黃顯吞

·物理實(shí)驗(yàn)·

巧用“反?！睂?shí)驗(yàn)激發(fā)求知欲

黃顯吞

（百色學(xué)院物理與電信工程系，廣西百色 533000）

教師在教學(xué)中巧妙設(shè)計(jì)與利用“反?！睂?shí)驗(yàn)引入課堂，引起學(xué)生濃厚興趣并產(chǎn)生巨大懸念，從而激發(fā)強(qiáng)烈的求知欲，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使他們對(duì)科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣并積極探索科學(xué)的奧秘，很好地解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾我們教學(xué)的許多疑難問題．這樣讓學(xué)生走進(jìn)物理的殿堂，親近“反?！睂?shí)驗(yàn)，使他們親身體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，從而探求知識(shí)的強(qiáng)烈欲望得到滿足，達(dá)到以“理解驅(qū)動(dòng)，科學(xué)方法啟迪”為導(dǎo)向的建設(shè)理念．

“反?！睂?shí)驗(yàn)；巧妙利用；激發(fā)興趣；求知欲

著名科學(xué)家愛因斯坦曾說(shuō)過：“我內(nèi)心深信科學(xué)探索的發(fā)展主要在于滿足對(duì)知識(shí)的渴望．”所謂的求知欲就是指強(qiáng)烈要求得到滿足的欲望和探求知識(shí)的強(qiáng)烈欲望，即學(xué)生在生活、學(xué)習(xí)中面臨問題或任務(wù)，感到自己缺乏相應(yīng)的知識(shí)時(shí)，就產(chǎn)生了探究新知識(shí)或擴(kuò)大、加深已有知識(shí)的認(rèn)識(shí)傾向，這種強(qiáng)烈的認(rèn)知欲求就是求知欲．如果一個(gè)人從小求知欲就非常強(qiáng)，那么這就為他以后科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)．［1］所以，人們常說(shuō)，教師的真正本領(lǐng)不在于是否會(huì)傳授知識(shí)，而在于能否喚起學(xué)生的求知欲．

而“反?！睂?shí)驗(yàn)是指根據(jù)學(xué)生當(dāng)時(shí)的認(rèn)知能力和水平，出現(xiàn)了認(rèn)為不應(yīng)該發(fā)生的、表現(xiàn)“異?！被颉胺闯！钡膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)．這種“反常”實(shí)驗(yàn)不僅能讓學(xué)生多角度、反向思維看問題，而且是激發(fā)學(xué)生求知欲的有效途徑，從而對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也有不可忽視作用．［2］因此，教師在課堂教學(xué)中如能巧妙設(shè)計(jì)、精心安排，把設(shè)計(jì)新穎、構(gòu)思巧妙的“反常”實(shí)驗(yàn)引入課堂，引起學(xué)生濃厚興趣并產(chǎn)生巨大懸念，從而激發(fā)強(qiáng)烈的求知欲．然后讓學(xué)生親身經(jīng)歷并科學(xué)探究這些“反?！睂?shí)驗(yàn)的原理與內(nèi)容，使他們親身體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，從而探求知識(shí)的強(qiáng)烈欲望得到滿足，達(dá)到以“理解驅(qū)動(dòng)，科學(xué)方法啟迪”為導(dǎo)向的建設(shè)理念．［3］例如，以下巧妙設(shè)計(jì)與利用“反?！睂?shí)驗(yàn)引入課堂教學(xué)，這其中激發(fā)學(xué)生的求知欲就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出知識(shí)性的內(nèi)容和范疇．

1 奇怪的手指頂鉛筆實(shí)驗(yàn)

教學(xué)實(shí)踐表明，只有教師精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)強(qiáng)烈的求知欲，學(xué)生就能夠主動(dòng)地探究，自主地獲取知識(shí)．而“反常”實(shí)驗(yàn)的魅力在于不可預(yù)見性或跟原來(lái)想象的結(jié)果相反，產(chǎn)生巨大懸念并極富震撼力，從而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲．例如，長(zhǎng)期以來(lái)，人們通常認(rèn)為一個(gè)物體的平衡點(diǎn)很難掌握，以致在課堂上教師和學(xué)生一起做手指頂鉛筆的實(shí)驗(yàn)，鉛筆在手指上最多能維持平衡兩三秒鐘后就會(huì)掉下來(lái)［如圖1（a）所示］；而想要使鉛筆能夠長(zhǎng)久地豎立在手指上反而要在鉛筆中插上小刀并在小刀下部掛上鑰匙就能實(shí)現(xiàn)［如圖1（b）所示］．

圖1 手指頂鉛筆實(shí)驗(yàn)

這種原來(lái)用單支鉛筆很難在手指上保持平衡，而經(jīng)在鉛筆中插上小刀并在小刀下部掛上鑰匙（即增加重量）后反而能夠?qū)崿F(xiàn)保持長(zhǎng)久平衡——出現(xiàn)“反?！?，這樣學(xué)生強(qiáng)烈要求得到滿足的欲望和探求知識(shí)的強(qiáng)烈欲望就會(huì)油然而生．接著“不倒翁”的平衡實(shí)驗(yàn)也被擺到桌面上，那么，物體的重心、支撐點(diǎn)以及穩(wěn)定度等物理知識(shí)一一被重新點(diǎn)燃、確切理解并加深認(rèn)識(shí)，且這種強(qiáng)烈反差的“反?！睂?shí)驗(yàn)使記憶更深刻．所以，當(dāng)學(xué)生在強(qiáng)烈的求知欲下理解了所謂“反?！辈⑹怪?yōu)檎r(shí)，學(xué)生對(duì)本知識(shí)內(nèi)容的理解和掌握就前進(jìn)并拓寬了一大步，達(dá)到激發(fā)求知欲和科學(xué)方法啟迪目的．

2 奇妙的氣球大小比較實(shí)驗(yàn)

驅(qū)動(dòng)探究及探求知識(shí)的是一個(gè)人的好奇心、求知欲以及要解決問題的熱情等．［4］當(dāng)學(xué)習(xí)者注意到一些令他們感興趣、覺得驚奇或者有疑問的“反常”現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，就開始了探究及探求知識(shí)的過程．而那些現(xiàn)象對(duì)于他們來(lái)說(shuō)可能是完全陌生的或是用他們以前的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有的知識(shí)理解是相反的——出現(xiàn)反常．例如用相同材質(zhì)的兩只氣球吹成一大一小后把他們連通起來(lái)猜想它們會(huì)出現(xiàn)的情況結(jié)果時(shí)［如圖2（a）所示］，很多人都會(huì)根據(jù)平衡理論常識(shí)理所當(dāng)然地認(rèn)為當(dāng)閥門打開后會(huì)出現(xiàn)兩只氣球大小相等的結(jié)果．可當(dāng)打開閥門出現(xiàn)的情況卻是大的氣球更大而小的氣球更小的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)［如圖2（b）所示］——出現(xiàn)反常．因此，這樣吊胃口和讓學(xué)生產(chǎn)生驚奇的實(shí)驗(yàn)就會(huì)引起學(xué)生好奇并產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知欲求，從而激發(fā)探究．

圖2 奇妙的氣球大小比較實(shí)驗(yàn)

而且，這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果似乎與我們的經(jīng)驗(yàn)不一樣，表現(xiàn)“反常”，這樣的實(shí)驗(yàn)是不是很奇怪？您能道破其中的玄機(jī)嗎？學(xué)生就會(huì)非常好奇并本能地興奮起來(lái)，引起學(xué)生爭(zhēng)論和思考，并著力探究普普通通的氣球究竟具有何種神奇功能．那么，氣球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及曲率半徑對(duì)受力效果的影響等物理知識(shí)就會(huì)得到一一解答．而且利用兩只普通的氣球就能達(dá)到這般神奇的演示效果，不得不欣賞并佩服這種簡(jiǎn)單而奇妙的“反?！睂?shí)驗(yàn)做法．

3 神奇的堅(jiān)硬物體與顆粒世界實(shí)驗(yàn)

教師的主要作用是激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲［5］．那么，在課堂教學(xué)中，為了喚醒和激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲，教師應(yīng)時(shí)時(shí)關(guān)注引起他們感興趣的事物，關(guān)注令他們驚奇的“反?！睂?shí)驗(yàn)．例如在堅(jiān)硬的玻璃瓶子中裝滿水后用力擠壓瓶子正面時(shí)水面上升而擠壓瓶子側(cè)面時(shí)水面下降的堅(jiān)硬物體微小形變實(shí)驗(yàn)［如圖3（a）所示］，以及用力擠壓底部裝有細(xì)沙的袋子時(shí)管口水面則是下降的顆?！胺闯！睂?shí)驗(yàn)［如圖3（b）所示］．

圖3 堅(jiān)硬的玻璃瓶與細(xì)沙顆粒實(shí)驗(yàn)

這種看似非常堅(jiān)硬的玻璃瓶經(jīng)稍微用力擠壓后的微小彈性形變現(xiàn)象就可通過安裝在玻璃瓶上方的小液柱液面變化來(lái)演示，以及細(xì)沙顆粒的“反?！睂?shí)驗(yàn)就跟平常觀察到的放在籃子中央底層的雞蛋不會(huì)是最容易受到損壞的“反?！爆F(xiàn)象一樣吸引人們的關(guān)注．同時(shí)，這種操作可人為控制升降，這也是學(xué)生感興趣的另一部分，對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也有不可忽視作用．這些簡(jiǎn)單而奇妙的“反?！毖b置完全可以作為一件很好的物理教具，滿足人們對(duì)學(xué)習(xí)、了解、掌握新知識(shí)的渴望以及探索未知事物的欲望，使我們的教學(xué)內(nèi)容更生動(dòng)、更豐富和更有吸引力．

總之，以上這些用“反?！睂?shí)驗(yàn)點(diǎn)燃學(xué)生智慧，用“反常”實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生求知欲的事例，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使他們對(duì)科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣并積極探索科學(xué)的奧秘，變學(xué)生怕上學(xué)為怕下課，很好地解決了長(zhǎng)期以來(lái)困擾我們教學(xué)的許多疑難問題．所以，這樣的“反?！睂?shí)驗(yàn)更加誘人，永遠(yuǎn)激勵(lì)我們探索前行．

4 結(jié)語(yǔ)

要想激發(fā)學(xué)生的求知欲，主要因素在于教師能否創(chuàng)設(shè)好這種“反?！钡膶?shí)驗(yàn)環(huán)境氛圍，讓學(xué)生在“反?！钡姆諊刑骄?，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣．以上這些巧妙設(shè)計(jì)和利用“反常”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)求知欲，趣味性強(qiáng)且賦予啟發(fā)性，送給我們本身就是一種智慧的熏陶和享受．而這些只用一支鉛筆、兩只普通氣球、一個(gè)玻璃瓶或一包細(xì)沙的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置就可巧妙解決難題，這種實(shí)驗(yàn)裝置精巧實(shí)效且富反向思維，實(shí)驗(yàn)方法也簡(jiǎn)單得出奇，卻精彩得令人叫絕．

所以，激發(fā)求知欲的教學(xué)不僅讓學(xué)生驚訝于“反?！睂?shí)驗(yàn)的奇妙，更驚嘆于“反常”實(shí)驗(yàn)來(lái)源于生活的創(chuàng)意．那么千方百計(jì)地多為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這種凝結(jié)創(chuàng)新思維的“反?！睂?shí)驗(yàn)激發(fā)求知欲，然后讓學(xué)生親身經(jīng)歷并科學(xué)探究這些“反?！睂?shí)驗(yàn)的原理與內(nèi)容，讓學(xué)生走進(jìn)物理的殿堂，親近物理，親近“反?！睂?shí)驗(yàn)，使他們親身體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，從而探求知識(shí)的強(qiáng)烈欲望得到滿足，達(dá)到以“理解驅(qū)動(dòng)，科學(xué)方法啟迪”為導(dǎo)向的建設(shè)理念，這應(yīng)是我們物理教育工作者努力追求的方向．

1 時(shí)春華．文化視野下高中物理的教學(xué)策略與實(shí)踐［J］．中學(xué)物理教學(xué)參考，2013（03）：2－7．

2 黃顯吞．物理“反?！睂?shí)驗(yàn)的創(chuàng)新思維教育［J］．物理與工程，2015（05）：53－55．

3 潘加?。趯?shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)有創(chuàng)新潛力的早期人才［J］．中學(xué)物理，2014（08）：15－16．

4 趙偉．“問題探究”教學(xué)模式與創(chuàng)造力培養(yǎng)［J］．中學(xué)物理教學(xué)參考，2000（08）：1－4．

5 曹會(huì)，張飛．多元化背景下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源特質(zhì)分析初探［J］．物理教師，2016（03）：16－20．

2016－05－08）

本文系百色學(xué)院教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（百院字［2016］25號(hào)，項(xiàng)目編號(hào)：2016JG46）；廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（桂教高教［2012］22號(hào)，項(xiàng)目編號(hào)：2012JGA209）階段性研究成果．