关键词：科学实验；思维品质；效率
科学是一门以实验为基础的学科，实验的地位极其重要，实验的作用不可取代。科学课的教学就是要通过实验引入概念，得出规律，通过实验检验猜想，通过实验培养兴趣和实践能力，通过实验与实践发展学生的科学素养，提升思维品质。以全面开发、培养学生的良好思维品质为动力，笔者在近年的教学工作中针对科学课实验的安排与设计进行了一系列的尝试与摸索，取得了不错的效果。
一、培养思维的深刻性
思维的深刻性就是善于深入地思考问题，抓住事物的本质与规律，进而圆满的解决问题。学生具备思维深刻性是学好科学的必备素质，反之，使用正确的方法科学地学习科学又能促进思维深刻性的发展。
1.提高实验可观察性，使认知更清晰
有些演示实验现象不明显，可观察性差，不利于学生观察，学生直观感受不深刻，也就无从透过实验现象，发现问题的本质特征，揭露现象产生和发展的规律，预见实验的发展进程及结果。对此类实验的有效改进能大幅提升演示实验的演示效果，使学生获得更深刻、直观的感受。
案例1：学习“大气压强”这一节中，课本安排了一个“液体对流”的实验。为了提高实验的可观察性，对实验可以作如下改进：在一只大水槽中装满温水，在一只广口瓶中倒入热水，并往瓶中滴入红色墨水，在另一只广口瓶中倒入冷水，并往瓶中滴入蓝色墨水，将装有热水的广口瓶横放在水槽底部，瓶口对着水槽的中央，同时，将装有冷水的广口瓶水平放入水槽的另一端，瓶口也对着水槽的中央，并保持广口瓶的位置刚好在水面下。此时就能很清晰地观察到红色的热水逐渐上升，而蓝色的冷水逐渐下沉。实验效果非常好。
2.分析对比实验，提升思维的深度
对比实验可以带来在不同实验条件下，产生不同实验结果的最直观的感受，形成更深刻的印象，有利于参与者通过对比，全面地做出总结，得出结论。
案例2：学习“大气压强”这一节中，“杯中的水会流出来吗？”这个实验可以设计如下对比：准备一只容积为300毫升左右的塑料杯，用剪刀在杯底钻一个直径约为0.3厘米的小孔，用手指压住小孔，同时向杯中加满水，用厚纸片盖住杯口。用手将纸片轻压在塑料杯上，同时将塑料杯倒置过来，移开压住纸片的手，杯内的水不会流出来。将手指从小孔上移开，杯内的水将会流出。通过对比移开手指前后截然不同的现象，引起学生的兴趣，然后具体分析产生两个不同现象的原因，引入大气压的概念。并且这个实验最好在课前就布置给学生，请学生回家试一试，并在课堂上请学生演示，还可以请学生讨论、分析实验成功的关键，更有助于大气压知识的理解。
二、培养发散思维的独创性
思维的独创性通常是指思维活动的创新精神，主要是看思维活动是否有创造性的态度。原创的、独创的通常都是富有突破性、充满新意的，与传统截然不同，体现的是一种创新、革命精神。
1.学生参与实验材料的准备，独创性地建构知识
案例3：在学习”生物与非生物”这一节中，“观察蜗牛”的实验，实验对象蜗牛就可以鼓励学生课前到野外捕捉，而在捕捉过程中学生已经开始独创性地参与实验。比如要成功捕捉到蜗牛，学生就会思考，到哪里捕捉蜗牛？在什么天气条件下更容易捕捉到蜗牛？捕捉到的蜗牛在什么环境下饲养？要对蜗牛进行饲养，又需要考虑蜗牛吃什么？这些问题再放到课堂上来讨论，学生在自己直接经验和观察的基础上讨论也就会更投入、更有效。通过学生的独创性地自主建构完成了蜗牛的生活环境、食性等学习问题。
2.减少对课本预设的依赖，独创性地自主探究
案例4：同样是“观察蜗牛”这个实验，课本设计是用糖、醋、击掌、触碰等方式，了解蜗牛的味觉、听觉、触觉等各种感觉。如果蜗牛由学生课前野外捕捉，那么学生肯定在课前就对蜗牛进行过观察甚至是自主探究，在课堂实验开始前就可以提问学生“你发现了蜗牛的哪些感觉，你是怎样发现的？”并引导学生进行交流。使学生能先避开课本对实验的预设，自主地进行实验探究。在实际教学中，学生通过独创性地自主探究不但能完成课本观察探究的相应内容，还有很多新的探究发现，比如有的学生研究了蜗牛对身体不同部位的触碰的敏感程度不同，有的学生研究了蜗牛对冷、热的感觉，有的学生对蜗牛进行了长时间的饲养，进行了详细的饲养记录，甚至观察到了蜗牛的繁殖。
三、培养思维的广阔性
思维的广阔性是指一个人思维的广度方面的特征，体现的是思路开阔，分析问题的全面性、思考问题的多面性、研究问题的全方位性。
案例5：在学习“几种重要的盐”这一节，可以安排这样一个实验：有一种混合溶液，含有硝酸钡、硝酸铜、硝酸银三种有毒重金属盐，要求用实验室提供的氢氧化钾溶液、稀盐酸、稀硫酸三种试剂，将混合溶液中的重金属离子逐一变成沉淀回收，最后得到只含有一种溶质的中性溶液。
根据实验的要求“重金属离子逐一变成沉淀回收”“最后得到只含有一种溶质的中性溶液”所以关键是要确定加三种试剂的顺序。由于硝酸银与稀盐酸、硝酸钡与稀硫酸反应都有硝酸生成，而反应最后要得到“中性溶液”，所以这两种试剂都不能放在最后加入。把氢氧化钾放在最后加入就可以解决这个问题，氢氧化钾可以和前两步反应产生的硝酸中和，使溶液呈中性。至于前面两步的顺序，如果先加入稀硫酸，虽然可以得到硫酸钡沉淀，但由于硫酸银是微溶的，所以沉淀中也会有硫酸银存在，不符合“重金属离子逐一变成沉淀回收”的要求。所以最后确定的实验步骤是：①加入稀盐酸，得到氯化银沉淀；②加入稀硫酸，得到硫酸钡沉淀；③加入氢氧化钾沉淀得到氢氧化铜沉淀，并中和前两步反应产生的稀硝酸。这个实验训练了学生抓住事物间各方面的联系和关系，全面地、综合地、相互联系地思考问题。
总之，良好的思维品质对于培养学生的实验能力，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力有着直接的关系。在科学实验中培养优良的思维品质，会让学生越学越聪明，越学越富有智慧。
(作者单位：浙江省平阳县腾蛟镇第一中学325400)