《物理課程標準》指出：“學生要經歷基本的科學探究過程，具有初步的科學探究能力?！敝朴営媱澓驮O計實驗是物理科學探究過程中的重要因素，只有合理設計實驗才能進行實驗搜集數據，從而進行分析、論證、驗證、猜想，進而交流和評估。所以設計實驗在科學探究中起著承上啟下的作用。設計實驗又是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要內容，學生在明確探究目的和已有條件的基礎上，要學會選擇科學探究的方法及所需要的器材，經歷制訂計劃與設計實驗的過程，由于學生在制訂計劃和設計實驗過程中存在的困難比較多，所以學生對制訂計劃和設計實驗并不感興趣，也就很難重視制訂計劃和設計實驗的作用。特別是近幾年的考試題中，考查學生設計實驗的能力的題目不斷增加，我在統(tǒng)計過程中，發(fā)現這方面的試題學生失分率是很高的。本人根據十幾年教學經歷，談談如何培養(yǎng)學生設計實驗的能力。

一、讓學生利用物理知識和實驗技能解決一些應用性設計

物理學既是基礎科學，又是應用科學，在物理教學中，提出一些和現實的生活、生產中存在的實際問題，要求學生利用學到的物理規(guī)律、定理、定律去探討研究解決問題的方法。設計出解決問題的方案，把學到的物理知識應用到實際問題中，邊學邊用，活學活用。把單純地接受重大意義聽學生角色轉化為能創(chuàng)造發(fā)明的設計者，這樣可以激發(fā)學生興趣，挖掘創(chuàng)造潛能。與學到的物理知識有關，且待改進或解決的現實問題很多。如學習了課本上利用溫度計，電磁繼電器組成的溫度自動控制裝置，能否設計一個自控電熱水器，要求水溫不到設定溫度時，能電加熱，水溫升到指定溫度時信號燈紅燈亮，電熱水器自動斷電停止加熱；給你一架天平、水、兩個相同的燒杯，能否測出你喝的牛奶密度；俄羅斯核潛艇“庫爾斯克”號失事沉沒巴倫支海一百多米深的海底，怎樣才能把它打撈上來。學生在設計這些問題時，就要運用學過的物理知識和實驗技能進行構思，學生首先要確定設計實驗的原理，然后根據實驗的原理和實驗儀器的使用規(guī)則來編寫實驗方案。

二、加強指導交給學生科學的方法

《課程標準》中強調應改變過分強調知識傳承的傾向，讓學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的探索精神，實踐能力以及創(chuàng)新意識。教師在教學中，通過物理知識教學滲透科學探究方法。在中學物理教學中，觀察和實驗是最基本的方法，還有另外一些方法，如對比法、轉換法、等量替代法、圖像法、模型法、定量測量法、控制變量法，以及逆向思維法等。教師在教學中要結合實際，恰當地給予學生方法的指導，可以幫助學生理清探究思路。如在探究浮力大小等于什么的實驗中，教師要啟發(fā)學生使他們要認識到：要驗證自己的猜想——浮力的大小跟排開水的多少有關，就要用定量測量的方法，設法測出浮力的大小和排開的水重，這樣學生余下的任務就是測浮力和排開水重的實驗方法，結合給出提供的實驗器材，經過廣泛的討論，大部分學生就會設計出測量方案。又如焦耳定律這節(jié)課，學生猜想電流產生熱量可能跟電流、電阻、通電時間三因素有關，因此，教師要引導學生采用控制變量和對比實驗的方法去設計驗證方案，可啟發(fā)學生思考：①在研究電阻與電流關系時，應怎樣保證另外兩個因素（電流和通電時間）相同。②電阻通電時產生熱量的多少能直接觀察到嗎？（不能）那又能通過什么方式可以觀察到呢？（可通過液體或氣體吸熱后體積膨脹的大小來顯示產生熱量的多少）在以上點撥、啟發(fā)的基礎上，學生經過討論很快就設計出實驗方案。教給學生知識，傳授給學生研究物理的方法對提高學生素質，培養(yǎng)學生思維方法，創(chuàng)造力都有重要意義。

三、運用課外實踐活動增強學生設計實驗的自信心

在課外適當地開展自制教具和小制作活動對加深和擴大學生知識面，提高興趣有著重要作用。因此，教師要善于將所學知識用到自制教具和小制作的活動中，著力于培養(yǎng)學生的動手實驗的能力、創(chuàng)新能力以及思維能力。初中物理中這方面內容非常豐富，如照相機模型、小孔成像、潛望鏡、電鈴、密度計、杠桿等。關鍵是如何讓學生認真閱讀和收集這方面的資料，肯動腦筋，肯花時間，尤其是在有演示實驗的課節(jié)教材中，在教之前可先布置學生制作教具和小制作，提供實物和原理結構圖，讓學生參考鼓舞學生。例如，在浮力應用這節(jié)課中，讓學生制作潛水艇模型和孔明燈等。同時在課外還要積極引導學生，運用所學知識進行一些帶有創(chuàng)造性的制作，甚至于小發(fā)明。這可充分發(fā)揮出學生自身的能力，提高自身的能力，增強學生設計實驗的信心。

物理實驗設計能力的提高需要一個過程，教師應根據物理實驗教學的內容特點、學生知識與技能的基礎和能力發(fā)展規(guī)律，有目的、有計劃、循序漸進地進行。

（扶余縣陶賴昭鎮(zhèn)第一中學）