实验是创设激趣之首

吉林省前郭县蒙古族中学(138000) 王爱生

兴趣是学习动机中最现实、最活跃的成分，是促进学生探究物质及其变化规律性的一种重要的内在动力。瑞士心理学家皮亚杰说过：“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”与其说物理课堂教学有趣，倒不如说我们把小实验、巧实验、妙实验带入了课堂。实验在引起学生注意，提高学生学习兴趣，启动学生学习的心理准备，呈现引导性的“先行组织者”等方面，有着其他方法和手段无法比拟的教育功能。

1 实验激趣的教学依据

1.1 探寻知识奥秘的需要

物理学家奥斯特说：“我不喜欢那种没有实验的枯燥讲课，所有的科学研究都是从实验开始的。”这是因为，物理知识不同于视觉的外在艺术，而是隐藏在“物化”的实验中。而实验之所以有这样迷人的魅力，那是因为实验本身具有内在的、深奥的、凭理智方可领会的规律美。当学生遇到一些平时生活中不能外显现象上的唯美、规律上的和谐、结构上的对称、形式上的统一、装置上的巧妙时，学生的认知结构就不能很好的顺应，从而使原来平衡的认知心理产生倾斜。一旦人有了认知上的不平衡，就会在心理上产生紧张感，从而促使认知转向和谐与平衡。而实验新颖、奇特、怪异的现象和意想不到的结果，能很好的满足学生认知心理失衡、恢复的需求。

1.2 欣赏科学实验美的需要

科学实验美指的是科学实验设计及其实施过程中的科学美。它包括实验指导思想的创造性，实验装置设计的新颖性，以及实验技术与操作过程中的艺术性。科学实验美从设计到实施都让人感到严谨、准确、简洁、有序，富有艺术的韵律感，富有类似艺术审美的魅力。如果说科学家体验到的主要是科学创造本身的美和科学理论蕴涵的美,那么对刚刚涉及实验的学生来说,在实验中更多地是感受到物化形态的科学仪器和实验器材的美及实验现象的美。譬如物理实验室赏心悦目的各种精致器材、现代天文台令人神怡的观测仪器、火箭发射场气势宏大的动力装置等，我们在观赏这些实验器材、观测仪器、发射装置时,会产生类似欣赏音乐、绘画和其他艺术品时所体验到的愉悦感和美感。

1.3 体验实验操作的需要

俗话说，孩子的眼睛在手上。因此，学生对实验操作有着非常深厚的兴趣。他们在实验时什么东西都会拿在手上进行“操作”，往往会弄坏很多东西。即使是最简单的操作，学生也是特别有兴致的，而且多次重复都不会厌倦。这是因为手也是人体的感觉器官之一，为了满足心理的好奇或实现预定的目标，手在思维作用下完成着感觉现象、收集信息，从而反映事物个别属性特征的任务。实验操作中蕴藏着极其活跃的因素，主要是观察现象、发现问题，促进学生动眼、动手、动脑去认识这些有趣的变化。实验操作使学生内心深处发生自我体验、自我感悟和深刻反思，有成功的喜悦，也有失败的困惑。因此，实验操作是一种体验性的，通过感官去捕捉事物中典型的、具体本质特征的心理活动。

2 实验激趣的显著特征

2.1 实验设计有惊险性

惊险的实验，就是通常所说的有惊无险具有刺激性的实验，能让学生全神贯注、屏住呼吸、心跳加快的实验。如讲惯性知识时，通常会演示瓶嘴抽纸的实验。即把一个啤酒瓶正放在桌面上，另一个啤酒瓶倒立后与正立的酒瓶口对口放置，并在它们的相对口之间夹一张纸。当教师迅速把纸抽出时，学生会惊叫起来，这是由于学生担心上面的啤酒瓶会掉下来摔碎。实验结束后，两个酒瓶完好无损地立在一起，此时学生有一种惊奇感，思维处于一种“心求异而不能，口欲言而非达”的境地，对新知的探究欲望异常强烈，这时引入惯性新课教学，效果事半功倍。

2.2 实验设计有新奇性

实验的奇异，就是实验所展示给学生的现象是新鲜的，从来没有看到过或体验过的一种奇妙的现象。有种玩具叫做“魔幻球”，往地上一摔，球里的红光和绿光来回闪烁，很受学生喜欢。讲完串联和并联电路课程后，笔者在习题课上演示“摩幻球”后，让学生们进行观察、剖析、讨论。经过分析发现，“摩幻球”中有如图1所示的电路，当用力摔球时，金属弹簧振动交替地与上、下两个开关接触，从而使红绿两只发光二极管交替地工作发光。另外，还有一种发光的陀螺，当它在特制的发条作用下高速旋转时就发会光，当陀螺旋转的速度下降到一定速度时就停止发光。笔者让学生通过探究实验，经过观察、小组合作与讨论，最后在探究报告上画出了如图2所示的电路图。当陀螺高速旋转时，小金属球带着弹性金属片做离心运动与固定金属电极接触导通电路，使串联的发光二极管发光。虽然是简单的串联电路，但利用金属片的弹性与陀螺旋转时产生的离心运动结合起来，是设计者独具匠心的创意，是创新思维的所在。这些变幻莫测奇异的现象，给学生无限遐想，可充分调动学生的思维和想象能力。

图1 “魔幻球”中的 电路示意图

图2 发光陀螺中的 发光电路图

2.3 实验设计有差异性

实验的差异，主要是指实验结论与学生原有的生活经验迥然不同，造成感性输入与现有认知不相符合，挑战学生的现有认知结构。如，用卫生纸沾些豆油擦试硬币后，用滤纸托着硬币慢慢放入水中，滤纸慢慢沉入水中，而原本应该沉入水中的硬币却漂浮在水面上。将一小块蜡烛粘在烧杯底部，往烧杯中倒水，直到水将要浸没蜡烛为止。然后点燃蜡烛，当蜡烛燃烧到水面时,火焰并不熄灭，甚至燃烧到水面下几厘米都不会熄灭。还有纸盒烧沸水、冰能使热水沸腾等实验都会使学生的认知和心理产生很大的差异。

2.4 实验设计有亲近性

实验的亲近，就是利用生活中学生比较熟悉的生活用品来设计与开发实验，使学生亲近生活、亲近社会、亲近自然。这些熟悉的资源会让学生感受到物理现象到处存在，从而实现教学从生活走向物理，从物理走向社会的理念，有助于物理教学更好地与生活、科技、社会有机的结合起来。

3 激趣实验的种类

苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是个发现者、研究者和探究者，在儿童的精神世界里，这种需要则特别强烈。”人类的发展，可以说是在好奇心的驱动下不断前进的。根据物理实验激发学生兴趣的方式和水平高低不同，可将物理实验激趣分为如下4种。

3.1 感知兴趣

它是指通过观察教师演示实验现象和各种实验仪器装置产生的兴趣，是直接兴趣，属于一种浅层次的实验兴趣。这种兴趣是学生学习动机最活跃的成分，尤其在学习新知识和抽象理论时显得更为重要。虽然直接兴趣是一种外部的感性兴趣，但它对物理学习有着非常积极的作用，而且它是一种普遍的兴趣，存在于绝大多数学生中。如果忽视这种兴趣，学生理性的兴趣就难以产生，甚至可能使学生丧失对物理学习的兴趣。

3.2 操作兴趣

操作兴趣是指学生通过实验操作产生的实验兴趣，属于直接兴趣。学生不满足观察到的物理现象，还试图通过操作来加深对实验过程的理解。操作兴趣是学生通过观察,对实验产生兴趣的必然发展结果，也是形成操作技能的必要心理基础。通过操作兴趣，使学生手之所演、目之所视、心之所想，是一种综合性的心理活动。

3.3 探究兴趣

探究兴趣是指学生通过实验的方法探究物理现象产生的原因和理解规律而形成的一种兴趣，属于间接兴趣，具有稳定、持久的特点。这种兴趣是学生学习的内在动力，成为促进学生能力发展的重要因素。因此，教学中要多提供实验操作、观察等实践活动，让学生在探究中体验到寻找知识的乐趣。正如苏霍姆林斯基所说：“兴趣的源泉还在于把知识加以运用，是学生体验到一种理智高于事实和现象的‘权利感’。”

3.4 创新兴趣

创新兴趣是指学生在运用所学知识、技能和方法进行创新性的实验活动中形成的一种兴趣，是学习兴趣的最高水平。哈佛大学校长陆登庭在“世界著名大学校长论坛”上说过：“如果没有好奇心和纯粹的求知欲为动力，就不可能产生那些对人类和社会具有巨大价值的发明创造。”

在实验教学中不仅只重视实验现象和实验结论，还要重视实验教学中的兴趣因素。因为实验兴趣是学生对科学产生动力的重要原因。很多科学家在从事科学研究时，他们都能回想起小时候那些让他们感受到心灵震撼的实验。因此，要挖掘实验的兴趣，应从以下几个方面入手：一要创设新奇实验情境；二要以多种巧妙方案实现变式呈现；三要最大限度地保障学生动手机会；四要积极组织学生进行实验活动。