指導學生設計物理實驗的策略

[摘要]在學生的科學探究中，實驗設計是其中重要的一環。要學生自己設計物理實驗并不容易，應遵循自主性、民主性、探究性和實踐性原則。教師要多為學生提供實驗設計的機會，指導學生嘗試根據實驗需要，綜合考慮影響問題的因素，合理選擇實驗器材，掌握控制變量等基本方法。

[關鍵詞]物理；實驗設計；探究

新課程理念要求將學生從接受學習向探究學習轉變，變被動學習為主動學習，主要的表現就是主動探究問題的解決方法。在物理科學的實踐探究中，學生設計實驗是其中的重要一環，因此在物理課中強化學生的實驗設計教學顯得尤為重要。

一、實驗設計教學的必要性

（一）加強實驗設計教學是物理課程教學本身的需要。物理作為一門以觀察和實驗為基礎的學科，課程本身即要求學生能在教師的示范及教材的示例下，根據已學的知識和已有的經驗，按要求仿寫實驗方案，按部就班地完成預設的學生實驗，并完成實驗報告的撰寫。通過對已成立的實驗結論的親自驗證，形成尊重事實、探究真理的科學態度。

（二）加強實驗設計教學是大力全面推進素質教育的需要。如果我們總是教育學生“應該……”“必須……”，這樣培養選拔出來的人才在學校可能算是好學生，但思想僵化，毫無創見，面對新的形勢，不能適應社會飛速發展的需要。教師要轉變教育觀念，在實驗設計教學中，發展學生思維，培養學生能力。

（三）加強實驗設計教學是當前新課程改革和教育理念轉變的需要。新課程改革要求轉變教育理念，讓學生自己設計實驗方案，經歷探究過程，體驗探究過程中可能出現的失誤、失敗，甚至與已有定論相左的結論。通過置疑、假設、自我糾正的過程，變被動地接受學習為主動的探究學習。

（四）加強實驗設計教學是培養學生創造性思維能力和實踐能力的需要。培養學生的實驗設計能力，關鍵在教師應讓學生主動地、富有個性地學習。在教學過程中，教師及時地激勵、發現問題和解決問題以及在課堂講解上難題的解決上，都離不開創作。教師合理的創作使教學升華；學生的自主創作，使學生從“接受學習”走向“探究學習”，由被動學習到主動學習。通過教師的創作，使知識更加接近生活，使學生更加體驗到生活中的物理。

二、實驗設計教學的基本原則

堅持自主原則，正確處理好“主導”與“主體”的關系。堅持民主原則，充分信任學生，尊重學生的自主地位和首創精神，在教學中建立起師生互愛互敬，相互尊重，平等和諧，民主交流的良好教育氛圍。堅持探究性原則，鼓勵學生大膽嘗試，敢于發表創見。教師要運用啟發式的教學，盡可能提出供各創設具有價值的問題與情境，使學生處于“憤”“悱”的狀態中，且其研究方式方法應是多樣的。堅持實踐性原則，教師應鼓勵學生動口、動腦、動手，要引導學生主動參與，重視理論聯系實際。

三、多為學生提供實驗設計的機會

真知來源于實踐，教學中要多為學生提供實驗設計的機會，使學生能有反復實踐的條件。

（一）對課本上的學生實驗，要求他們在預習的基礎上編寫實驗目的、實驗原理、選定實驗器材、擬出實驗步驟、畫出記錄表格等。如測斜面的機械效率，要由學生選定器材，設計實驗。

（二）把實驗設計能力的培養與日常教學結合起來。在平時的書面作業中，讓學生做一些有關實驗設計的練習。如給一只彈秤、一塊小石頭、一個容器、還有水和線，要求測出小石頭的密度。在平時測評考試中，也適當考查這方面的內容。

四、學生設計實驗的基本方法指導

（一）嘗試根據實驗需要，綜合考慮相關因素，合理選擇實驗器材。選擇實驗器材涉及的問題很廣，如實驗的原理，實驗器材的性能和操作要求，實驗的基本知識和方法等，都會對實驗器材的選擇起作用。在選擇實驗器材時，考慮的因素也是多方面的。如怎樣實現探究的步驟，怎樣保證器材的安全，減少實驗的誤差，怎樣方便實驗的操作等。在選擇實驗器材時，應提倡學生選用日常生活中常見的器具來進行實驗，這有利于使他們產生對實驗探究的親近感以及發展他們在實驗器材選擇方面所表現的創造能力。

（二）嘗試綜合考慮影響問題的主要因素，掌握控制變量等基本方法。具體的科學問題常常都是由多個因素共同作用造成的結果。例如，通過導體的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻有關，影響導體電阻的因素有導體的材料、長度、橫截面積和溫度等。在設計實驗時，要注意考慮到可能受多個因素的影響，要有控制變量的意識，掌握控制變量等科學研究的基本方法。

值得一提的是，物理實驗設計教學愈來愈受到了廣泛的重視。教師在物理實驗設計教學中應當為學生創設多種多樣的實際情境，疑中涉難，引導思維，營造一個向未知境界不斷探索的學習環境，激發學生獨立地提出一定數量和質量的問題，培養學生的觀察能力和思維能力，提高他們發現問題、分析問題和解決問題的能力，進而提高學生的綜合素質。

責任編輯 一 覺