楊新艷

摘要：實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法，同時也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效性。本文略述通過設(shè)置游戲?qū)嶒?yàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力，建立批判性思考的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。初步探討了在科學(xué)教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的一種方法和途徑——游戲?qū)嶒?yàn)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新；好奇心；想象力；批判性思維；游戲?qū)嶒?yàn)

中圖分類號：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）04-0082

清華大學(xué)錢穎一教授認(rèn)為，創(chuàng)新有三個基本元素：好奇心、想象力和批判性思維。這三個元素是相互關(guān)聯(lián)的。好奇心是驅(qū)動力，推動我們?nèi)ヌ綄?。想象力是拓展思維空間，去超越現(xiàn)實(shí)的局限。而批判性思維讓我們挑戰(zhàn)已有的知識，永遠(yuǎn)去尋找新的更好的答案。

創(chuàng)新是拋開舊的，創(chuàng)造新的。創(chuàng)新是一個民族的靈魂、一個民族的希望。教師擔(dān)任培養(yǎng)下一代的工作，有必要把創(chuàng)新的意識和能力在課堂教學(xué)工作中體現(xiàn)出來。本文從好奇心、想象力和批判思維三個方面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，略述淺見，以供商榷。

一、觀察游戲?qū)嶒?yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新動力——好奇心

法國教育家盧梭指出：“好奇心只要有很好的引導(dǎo)，就能成為孩子尋求知識的動力?！蹦敲?，如何培養(yǎng)學(xué)生的好奇心呢？朱清時認(rèn)為，要讓學(xué)生有機(jī)會觀察到非富多彩的自然現(xiàn)象，利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象喚醒學(xué)生沉睡的好奇心。

1. 先聲奪人的游戲——轉(zhuǎn)軸撥弦三兩聲，未成曲調(diào)先有情

在課堂教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，利用游戲化的實(shí)驗(yàn)給課堂披上神秘的面紗，制造奇趣的課堂氛圍，讓學(xué)生帶著期待的心情進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)，喚醒學(xué)生的好奇心。在初中慣性實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)時，如果教師講課采用老生常談的事例，列舉習(xí)以為常的現(xiàn)象，引用書本司空見慣的圖片，會讓學(xué)生產(chǎn)生枯燥重復(fù)的感覺，很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力——好奇心。如圖1所示，一張硬紙上方放置放有雞蛋的圓紙筒（告訴學(xué)生雞蛋是生的）。這個游戲?qū)嶒?yàn)利用生活物品，實(shí)驗(yàn)放到學(xué)生眼前，學(xué)生會悚然一驚，再配上教師的設(shè)問：抽動紙板雞蛋會落在哪里嗎？雞蛋會不會碎？雞蛋和紙筒還在一起嗎？紙筒會和雞蛋一起倒下嗎？學(xué)生的內(nèi)心會產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。教師做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。利用驚奇的現(xiàn)象喚醒學(xué)生的興趣。

2. 豁然開朗的游戲——山窮水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村

講授聲音傳播需要介質(zhì)時，筆者是這樣做比較聲音傳播快慢的實(shí)驗(yàn)。筆者做了一個《會發(fā)聲的氣球》的實(shí)驗(yàn)。把液體和氣體傳聲固定在一個物體氣球內(nèi)，比較聲音在不同介質(zhì)中傳播速度，并且實(shí)驗(yàn)用具簡單、現(xiàn)象明顯，讓學(xué)生親身體會液體的傳聲速度。實(shí)驗(yàn)過程：把第一個氣球吹好，用細(xì)線將口扎緊放到一邊備用。將第二個氣球口套在水龍頭口上，慢慢注入自來水。當(dāng)這個氣球和第一個氣球差不多大小時停止注水，用細(xì)線將口扎好。將2個氣球平放在桌子上，用手指輕輕叩響桌面，把耳朵依次緊貼在2個氣球上聽聲音。這時，我們會發(fā)現(xiàn)盛水的氣球能傳出比較清晰的聲音。這能很好地說明液體的傳聲速度比氣體快。

3. 只可意會的游戲——竹外桃花三兩枝，春江水暖鴨先知

學(xué)習(xí)《大氣壓強(qiáng)》讓學(xué)生感受大氣壓帶給我們的感受。教師先拋出問題：今天我給同學(xué)們帶來了氣球，誰能幫我把這個氣球變大？學(xué)生可能會說出一些方法。繼續(xù)提出問題：如果不用吹氣的方法，還能有其他方法嗎？經(jīng)過引導(dǎo)，展示實(shí)驗(yàn)儀器，再次發(fā)問：在這個實(shí)驗(yàn)中你能想到什么方法使氣球變大？緊接著進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示：用套有氣球的過濾錐形瓶“吸”氣球的演示實(shí)驗(yàn)作為《大氣壓強(qiáng)》這節(jié)課的課堂導(dǎo)入。第一次在錐形瓶右側(cè)的接口處，用打氣筒打氣，氣球膨脹了；第二次在錐形瓶右側(cè)的接口處，用抽氣筒抽氣，氣球先進(jìn)入錐形瓶，然后氣球變大了。大氣壓是真實(shí)存在的，但我們又看不到、摸不著，只能通過觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果體會大氣壓存在。

二、操作游戲?qū)嶒?yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新源泉——想象力

想象力改變了人類的生活，無數(shù)以前只是人類想象中出現(xiàn)的畫面后來都一一被實(shí)現(xiàn)。想象力是創(chuàng)新的翅膀，是一種在現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)上累計起來的智慧。

1. 捕捉“實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)”——一石激起千層浪

想象力是在實(shí)驗(yàn)中隨時捕捉到有價值的信息，然后加以聯(lián)想，進(jìn)而為創(chuàng)新提供思維的源泉。課堂中，教師把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)和游戲相結(jié)合的情境。在這種游戲?qū)嶒?yàn)情境中教師培養(yǎng)學(xué)生的想象力。在積累豐富的實(shí)踐知識經(jīng)驗(yàn)后，學(xué)生捕捉到創(chuàng)新性想象的產(chǎn)物。學(xué)習(xí)力的時候，我們是通過學(xué)習(xí)力的作用效果來說明力的存在的。通過實(shí)驗(yàn)游戲?qū)W生能體會到力的存在和力傳導(dǎo)，可以達(dá)到講課事半功倍的效果。筆者是通過《水中的魔力》的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感受水的壓力。實(shí)驗(yàn)過程：把塑料袋套在手上。在盆中加入自來水，然后把手連同塑料袋一起放入盆中。（注意袋口不要沒入水中，防止塑料袋內(nèi)進(jìn)水。）此時，慢慢提起你的手，你會發(fā)現(xiàn)塑料袋緊貼你的手，好像它被手吸住了似的。這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生感知實(shí)驗(yàn)過程，喚醒學(xué)生的好奇心。

2. 話題“奇思妙想”——海闊天空任馳騁

想象力需要靈感，靈感不是無源之水，只有收到特定氣氛的感染才能使產(chǎn)生。只有在學(xué)生情緒高漲，不斷要求進(jìn)步，想把自己獨(dú)有的想法表達(dá)出來的氣氛中，才能產(chǎn)生豐富多彩的靈感。實(shí)游戲驗(yàn)的氣氛，像茶館一樣圍繞一個話題啟發(fā)想象力。在講述摩擦力時，筆者就用了這種方法。發(fā)揮想象，如果地球上沒有摩擦力，人類在地球上如何行走？我們的生活會變成什么樣？

3. 表演“穿越話劇”——仰望星空談歷史

慣性定律是經(jīng)過幾代科學(xué)家不懈努力得到的規(guī)律。每個小組演出一個時代的代表人物觀點(diǎn)。筆者讓全班分成四個小組，每個小組做兩件事情：講述內(nèi)容和動手實(shí)驗(yàn)。四個小組分別是亞里士多德、伽利略、笛卡爾和牛頓。在這個過程中，學(xué)生共同討論交流，分享成果。

第一幕：亞里士多德的運(yùn)動觀。拄著拐杖，戴著（上接第82頁）絡(luò)腮胡子的亞里士多德出場了：“各位后輩們，我的觀點(diǎn)——運(yùn)動觀，流行了一千多年了。今天我給大家講一講，手推車，車子才能前進(jìn)；不推，前進(jìn)的車子就要停下來。手不用力推車時，車子不能動，保持靜止。可見，運(yùn)動需要力來維持?！绷硗獾耐瑢W(xué)在一旁演示手推車實(shí)驗(yàn)。

第二幕：伽利略的理想實(shí)驗(yàn)。一個同學(xué)拿著雙斜面和一個小球在第一組同學(xué)的旁邊開始做實(shí)驗(yàn)，扮演伽利略的同學(xué)開始娓娓道來：“前輩，您請看我的助手正在做的實(shí)驗(yàn)。讓小球從斜面上一處靜止?jié)L下，小球最后會停在毛巾水平面；第二次取走毛巾，還讓小球從相同的位置靜止?jié)L下，小球在水平面上要滾得遠(yuǎn)些。這說明小球在沒有受到手的推力時依然能夠前進(jìn)。小球停下來是因?yàn)槭艿搅四Σ亮?。我的觀點(diǎn)——力是改變物體運(yùn)動的原因?！?/p>

第三幕：笛卡爾的觀點(diǎn)：物體不受力時，運(yùn)動的物體將做勻速直線運(yùn)動。笛卡爾出場說：“伽利略先生，沿水平面運(yùn)動的球?qū)⒁恢边\(yùn)動到什么地方呢？我認(rèn)為小球?qū)⒗^續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動，既不停下來也不偏離原來的方向，這應(yīng)該成為一個原理，它是人類整個自然觀的基石?！?/p>

第四幕：牛頓出場。牛頓：“我是牛頓，我認(rèn)為一切物體，在不受力的時候?qū)⒈３衷瓉淼倪\(yùn)動狀態(tài)。請大家觀看冰壺比賽視頻，直觀地感受勻速直線運(yùn)動?！币?yàn)榈厍蛏纤械奈矬w都受到力的作用，我無法直接給大家做物體不受力的實(shí)驗(yàn)。我的結(jié)論是通過實(shí)驗(yàn)加推理得出的。

三、思考游戲?qū)嶒?yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新的核心——批判性思維

批判性思維是有目的的、自我校準(zhǔn)的判斷。關(guān)于批判性思維培養(yǎng)，筆者認(rèn)為初中階段要培養(yǎng)學(xué)生批判性思考的能力。

思考要帶有批判性，這樣就有一種思考叫做批判性思考。批判性思考是專門找出自己與別人的思考不同點(diǎn)。目的是建構(gòu)更有說服力力的論證以及提升自己的思考能力。批判性思考的主要批判對象是想法、信念與論證，而不是人。

1. 質(zhì)疑游戲?qū)嶒?yàn)，提出批判性思考的問題

一般來說，學(xué)生從入學(xué)開始就應(yīng)該逐漸培養(yǎng)批判性思考能力，他們?nèi)蘸髮τ诿襟w或者書本上的信息能夠抱著懷疑的態(tài)度來閱讀，能夠用求真務(wù)實(shí)、探求真理的態(tài)度發(fā)現(xiàn)問題和分析問題，從而做出理性的判斷和選擇。

批判性思考的重要技巧是質(zhì)疑。批判性思考問題：你乘坐的客機(jī)以800千米/小時的速度勻速直線飛行。如果此時有一個球從飛機(jī)上落下，它會落到飛機(jī)后面還是正下方？為什么？這道題是我們在學(xué)習(xí)完慣性后問學(xué)生的問題。在教學(xué)中，我們教師盡可能多問幾個為什么，語言描述實(shí)驗(yàn)時盡可能多一些設(shè)問，逐步提高學(xué)生質(zhì)疑的能力。擁有批判性思考的學(xué)生，不會盲目迷信教師和專家，也不會盲從和跟風(fēng)?！陡×Α方虒W(xué)時，把事先準(zhǔn)備好的兩杯溶液放在講臺上（不告訴學(xué)生是什么液體），其中一杯裝入清水，另一杯裝入飽和食鹽水。向?qū)W生出示馬鈴薯，問學(xué)生：誰能猜測一下，馬鈴薯放入燒杯中沉浮情況如何？如果學(xué)生猜測馬鈴薯沉入水底，教師把馬鈴薯放入飽和食鹽水中；如果學(xué)生猜測馬鈴薯浮在水中，教師把馬鈴薯放入清水中。教師做出微實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的猜想不同，讓同學(xué)們大失所望，在學(xué)生質(zhì)疑后，教師及時把雞蛋撈出放入另外一個燒杯溶液，結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生猜測的結(jié)果一樣。激發(fā)學(xué)生思考，為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。

2. 釋疑游戲?qū)嶒?yàn)，提出批判性思考的理由

我們學(xué)習(xí)科學(xué)時有些實(shí)驗(yàn)的條件是我們在課堂上無法做到的，而單純比講解理論知識容易讓學(xué)生死記硬背，更容易讓學(xué)生產(chǎn)生理解知識的困難。比如講解物體傳熱的條件就要說，存在溫度差熱量才會發(fā)生轉(zhuǎn)移，熱量是看不見的物理量，這時講解就有點(diǎn)理論知識。如果我們做一做游戲?qū)嶒?yàn)《不會沸騰的水》就會產(chǎn)生一目了然、事倍功半的效果?！恫粫序v的水實(shí)驗(yàn)》內(nèi)容：把小燒杯放入大燒杯中，往大小燒杯中注入相同高度的水，把大燒餅放在酒精燈上加熱。過一會兒，大燒杯中的水就會沸騰起來，繼續(xù)加熱，小燒杯中的水始終沒有沸騰。實(shí)驗(yàn)過程中用溫度計測量水溫。這樣可以簡單、輕松地解答學(xué)生的疑問。

四、結(jié)論

本文略述通過游戲?qū)嶒?yàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心和想象力，建立批判性思考的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索，在今后的教學(xué)中，筆者將盡自己所能喚醒學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的想象力，建立好學(xué)生的批判性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（作者單位：浙江省桐鄉(xiāng)市洲泉中學(xué) 314500）