優化學習動機的實驗教學模式

教學設計專家斯皮策說過：“很多人都知道動機對學習的重要性，但常常說不出它是什么以及怎樣地加以利用。”以前，我們很少在設計和實施實驗教學時考慮學生學習動機的優化，這是實驗教學效果不理想的一個重要原因。因此，倡導和研究實驗學習動機的優化設計，改革實驗教學，發展知、情、意、行綜合兼顧的實驗教學模式具有十分重要的意義。現將初步實踐總結的幾種模式及其實施條件、動機功能和相關注意事項分述如下。

1、“問題——實驗”模式

這是一個以問題為先導的實驗教學模式，實驗之前要先營造良好的問題情境，讓學生帶著問題設計實驗方案，然后實施實驗，解決問題。

例如，在學習溫度對酶的催化特性的影響時，我給學生準備了試管、淀粉溶液、碘液以及將溫度控制在37℃、0℃、100℃的三個水浴鍋，要求學生通過實驗說明溫度對酶的催化特性有什么影響。由于唾液淀粉酶可催化淀粉分解，淀粉遇碘液變藍等內容已被學生了解，所以，這個問題對學生來說就既有挑戰性，又有解決的可能性，學生的學習動機被很快激發出來。在教師的引導下，學生分組討論并完成了實驗設計，然后再按照設計的步驟準確地操作，最終得出正確的結論。在實驗的基礎上，我還引導學生就實驗中無關變量的控制、酸堿度對酶催化特性的影響等問題進行了討論。

“問題——實驗”模式具有較強的激發思維動機的功能，其中的“問題”是思維的生長點。問題要具體、鮮明，還要有適當的難度。難度太小啟發的思維有限，難度太大則啟而不發。

“問題——實驗”模式是發散思維的搖籃，學生在民主、寬松的氣氛下才會有強烈的創新意識，發散思維的動機才會保持在一個較高的水平上。教師要鼓勵學生提出多種不同的見解，盡管有的方案不夠完善，但我們還是應該支持學生實施自己的方案，這對于鞏固學生的學習興趣非常重要。

通過這樣的探索實驗，調動了學生學習的積極性，同時培養了學生的觀察能力、思維能力、實驗能力和嚴謹求實的科學態度、科學方法，真正提高了學生的綜合素質。

2、“猜想——實驗”模式

“猜想——實驗”模式是由“問題——實驗”模式發展而來，實際上就是在問題和實驗的環節之間插入猜想環節，然后再以實驗逐一檢驗，肯定正確猜想，否定錯誤猜想。

例如，在學習種子萌發的條件時，我就鼓勵學生大膽猜想，種子的萌發到底需要哪些條件呢？根據自己已有的知識經驗和對問題產生的直覺，他們很自然地想到了空氣、水分、光照、溫度這些外在因素，也有學生想到需要種子完整這樣的內在因素。自己的猜想是否正確呢？當然應該通過對比實驗來判斷了。于是，學生開始饒有興趣地動手操作，有的學生針對一種條件進行對比實驗，也有的設計的實驗很復雜，同時對比在幾種條件下種子萌發的情況。經過仔細的操作管理和觀察，自己的這些猜想是否正確，就逐漸清楚了。

在這種模式中，猜想起到了非常大的作用，首先它使問題進一步明確化，使實驗有了明確的目標，純化了實驗動機。其次是產生懸念，維持了動機的強度。同時也啟發了直覺思維。

因此，當問題不夠具體、不足以激發和維持實驗動機的時候，可考慮插入猜想環節，使問題得以適當的延伸。

3、“實驗——問題”模式

這一模式先以實驗吸引學生，再以問題提升認知動機的層次，常用于教學過程的導入。模式的運用是否成功，取決于實驗本身的質量以及對實驗現象中隱含問題的挖掘。

例如，在學習植物細胞的吸水時，我先做演示實驗，將大小相等的蘿卜條分別放在清水和鹽水溶液中進行對比，過一段時間后，學生發現放在鹽水溶液中的蘿卜條變軟縮了。這個結果和學生的“常識”相悖，他們的“常識”認為植物體放在溶液中往往會體積增大。這極大地激發了學生對問題的探討熱情，刺激其積極思維。這時，我又及時提出下列問題：為什么放在鹽水中的蘿卜條會變軟縮？如果把兩個蘿卜條調換一下，再分別浸入兩種液體中，又會有什么變化呢？這又是為什么？連續的問題不斷地把學生的認知活動由現象感知引向對新課主題的思考。

在“實驗——問題”模式中，問題服務于教學目標，實驗又服務于問題。所以模式設計的一般程序是，根據目標確定問題，再根據形成問題的需要來設計實驗。

亞里斯多德曾說，思維自驚奇和疑問開始。實驗作為

學過程起點的時候，“實驗——驚奇——疑問——思考”無疑是一條最為可行的動機優化之路。

4.“結論——實驗”模式

我們曾經認為，在已經得出結論的情況下，學生實驗的興趣總是不大，所以我們總是傾向于將驗證性實驗轉化為其他模式。但我們發現在一定的條件下，將其他的模式轉化為“結論——實驗”模式反倒更能激發學生的學習熱情。

例如，通過基本知識和概念的學習，學生已經理解了發生滲透作用所必須的兩個條件，在此基礎上我引導學生分析討論：處于一定環境中的成熟的植物細胞是否也會具備這兩個條件呢？把成熟的植物細胞放入30%的蔗糖溶液，會發生滲透作用引起質壁分離嗎？把煮過的植物細胞放入30%的蔗糖溶液，會發生滲透作用引起質壁分離嗎？學生經過分析討論，能夠得出正確結論。

由于學生經過思考、討論得出的這一結論，對學生來說是新鮮而奇妙的，因此，心理自然就有了想以實驗驗證的沖動，這種心情恰如科學家們設計好了火箭盼望著發射一樣。于是，學生積極踴躍，紛紛動手，采用了多種植物材料，認真完成了實驗，得到了他們預想的結果。可見，只要結論中蘊涵著新意，滲透著學生的思想，這種模式就能直接激發實驗學習的興趣。最后的實驗若能證實結論，那實驗本身就成了最好的獎勵，學習動機將以情感的方式被及時地強化。即使實驗不能證實結論，起碼也能帶來驚奇與疑問，從而引發新的思考。

總之，上述四種模式各有其特點，但本身并無優劣之分，關鍵在于教師能否運用得當，能否根據教學內容、教學對象以及教學過程的需要，或單獨或綜合地靈活運用。