杜中勇

摘要：實驗設(shè)計是指對實驗的整個過程的規(guī)劃，包括提出問題、猜想假說、設(shè)計實驗與定制計劃，進行實驗與收集證據(jù)，分析與論證，評估，交流與合作等一系列過程.實驗設(shè)計能力反映的是學(xué)生對實驗儀器是否正確，實驗過程是否科學(xué)，實驗結(jié)論是否嚴謹.本文將從實驗興趣激發(fā)、科學(xué)的探究過程、小組合作、巧妙的課后活動設(shè)計等幾方面探究提升學(xué)生實驗設(shè)計能力的一些做法.

關(guān)鍵字：物理教學(xué) 實驗設(shè)計 優(yōu)化 做法

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理學(xué)科體系建立在大量的實驗研究成果之上.新課標中寫到，科學(xué)探究是尋求未知規(guī)律的一種解決問題的方式，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑.在實際教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗?zāi)芰κ翘岣邔W(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的重要內(nèi)容.在中考中，實驗題是必考題型，分值也較大，是區(qū)分中學(xué)生物理綜合素質(zhì)的重要考查內(nèi)容，是提高學(xué)生綜合競爭力的重要途徑.

一、初中物理實驗設(shè)計的意義

人本主義理論以學(xué)生為主體的實驗設(shè)計，是由學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的物理知識和實驗技能，獨立地或與同學(xué)的合作中，在教師指導(dǎo)下設(shè)計出各種實驗方案，成功地解決物理實驗問題，從而使學(xué)生產(chǎn)生成功后的喜悅，激發(fā)起更大的學(xué)習(xí)熱情，對學(xué)習(xí)會更感興趣.再經(jīng)過正確引導(dǎo)，這將成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識、探索科學(xué)世界的不竭動力.另外實驗設(shè)計本身就是一個綜合運用所學(xué)知識和技能，構(gòu)思解決問題方案的過程.在這個過程中，可以從不同角度、不同層面，采用不同方法進行設(shè)計，其中蘊含著對學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和訓(xùn)練.

二、初中物理實驗設(shè)計的教學(xué)策略

1.課堂內(nèi)容實驗化，培養(yǎng)學(xué)生實驗的興趣.物理知識來源于實驗，在課堂教學(xué)中，應(yīng)加強物理的實驗演示與操作.將抽象的物理知識，更加直觀地展示，便于學(xué)生理解.其次，實驗演示應(yīng)盡可能貼近我們的生活實際.在課本演示實驗的基礎(chǔ)上，多設(shè)計與生活事例相關(guān)的實驗演示，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情.讓學(xué)生知道，生活處處是物理，要掌握物理知識，實驗是重要手段，給學(xué)生埋下一顆實驗的種子！例如，在講摩擦力這一節(jié)內(nèi)容時，筆者設(shè)計了一個實驗：讓穿輪滑鞋的男生與女生進行拔河比賽的小活動，學(xué)生對此表現(xiàn)出極大的積極性，在歡笑聲中，影響摩擦力的大小因素不知不覺就掌握了.

2.探究過程要科學(xué)，樹立嚴謹?shù)奶骄繎B(tài)度.實驗課教學(xué)是能最全面鍛煉學(xué)生邏輯分析能力和動手操作能力的教學(xué)過程.在探究過程中，我們首先要遵循提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、進行實驗、分析論證、得出結(jié)論、評估交流這七個步驟，給學(xué)生樹立科學(xué)的探究過程.其次，在猜想中，學(xué)生會有很多似是而非的假設(shè)，對于這些假設(shè)我們更應(yīng)該讓學(xué)生設(shè)計實驗的探究.例如，在探究浮力的大小與什么因素有關(guān)時，學(xué)生常常會有液體溫度的猜想.如果僅僅是口頭的講解不能讓學(xué)生完全信服，同時也會打擊學(xué)生猜想的熱情.對此我們可以在裝置中加入溫度計進行實驗，探究溫度改變時浮力的變化，對數(shù)據(jù)進行分析.通過實驗直觀發(fā)現(xiàn)浮力與溫度無關(guān)，錯誤觀念才會消除.所以在進行探究實驗時，我們應(yīng)盡可能引導(dǎo)學(xué)生嚴謹?shù)赝瓿蓪γ總€影響因素的探究，樹立嚴謹?shù)奶骄繎B(tài)度，建構(gòu)科學(xué)的物理知識網(wǎng)絡(luò).

3.小組合作探究，提高實驗效率.小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式在教學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛，通過小組教學(xué)可以提高學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.而實驗課堂同樣也可應(yīng)用小組合作學(xué)習(xí)，而且分配小組時我們要遵循組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的原則，一般是每組4人.通過小組合作，充分發(fā)揮每位同學(xué)的特性，讓他們互相合作，同時也能通過小組討論得到最優(yōu)的實驗的方案，同學(xué)們根據(jù)自己設(shè)計的實驗方案進行實驗，便能比較高效地完成探究，整個過程老師只需要進行指導(dǎo)，不用過多講解，大大提高了學(xué)生的動手能力.而且由于組間同質(zhì)，不同的小組之間還可以相互交流他們的實驗過程，遇到的問題及解決方式.這樣的小組合作既培養(yǎng)了學(xué)生的自主實驗的能力，更加深了學(xué)生的認知深度和廣度.

4.課后增加動手實驗作業(yè).課后練習(xí)是鞏固知識的重要手段，常規(guī)的作業(yè)無非就是練習(xí)冊加各種練習(xí)卷.但是為了提高學(xué)生的動手能力，我們常常會在周末給學(xué)生布置一些動手操作的作業(yè).例如，學(xué)完“密度與社會”，我們會讓學(xué)生自己去調(diào)制雞尾酒.講“生活中的透鏡”時，會讓學(xué)生自己去做簡易的照相機，做完讓同學(xué)拍照發(fā)到群里分享實驗過程與心得.這樣的作業(yè)可以提高學(xué)生的積極性，同時也在無形中鍛煉了他們的動手能力.

總之，要想提高學(xué)生的實驗設(shè)計能力，我們要盡可能的創(chuàng)造機會讓學(xué)生動手.在老師課堂演示實驗的熏陶下，在實驗課的小組探究中，在生活中的小制作中去提高和培養(yǎng)，這樣就能夠全方位地提高學(xué)生的探究能力.