制造“沖突”，讓思維碰撞出火花

盧浩

1. 背景分析

傳統(tǒng)初中物理習(xí)題教學(xué)是在教師的支配下，選用條件充足，結(jié)論唯一的習(xí)題，讓學(xué)生沿著一個方向按照一種思維模式被動地解析，只能使學(xué)生進(jìn)行模擬式學(xué)習(xí)，對學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力提高作用不大。本文結(jié)合案例探討如何制造物理課堂里的“喜劇沖突”，凸顯“思維碰撞”的初中物理習(xí)題課教學(xué)，現(xiàn)將一些體會表述如下。

2.案例描述

我在一次區(qū)級賽課中上了一節(jié)舞臺變化的復(fù)習(xí)課，實驗題選用了中考指導(dǎo)書上的一道題目，原題如下：關(guān)欣小組的同學(xué)們在做“探究水的沸騰”實驗時，加熱了很長時間后水才沸騰，他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：

這道題考查的是學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)用圖像形式研究物理規(guī)律：水在沸騰前吸熱升溫，沸騰時，吸熱保持沸點溫度不變。

按正常的教學(xué)程序，學(xué)生畫出圖像是沒有問題的，但是我在賽課的時候?qū)⒃}改為：關(guān)欣小組的同學(xué)們在做“探究水的沸騰”實驗時，加熱了很長時間后水才沸騰，他們記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：

做此改變的意圖在于，當(dāng)實驗數(shù)據(jù)和我們所學(xué)的已有規(guī)律出現(xiàn)沖突的時候，學(xué)生該怎樣處理？我的預(yù)設(shè)是：讓學(xué)生理所當(dāng)然地畫出課本上的曲線，總結(jié)出水沸騰時溫度隨時間的變化關(guān)系。

如此一變，畫圖過程中學(xué)生像炸開了鍋，課堂上學(xué)生畫出的圖像可以總結(jié)為兩類：

對于圖a：學(xué)生A的解釋：根據(jù)平時探究結(jié)果和作圖要求，我們應(yīng)該用光滑的曲線連接數(shù)據(jù)中的各點，從而總結(jié)出物理規(guī)律，這道題實驗數(shù)據(jù)有問題，是不是老師題目出錯了。

教師：沒有，我們在實驗時經(jīng)常出現(xiàn)很多數(shù)據(jù)，這種情況是比較多見的。

學(xué)生A：那我就不知道了。

學(xué)生B：第8分鐘，火突然猛了一下，所以溫度到了98度。

教師：那是不是我火再猛一點，還會到101度呢？

學(xué)生B：……

學(xué)生C：我們以前做過這樣一道題目，煮難煮食物的時候等水沸騰后把火關(guān)小，水依然能沸騰，而且溫度保持不變，還可以節(jié)省燃料。

教師：是的，很對，所以火的大小是不會影響水的沸點的。

學(xué)生D：那有可能是溫度計碰到杯底了。

教師：哈哈，很好，我覺得也有這種可能哦，如果一不小心，溫度計的液泡碰到杯底，也許溫度就是98度呢？

學(xué)生E： 也許是當(dāng)時氣壓突然變化了一下呢？

教師：這個可能也是存在的。

教師追問：那如果是這種情況，圖像應(yīng)該怎么畫呢？

學(xué)生D：畫圖a，因為這是實驗中的失誤造成的。

教師：很好，這是實驗操作上的錯誤，屬于實驗中的無效數(shù)據(jù)，我們應(yīng)該舍去。

學(xué)生A：那我的圖像畫得還是正確的，還有一種可能，那就是實驗數(shù)據(jù)有問題，也許讀數(shù)時出現(xiàn)了誤差，這一點應(yīng)該在處理數(shù)據(jù)的時候忽略掉，所以我的圖像還是對的。

教師：那我們應(yīng)該如何讓你的結(jié)論更可靠呢？

學(xué)生：只有再進(jìn)行實驗，得到更多的有效數(shù)據(jù)。

教師：很好，只有充足的數(shù)據(jù)才能讓我們得出的結(jié)論更具普遍性，這就是我們做探究性實驗時要多次試驗的目的。一個具有劃時代意義的定律或者結(jié)論的得出是靠科學(xué)實驗和無數(shù)數(shù)據(jù)總結(jié)出來的。即使這位科學(xué)家再具權(quán)威，沒有數(shù)據(jù)的支撐這個結(jié)論是不可能被多數(shù)人接受的。但是，我們在做探究已知規(guī)律實驗的時候，對于不符合已知規(guī)律的沖突情況，應(yīng)該從試驗環(huán)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性上分析，得出符合已知規(guī)律的結(jié)論。

對于圖b：學(xué)生F：我是根據(jù)老師給的記錄的數(shù)據(jù)描繪出來的。

教師：我們對實驗數(shù)據(jù)的處理，通常采用圖像法找出規(guī)律，可以發(fā)現(xiàn)不在曲線附近的點，但是靠近圖像附近的點也是合理的，如果這個數(shù)據(jù)明顯偏離曲線，說明這個數(shù)據(jù)有可能是錯誤的，應(yīng)該先在實驗中分析是否實驗環(huán)節(jié)出了問題，決定該點的取舍。對于已知的規(guī)律，我們做了驗證后，最終舍去這個點。所以應(yīng)該如a圖畫法。

3.案例反思

課后評委老師和我交流了一點，對于畫圖像b的同學(xué)的處理有點倉促和草率，

我們要發(fā)現(xiàn)和保留的就是學(xué)生這種實事求是的精神，這突出的“拐點”雖然不可以作為實驗數(shù)據(jù)保留，但是可以作為培養(yǎng)學(xué)生實事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神的契機而保留。很多科學(xué)研究更需要這樣質(zhì)疑的態(tài)度，很多重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)是在這一個個小小的“拐點”中發(fā)現(xiàn)的，如水的反膨脹點，電磁感應(yīng)現(xiàn)象等。評委老師說的這一點我很贊成。

完成習(xí)題時具有嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度，而不是浮躁、草率的態(tài)度，對待實驗測量的數(shù)據(jù)有實事求是的態(tài)度，而不是虛假、編造的態(tài)度;思考問題時具有獨立思考、敢于提問、勇于創(chuàng)新的精神，而不是人云亦云、迷信權(quán)威、墨守成規(guī)。通過習(xí)題教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和精神，形成健康向上的人生觀、價值觀和世界觀。

物理課堂需要思維的碰撞，我們要善于制造這樣的沖突，激發(fā)出學(xué)生智慧的火花。一個簡單的數(shù)據(jù)改編就能讓我們的課堂變得精彩。