(cè)壁的壓強(qiáng)”實(shí)驗(yàn)時，我提出要求讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明水對上部也有壓強(qiáng)。學(xué)生紛紛展開了討論并動手實(shí)驗(yàn)。有的學(xué)生將扎有橡皮膜的粗管伸入水中，馬上可以發(fā)現(xiàn)橡皮膜向上凸起。如果放的越深，凸起的程度就越大。還有的學(xué)生在橡皮膜底部扎一個小孔再放入水中，小孔所在的位置立刻就有一段水柱向上噴出來。如果把橡皮膜放的越深，水柱就噴的越高……。學(xué)生為自己的新設(shè)計(jì)、新發(fā)現(xiàn)興奮不已。通過類似實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的探究興趣不斷提高，創(chuàng)造力也得到不斷發(fā)展。

三、變化問題角度，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)散

在教學(xué)中，我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)很多老師講過的題型只要變換一下問題角度，一部分學(xué)生就會茫然而找不到解題的突破口。這些現(xiàn)象表明他們所學(xué)知識仍停留在書本上，十分淺顯，沒能轉(zhuǎn)化成自己內(nèi)在的能力和素質(zhì)。如果我們平時注重變式教學(xué)，就可引導(dǎo)學(xué)生積極思考，從各個角度尋求解決問題的方法，從而促進(jìn)學(xué)生發(fā)散性思維的發(fā)展。

例1.在進(jìn)行《測量不規(guī)則物體（小石塊）的體積》實(shí)驗(yàn)時，提出如下問題讓學(xué)生邊探究邊思考：（1）為什么實(shí)驗(yàn)中要用細(xì)繩而不用粗些的繩子？（2）為什么要用小石塊而不用小木塊？（3）是否可以先測出石塊浸沒時的總體積V，再拿出石塊讀出V1，然后計(jì)算出石塊的體積（V-V1）？（4）能否用此方法測量一塊巧克力糖的體積？（5）在測量前是否要把小石塊在水里浸泡一下，拿出來擦干后再實(shí)驗(yàn)？（6）通過此實(shí)驗(yàn)，你還發(fā)現(xiàn)了什么？這些問題的提出可以充分培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，學(xué)生通過小組合作探究也圓滿地解決了上述問題，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

例2.在教學(xué)中，不論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，有時會遇到一些突發(fā)事件，比如損壞了某些器材等。這時老師可以引導(dǎo)學(xué)生改用其他的途徑來解決問題，這也是一種教學(xué)的機(jī)智。例如，“伏安法”測電阻和測電功率是中考實(shí)驗(yàn)考查中的重點(diǎn)與熱點(diǎn)問題，在教學(xué)中可設(shè)計(jì)這樣一道發(fā)散性題目：在某次測電阻的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞不能使用，其余器材自選，你能否克服困難設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測出Rx的阻值，請畫出電路圖。通過這樣的題目，能促使學(xué)生對已學(xué)知識進(jìn)行重新整合，也促進(jìn)了學(xué)生思維的發(fā)散。

四、設(shè)計(jì)變式訓(xùn)練，拓展學(xué)生思維的深度

著名的教育家波利亞曾形象的指出：“好問題同某種蘑菇有些相像，它們都成堆地生長，找到一個以后，你應(yīng)當(dāng)在周圍找一找，很可能附近就有好幾個?！痹诳茖W(xué)教學(xué)中，教師可以結(jié)合科學(xué)知識設(shè)計(jì)階梯式的問題，為學(xué)生提供訓(xùn)練平臺，做到一題多變，變中有進(jìn)，進(jìn)中有通，從而拓展學(xué)生思維的深度，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。

例1.甲同學(xué)手握一只玻璃瓶豎直靜止在空中，則玻璃瓶所受重力與摩擦力的大小關(guān)系是（ ）

A.G>f B. G

變式1：如果向玻璃瓶內(nèi)裝飲料，玻璃瓶仍豎直靜止在空中，則重力和摩擦力的關(guān)系是（ ）

變式2：若甲同學(xué)用力握緊玻璃瓶，瓶仍靜止，則應(yīng)選（ ）

在此題中無論條件如何改變，只要抓住本質(zhì)特征“瓶仍靜止”得出二力平衡，問題就迎刃而解了。所以教師教學(xué)時不要拘泥于題目本身，應(yīng)通過靈活變化題設(shè)條件，從多角度進(jìn)行變式，使學(xué)生掌握問題的規(guī)律和本質(zhì)，并使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展。

例2.利用一個動滑輪去提升一重為10牛的物體（不計(jì)繩、滑輪重及摩擦），需要多大拉力？

變式1：若動滑輪重2牛（不計(jì)繩重及摩擦），則需多大拉力？

變式2：若用此動滑輪提升重20牛的物體，此時它的機(jī)械效率如何變化？

變式3：用一個動滑輪提升16牛重物時，機(jī)械效率為80%，則此時拉力多大？

此題通過一系列的變式，逐步拓展、延伸，舉一反三，使學(xué)生的思維更靈活、開闊，也使學(xué)生對動滑輪的知識有更深刻、全面的認(rèn)識。

古人云：“變則通，通則久。”變式教學(xué)的核心是突出一個“變”字。對于教材上大量的科學(xué)知識，我們不能采取簡單的“拿來主義”，照本宣科，而應(yīng)努力挖掘其內(nèi)在因素，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，通過“變”來揭示事物的本質(zhì)和規(guī)律，活躍學(xué)生思維，深化所學(xué)知識。同時，在解決實(shí)際問題時，我們要不拘一格，多方設(shè)想，通過“變”來發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維能力和逆向思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，進(jìn)而提高課堂教學(xué)的有效性。

編輯 魯翠紅