以实验催化问题用问题激发思维

1、以实验催化问题 用问题激发思维创造性思维基于实践始于问题，问题是思维活动的起点。教学过程首先应当是激发学生思维的过程，要让学生在持续不断的思维活动的实践中学会思维。由于人类的思维总是和一定的问题情境相联系的，这在客观上就向我们提出了如何立足教学和学生实际，通过创设有针对性的问题情境，激发学生的思维活动，进而促进学生思维能力及创新能力的形成和发展的问题。而实验作为人类一种重要的实践活动形式，同时也是教学活动中一种基本的实践活动形式，它不但是人们解决问题的有效途径，同时也是产生新问题的重要源泉，因而在催化问题情境，激发学生思维方面也就有着重要的作用。本文选取物理教学的视角就此作些探讨。一、用拓展性

2、问题激发学生思维的广度思维的广度是指在解决问题时所表现出的善于运用多方面知识和经验从多角度、多层次、全方位考虑问题的思维品质。在实验教学中，借助于拓展性问题情境为学生开辟较为广阔的思维空间，可以有效地促进这种思维品质的形成和发展。如在关于“浮力”的教学中，我们通常会结合实验探索出“阿基米德定律”，并向学生介绍关于阿基米德发现这个定律的生动故事：阿基米德正是在“如何鉴别金质王冠是否掺入了白银”的问题意识的驱使下，才在洗澡时产生灵感，从而摘取了关于“浮力定律”发现的“王冠”。如果我们结合浮力实验向学生提出这样一个拓展性问题：“阿基米德关于王冠真伪的鉴别方法是否科学合理?是否有可能使金匠蒙受不白之冤

3、?”而学生通过深入的分析就会发现，阿基米德的判断只适用于王冠为实心体的情况，事实上，由于王冠上有缨、簪、球、叶等几十个大小不一、形态各异的部件，这样在加工制造过程中很难保证其内部没有空隙。因而依据排水多少的方法来鉴别其中是否掺入了银子可以说是有失偏颇的。当然这里并无对阿基米德的诋毁之意，有的是对真理的执著追求。 二、用延伸性问题激发学生思维的深度思维具有深度就似具有“火眼金睛”一般，表现为善于深入分析、思考问题，能透过纷繁复杂的表面现象以识破假象，进而认识事物的本质特征及事物间的本质联系。在物理教学中，通过创设延伸性问题情境，可以有效地引导和促使学生思维逐步向纵深发展，进而收到激发学

4、生思维深度的效果。如就“阿基米德定律”的教学而言，借助于客观具体的实验是能够帮助学生建立起“浮力”的概念的，也容易通过实验探究出关于浮力的“阿基米德定律”，即“浸在液体里的物体受到向上的浮力，其大小等于物体排开液体的重力”。但这并不意味着学生就能认识浮力的本质特征，而需要能够创设一些延伸性的问题情境激发学生思维的深度。诸如为了加深学生对“阿基米德定律”中“浸”的理解，可以提出如下问题：在一盛有水的容器中有一正方体木块，该木块下面涂有石蜡，并与容器的底部密合，问该木块是否受到浮力?为了解决这个问题，我们可通过实验进行探究：用手对木块稍作晃动发现木块迅即浮起；若用小刀轻轻划去结合部的密合蜡层，当划

5、去的部分达到一定程度时木块也会上浮。通过对这些实验现象的深入分析与思考，就会使学生认识到“阿基米德定律”中的“浸”所指的应是物体在液体中的漂浮或悬浮状态，对物体下部与容器底部有密合的接触面的情况不适用于“阿基米德定律”。进而帮助学生认识到“水对物体的浮力就是水对物体向上和向下的压力差”这个本质特征。三、用激励性问题激发学生思维的速度思维的速度表现在分析和处理问题过程中能“快速反应”，即思维敏捷，能出奇制胜地分析和解决所面临的问题。在实验教学中，通过创设一些激励性问题情境，可以促使学生在知识的快速迁移中锻炼思维“速度”。如针对如下一个实验设计问题：欲测量一小酒杯的密度，身边仅有一个量筒及水，看谁

6、能利用现有条件尽快给出测量小酒杯密度的实验方案。在强烈的成功意识和自信心的驱使下，学生会在问题面前表现得机智而又敏捷，许多学生很快就能理清思路：要测量小酒杯密度，必须测出其体积与质量，由于有水及量筒，只需让其沉入水中，由排开的水量便可知道其体积；怎样测量小酒杯的质量呢?这时他们又会联想到，物体的质量是和其重量相联系的，只要能想办法测出小酒杯的重量即可。小酒杯取口朝上的漂浮状态时，在重力与浮力的作用下处于平衡状态，其所受的重力就等于浮力，而小酒杯所受的浮力就等于小酒杯所排开的水的重量。这样问题也就迎刃而解了。经常给学生提供类似的一些激励性问题，让学生不断在充满竞争意识的氛围中积极主动地思考，这对

7、培养学生思维的速度是有裨益的。 四、用疑惑性问题激发学生思维的“密度”思维的“密度”表现在思考问题时所具有的严谨、细致、缜密的思维特点，能从错综复杂的关系中认清事物的本质特征。在实验教学中，教师通过设置一些似是而非的问题情境，将学生置于一种“愤悱”状态，可以收到培养学生思维严密之效。如在“物体的沉浮条件”的教学中，可进行如下实验：先在盛有水的玻璃槽中分别放入泡沫塑料、木块、硬币、铁片等，让学生观察现象并作出解释，学生很快就会给出“因为泡沫、木块比水轻，硬币、铁片比水重”的解释。教师再取出一个较大的木块与一较小的铁片（木块要比铁片重）放入水中，结果仍然是木块浮于水面，铁片沉于水底。这时

8、学生就会对“铁比木头重而下沉”的结论产生疑问，就会激发他们对“物体的沉浮是由什么因素决定”的思考。此时，再在水中放入任意大小的木块或铁片总是得出木块浮于水面、铁片沉于水底的结论。而伴随着实验的不断深入，学生会发现，物体的沉浮是与轻重无关的，只与材料本身的性质有关。那么漂浮于水面上的泡沫、木块在性质上有何相似之处呢?沉于水底的硬币、铁片又有何共性呢?通过分析思考（当然也可辅之以实验或查阅资料等过程）则不难发现，泡沫、木块的密度都比水的密度小，而硬币、铁片的密度又都比水的密度大，进而也就可以认识到物体在水中的沉浮取决于物体的密度是大于、还是小于水的密度：但这是否意味着只有密度比水小的物体才能浮于水

9、面上呢？那么用钢铁制成的万吨巨轮不也照样能在水上穿梭往来吗?进而使学生认识到，物体沉浮的根本原因在于物体所受的重力是否大于浮力。而通过如此不断地“教无疑者有疑，教有疑者无疑”，学生也就完成了对“浮力”的去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的认识过程。 五、用矛盾性问题激发学生思维的“精度”思维的“精度”是对信息进行全面审查、加工的思维品质，它有助于人们在选择、甄别和反思中分清是非，辨别真伪，把握事物的本质特征。在实验教学中，通过创设一些矛盾性问题情境，让学生的思维处于进退维谷的两难境地，可以达到培养和锻炼学生思维“精度”的目的。如在“液体的表面性质”的教学中，可以进行下列实验：先将

10、一木块与一硬币放入盛有水的水槽中，结果木块浮于水面而硬币沉入水底；再给一玻璃杯灌满水，并小心翼翼地将一枚硬币放在水面上，而硬币居然能浮于水面。如此令学生感到有些不可思议的、与其原有认知结构相矛盾的实验现象，就会激发学生进行深入、精细的思考。而当学生通过自己的实验与观察，看到硬币下方的水面呈凹陷状，在此基础上学生经过分析讨论，就会认识到硬币“浮”于水面与木块浮于水面的道理是有着本质区别的，它有可能与硬币下水面的“凹陷”有关，进而再通过进一步的实验与思考，就会发现“液体表面张力”的本质特征。爱因斯坦曾经指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅是一个数学或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”1问题作为思维的起点和动力，在人类的创造活动中有着至关重要的作用。其实，科学上的很多重大发现与发明，与其说是问题的解决者做出的，毋宁说是问题的寻求者促成的。事实上，正是瓦特对“烧开