以实验为载体 用问题引导思维生长

洪芳

【摘 要】在物理课堂教学中，会出现由于学生的能力不足，不能理解物理规律，导致教学效果不佳的情况。为改善教学效果，可以以实验为载体，用问题引导思维，让学生的思维在引导中生长、发散、创新，从而构建物理知识体系，培养核心素养。

【关键词】实验;问题引导;思维

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2020）04-0157-02

物理学科的核心素养包含四个方面：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。有了一定的科学思维能力，才能形成正确的物理观念，才能完成科学探究，才能承担起科学责任。课堂教学中要注重思维引导，让学生的思维在引导中生长、发散，从而构建物理知识体系，培养核心素养。

1   为什么以问题引导

问题不仅指课堂提问、学生疑问，问题是教学内容，它贯穿于教学始终。问题引导是将发现问题、思考问题、解决问题循环贯穿于整个教学过程的一种教学方式，学生在发现、思考、解决问题中掌握课程内容，理解得出物理规律和结论，再应用规律和结论解决新的问题，问题引导体现了教师的主导地位，学生的主体地位，问题引导到解决问题的过程，即引导思维形成的过程，解决问题是课堂目的，思维形成才是教学目的，问题引导的本质是引导思考，问题引导是辅助杆，思维是周边的藤蔓，绕杆生长发散，直至创新[1]。

2   为什么以实验为载体

物理学科的基础是实验，物理教学的核心是实验，实验既是教学手段，又是教学内容。实验为物理观念的形成提供了感性材料，加深了学生对物理规律的理解。实验是载体，承载问题，承载思维。实验是物理学习兴趣的起点，具有科学思维是物理兴趣的最高点。实验是科学探究中的必要过程，实验过程中可以发现问题、解决问题，实验中时刻伴随思考。物理课堂中的实验可以体现问题引导过程和思维的形成与应用。

3   如何以实验为载体用问题引导思维生长

以苏科版八年级下第十章第二节《液体的压强》为例，阐述如何以实验为载体用问题引导思维法发展。

在液体压强之前刚学习了固体压强，通过气球的形变、手的感觉比较压力的作用效果，引入压强。所以上液体压强可以从固体压强着手，主要环节如下：

3.1  温故知新

提问：钩码对桌面有压强吗？如何展现钩码产生的压强？

实验：将钩码放在橡皮膜容器中，观察橡皮膜形变;将钩码放在手中感受。得结论：钩码能产生压强。

思维：对之前压强的内容适当回忆，从两方面展现压强：其他物体的形变与人的感受。类似问题模仿解决，模仿是思维的生长点。

提问：液体能产生压强吗？如何展示液体产生的压强？

实验：将水倒入底部和侧壁贴有橡皮膜的矿泉水瓶，观察橡皮膜的形变;把保鲜袋套在手上，浸入水中，观察、感受;将底部是橡皮膜的矿泉水瓶放入水里，观察橡皮膜的形变。得结论：液体对容器底部、侧壁有压强，液体内部有压强，液体内部向各个方向都有压强。

思维：知识迁移，实验器材、实验方法、实验结论的迁移，都符合学生的认知特点。思考、解决问题可以从生活经验出发，也可以从已有知识出发，在对比固体压强和液体压强中，掌握两者的联系与区别，以获得新的知识。知识迁移是思維的生长点。从固体压强到液体压强的思维过程如图：

3.2  探索新知

提问：刚才的实验与体验中，你还有什么发现？你觉得液体内部压强的大小和什么因素有关？

实验：矿泉水瓶放得越深，橡皮膜形变越大;手入水面越往下，受压的感受也越明显;矿泉水瓶放法不同时，橡皮膜往不同方向凹陷;桌上除了水还有盐水可以做相同的实验，可能出现不同的现象。猜想：液体内部的压强大小与方向、深度、液体密度有关。

思维：在科学探究中猜想是根据经验、体验而来的，并不是凭空产生，并不是不着边际，所以猜想需要实验体验、需要问题引导。实验、体验是思维的生长点。

提问：用什么方法验证猜想是否正确？用已有的器材——橡皮膜底的矿泉水瓶，如何探究液体内部压强与方向的关系？对此问题进行交流、尝试，发现问题，并进行改正。

实验：控制变量法，将橡皮底的矿泉水瓶放入水中，观察橡皮膜的形变;控制深度不变，改变方向，观察橡皮膜的形变变化。困难：①瓶子太大，不方便改变方向;②橡皮膜形变不明显。交流、思考后改进：①橡皮膜改小，方便改变方向了，但形变更不明显了。②再用转化的方式将形变放大。最终解决方法：使用压强计探究液体压强与方向、深度、密度的关系，得结论。

思维：实验不是老师说需要做才做的，也不是老师说该怎么做就按部就班地去做，而是需要思考为什么做？做什么？可以用怎样的器材完成实验？需要怎样的器材才能完成实验？选择器材的理由和作用是什么？思考随问题引导逐渐深入，让思维可持续发展。在这个实验过程中使用了控制变量、转化的研究方法，包含了缩小放大的创新思维。创新是思维的生长方向。

3.3  应用新知

提问：1648年帕斯卡通过细管子往装满水的木桶里倒了几杯水，桶就裂开了，为什么？为什么深海是禁区？如何突破？

实验：模拟帕斯卡裂桶实验。

思维：从模拟帕斯卡裂桶实验可以看出，液体压强随深度的增加而增加，这样学生对深度这个因素有了更好的理解，将此概念区别于质量、重力等因素，更好的理解应用物理规律。对“蛟龙号”载人深潜器的介绍有助于提升思维品质，思维品质为思维生长保驾护航，提升科学态度与责任的核心素养。应用新知的具体内容为：帕斯卡实验;深海是禁区的原因;蛟龙号潜艇介绍，形成完整的思维过程。

4   结语

“听”与“做题”的物理课堂太单一，侧重于“思”与“实验”的物理课堂才能激发学生积极性，愿物理课堂能带给学生科学的思维方式，培养学生科学素养。

【参考文献】

[1]华永平.物理实验型探究教学：发展核心素养的有力推手[J].中学物理，2019（10）.