趙杰

摘 要：物理學(xué)習(xí)需要學(xué)生思維的參與，物理教學(xué)的目的之一是培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。在大氣壓強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程中，教師可以借助相關(guān)實(shí)驗(yàn)打開(kāi)學(xué)生的質(zhì)疑、思維空間，讓學(xué)生高效思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：初中物理;設(shè)疑;思維;思維品質(zhì)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2019-09-06 文章編號(hào)：1674-120X（2020）06-0088-02

物理一科的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的要求很高，利用物理概念、物理規(guī)律以及生活經(jīng)驗(yàn)及邏輯關(guān)系來(lái)構(gòu)建新的物理知識(shí)理解，是物理學(xué)習(xí)的必然要求。不過(guò)事情常是知易行難，想要在課堂上驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思維并有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，還是比較困難的。筆者日前聽(tīng)了某位老師有關(guān)“大氣壓強(qiáng)”的一節(jié)課，覺(jué)得其課堂的設(shè)計(jì)思路尤其是其中的設(shè)疑環(huán)節(jié)具有一定的價(jià)值;而且，其對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的處理，對(duì)思維品質(zhì)的重視也讓筆者感覺(jué)眼前一亮。在此筆者整理其教學(xué)過(guò)程中的精彩環(huán)節(jié)，并談一些自己的思考。

一、實(shí)驗(yàn)引入，打開(kāi)學(xué)生質(zhì)疑空間

大氣壓強(qiáng)教學(xué)中，最有趣的實(shí)驗(yàn)?zāi)^(guò)于“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”。近年來(lái)，有教師逐漸使用吸盤(pán)等來(lái)替代該實(shí)驗(yàn)，理由是吸盤(pán)更貼近學(xué)生的生活實(shí)際，學(xué)生更容易有生活經(jīng)驗(yàn)。可是該教師在課上依然使用了傳統(tǒng)的馬德堡半球。他做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候使了個(gè)“壞心眼兒”，將實(shí)驗(yàn)做了兩次：第一次是自己去拉開(kāi);第二次讓學(xué)生拉開(kāi)。在自己拉開(kāi)的時(shí)候，雖然也“裝模作樣”地用抽氣機(jī)抽氣了，但是抽完氣之后并沒(méi)有關(guān)上閥門(mén)，而第二次實(shí)驗(yàn)的時(shí)候卻關(guān)上了閥門(mén)。結(jié)果，教師很輕松地將兩個(gè)半球拉開(kāi)了，而學(xué)生卻怎么樣也拉不開(kāi)。于是，他故意表情夸張地“嘲笑”學(xué)生不如他的力氣大。而學(xué)生自然不服氣，有學(xué)生當(dāng)場(chǎng)質(zhì)疑：“不可能，你力氣再大也不可能比我們兩個(gè)人的力氣還大。”但他們又不能立即發(fā)現(xiàn)端倪在哪里，于是思維空間就打開(kāi)了。

聽(tīng)后反思：這是一個(gè)非常有意思的設(shè)計(jì)，在筆者看來(lái)其最大的價(jià)值就是設(shè)計(jì)了一個(gè)比較實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師只做一次實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感嘆要用很大的力才能拉開(kāi)半球，其實(shí)這個(gè)時(shí)候?qū)W生心中雖然有疑惑，也有興趣，但并沒(méi)有真正打開(kāi)質(zhì)疑空間，因?yàn)樗麄兊乃悸愤€是跟在教師的后面走。而這位教師的設(shè)計(jì)就是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑的重要性，但他又沒(méi)有直接讓學(xué)生去提問(wèn)，而是讓學(xué)生在體驗(yàn)（演示的學(xué)生有直接體驗(yàn)，觀看的學(xué)生其實(shí)也是有體驗(yàn)感受的）中提出疑問(wèn)，這樣的質(zhì)疑效果是極佳的。當(dāng)學(xué)生基于自己的比較、認(rèn)識(shí)而提出問(wèn)題時(shí)，他們解決問(wèn)題的欲望也就更加強(qiáng)烈，而這是提升思維品質(zhì)最關(guān)鍵的基礎(chǔ)。事實(shí)上，在思考的過(guò)程中，就有學(xué)生提出讓教師重新來(lái)一次實(shí)驗(yàn)，而教師也不厭其煩地重復(fù)了一次，這時(shí)還有一個(gè)細(xì)節(jié)非常有意思，教師在重復(fù)實(shí)驗(yàn)之前說(shuō)了一句：“我只做一遍，別想再讓我做第三遍了??！”看起來(lái)是一句戲語(yǔ)，但產(chǎn)生的效果是什么呢？所有學(xué)生都全神貫注地觀察教師的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這讓筆者以及其他聽(tīng)課教師非常驚訝，因?yàn)槠匠５膶?shí)驗(yàn)中我們都跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)“仔細(xì)觀察”，可是學(xué)生總仔細(xì)不起來(lái)。而這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師并沒(méi)有讓學(xué)生仔細(xì)觀察，學(xué)生偏偏十分仔細(xì)。這說(shuō)明，只是簡(jiǎn)單地向?qū)W生提要求是不夠的，真正有效的還是要通過(guò)精心的設(shè)計(jì)來(lái)讓學(xué)生自己產(chǎn)生仔細(xì)觀察的動(dòng)機(jī)。實(shí)際上，也確實(shí)有學(xué)生觀察到了不同：“你第二次抽完氣之后，你旋了那個(gè)東西，是為什么呢？”老師還假裝說(shuō)：“沒(méi)有啊，我兩次操作都一樣?！笨墒钱?dāng)有其他學(xué)生附和時(shí)，教師也就“坦白”了，然后表?yè)P(yáng)學(xué)生觀察得很仔細(xì)……

課堂進(jìn)行到這里時(shí)，學(xué)生剛剛形成的疑問(wèn)得到了一定程度的解決。如果此時(shí)不進(jìn)一步深入，那么學(xué)生有質(zhì)量的思考可能會(huì)就此打住。在聽(tīng)課的時(shí)候筆者就立即意識(shí)到了這一點(diǎn)，于是很期待教師后面的教學(xué)舉措。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生疑中深思

該教師果然進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)，他在學(xué)生思維大門(mén)即將關(guān)上的時(shí)候，又給學(xué)生講了歷史上的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，在學(xué)生感受到物理史有趣的同時(shí)，告訴學(xué)生：“其實(shí)在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)十多年之前，大氣壓就被科學(xué)家提出來(lái)了，而且還測(cè)出了具體的大氣壓的大小，但是就是沒(méi)有人相信。你知道為什么當(dāng)時(shí)人們不相信大氣壓的存在嗎？”

聽(tīng)后反思：筆者聽(tīng)課時(shí)也略感奇怪，因?yàn)楣P者對(duì)這段物理史也并不十分清楚。后來(lái)查閱相關(guān)資料，才知道當(dāng)時(shí)人們不相信大氣壓的原因在于大氣壓的值太大了，人們無(wú)法相信自己身上承受著這么大的壓力。盡管現(xiàn)在的教材大都說(shuō)明了馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和托里拆利實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，也常常通過(guò)考試來(lái)讓學(xué)生知道哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是第一次測(cè)出大氣壓值的，哪個(gè)實(shí)驗(yàn)是第一次證明大氣壓存在的?，F(xiàn)在看來(lái)，怎么會(huì)有兩個(gè)第一次的呢？既然測(cè)出了大氣壓值，那肯定也就證明了大氣壓是存在的。后來(lái)才知道，其實(shí)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)雖然完成于托里拆利實(shí)驗(yàn)之后，但前者卻是第一次讓人們接受大氣壓這個(gè)概念的，這才是這個(gè)實(shí)驗(yàn)最大的意義。當(dāng)然，這個(gè)環(huán)節(jié)教師并沒(méi)有花太多的時(shí)間講解，這也是可以理解的。但筆者認(rèn)為，花時(shí)間講解也是值得的，畢竟學(xué)生在物理課上不僅需要學(xué)習(xí)物理知識(shí)，也要涉獵物理學(xué)的發(fā)展歷史。

上述這個(gè)問(wèn)題果然又引發(fā)了學(xué)生的興趣，坐在筆者旁邊的一個(gè)看起來(lái)很活潑的男生說(shuō)：“奇怪奇怪，為什么十幾年都沒(méi)人相信大氣壓呢？”其實(shí)這個(gè)學(xué)生的想法也代表了很多學(xué)生的心聲，而作為聽(tīng)課者的我們，也對(duì)教師下一步的教學(xué)設(shè)計(jì)拭目以待。

該教師繼續(xù)闡述：“很多同學(xué)感覺(jué)到不可思議，剛剛我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)看到了大氣壓的存在是如此明顯，為什么在這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前十幾年提出大氣壓的存在卻沒(méi)有人相信呢？”

聽(tīng)后反思：在這里，教師故意停頓了一會(huì)兒，但這個(gè)停頓是必要的，因?yàn)榭梢宰寣W(xué)生有一個(gè)自主思考的空間，如果教師不給學(xué)生這個(gè)時(shí)間，那學(xué)生就不可能自主思考。由此可見(jiàn)，真正的思考時(shí)間常常是取決于教師的安排，這就是教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮。有時(shí)真的是一念之差，就決定學(xué)生的思維空間打開(kāi)與否，結(jié)果也就完全不一樣了。

在學(xué)生稍許思考之后，該教師跟學(xué)生說(shuō)了一句：“因?yàn)樗愠鰜?lái)的大氣壓大得不可思議！”

聽(tīng)后反思：原本以為該教師會(huì)作出很長(zhǎng)一段解釋，哪里知道教師就說(shuō)了一句。其實(shí)這一句也很有作用，因?yàn)閺膶W(xué)生的反應(yīng)來(lái)看，所有學(xué)生都在琢磨這句話，從學(xué)生交頭接耳時(shí)的狀態(tài)和眼神可以看出，學(xué)生心中在疑惑：“大？有多大？”而上課教師也捕捉到了學(xué)生的這一反應(yīng)，于是就順著學(xué)生的思維去進(jìn)行下面的托里拆利實(shí)驗(yàn)。

這句說(shuō)明雖然所用時(shí)間不長(zhǎng)，但可以說(shuō)如行云流水，過(guò)渡得非常自然。后來(lái)筆者就想：為什么會(huì)這么自然呢？再進(jìn)一步想想，原因也很簡(jiǎn)單：因?yàn)榻處煹脑O(shè)計(jì)是根據(jù)學(xué)生的思維來(lái)的，學(xué)生的思維到了哪一步，教師的教學(xué)就到哪一步。這種基于學(xué)生思維的教學(xué)，該教師展開(kāi)得十分自然，這說(shuō)明該教師心中以生為本的理念是扎根的，于是他很自然地選擇了根據(jù)學(xué)生的思維推進(jìn)教學(xué)過(guò)程。而學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程也是非常自然的，在他們遇到了問(wèn)題的時(shí)候，教師隨后的教學(xué)也就跟上了。

教師順著學(xué)生的思路說(shuō)了一句：“大氣壓有多大，我們就來(lái)測(cè)一下?！?/p>

現(xiàn)在的教材常常采用注射器搭配彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)大氣壓，這樣的設(shè)計(jì)被認(rèn)為取材簡(jiǎn)單、原理易懂。但在實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)該原理其實(shí)并不十分理解，一個(gè)重要原因就是，學(xué)生對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的研究對(duì)象——活塞的受力分析并不清晰，而教師在講的過(guò)程中也不容易讓學(xué)生聽(tīng)懂。在日常的教學(xué)研討中，有不少同行認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)比托里拆利實(shí)驗(yàn)好。其實(shí)在筆者看來(lái)，在原理上盡管兩者的難度差不多，但在操作上這個(gè)實(shí)驗(yàn)確實(shí)簡(jiǎn)單一些，因?yàn)樗y具有一定的危險(xiǎn)性。但實(shí)際上這個(gè)實(shí)驗(yàn)也有不足的地方，因?yàn)橥欣锊鹄麑?shí)驗(yàn)作為大氣壓中最經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，離開(kāi)了教材其實(shí)是有些可惜的。因此，要讓學(xué)生理解為什么76厘米高的水銀柱的壓強(qiáng)就是大氣壓強(qiáng)，就成了一個(gè)挑戰(zhàn)。該上課教師是這樣處理的：他先給學(xué)生介紹了托里拆利設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的靈感來(lái)自當(dāng)時(shí)人們抽水時(shí)發(fā)現(xiàn)水只能抽到10米高，在確認(rèn)了這是因?yàn)榇髿庵荒芡衅疬@么高的水柱時(shí)，托里拆利才做了著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)。也就是說(shuō)，托里拆利實(shí)驗(yàn)其實(shí)是生活素材的濃縮。而這樣的介紹，讓學(xué)生無(wú)意中認(rèn)可了大氣壓的“本領(lǐng)”——托起10米高的水柱，于是通過(guò)水的壓強(qiáng)的計(jì)算就可以得到大氣壓的值了。

其實(shí)，無(wú)論是哪種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，都可以讓學(xué)生在有效的思考中完成對(duì)大氣壓的認(rèn)識(shí)，這也是可以提升學(xué)生的思維品質(zhì)的。

三、實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)，促使學(xué)生疑后獲知

該教師在課堂上做的是托里拆利實(shí)驗(yàn)，同時(shí)利用了現(xiàn)代教學(xué)手段給學(xué)生講授了用注射器測(cè)大氣壓的實(shí)驗(yàn)。這樣的選擇暫且不談優(yōu)劣，在筆者看來(lái)，這樣的設(shè)計(jì)至少表明了該教師對(duì)本課的教學(xué)有一個(gè)屬于自己的認(rèn)識(shí)。在課后的交流中，他也說(shuō)了他的思路：既不想讓經(jīng)典的托里拆利實(shí)驗(yàn)“失傳”，也不能忽視應(yīng)試需要。

實(shí)驗(yàn)之后，該教師讓學(xué)生形成了對(duì)大氣壓的認(rèn)識(shí)：大氣有壓強(qiáng)，大氣壓強(qiáng)有一定的大小，大氣壓的值約是100000Pa……

當(dāng)然，這些認(rèn)識(shí)并不是直接給學(xué)生的，而是讓學(xué)生在總結(jié)上述過(guò)程的基礎(chǔ)上得出來(lái)的。這是一個(gè)讓學(xué)生自己整理知識(shí)、形成認(rèn)知的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程的設(shè)計(jì)介于實(shí)驗(yàn)與課堂訓(xùn)練之間。這個(gè)環(huán)節(jié)通常容易為教師所忽視，尤其是在日常教學(xué)中，教師很少會(huì)讓學(xué)生花時(shí)間完成這樣一個(gè)過(guò)程。但據(jù)我們了解，該教師的課堂上這一行為已經(jīng)成為習(xí)慣。

聽(tīng)后反思：日常課與公開(kāi)課“兩張皮”的現(xiàn)象可以說(shuō)是久治不愈，其中的原因是多方面的。能夠在有人聽(tīng)課的情況下，真實(shí)地按照自己的想法去上實(shí)實(shí)在在的課而不是表演課，這是一種非常難能可貴的品質(zhì)！這個(gè)品質(zhì)的高貴之處在于切合了學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，真正從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度思考如何教學(xué)。而這樣的一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，確實(shí)讓學(xué)生的思維品質(zhì)得到了培養(yǎng)。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生可能有些粗糙的認(rèn)識(shí)會(huì)變得更加精細(xì)，這是磨刀不誤砍柴工，是有價(jià)值的。

總的來(lái)說(shuō)，這一節(jié)有著干貨的日常公開(kāi)課，展現(xiàn)了該教師腳踏實(shí)地進(jìn)行物理教學(xué)的品質(zhì)，仔細(xì)琢磨，味道確實(shí)不錯(cuò)。

參考文獻(xiàn)：

[1]金 晶.巧妙設(shè)疑培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力[J].考試與評(píng)價(jià)，2016（4）：77.

[2]蔡峰黎.促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的物理課堂提問(wèn)策略[J].中學(xué)教學(xué)參考，2018（2）：46-47.