設計性實驗的探索與總結

周正宏　何國花

【摘 要】在一門課程的教學過程中進行幾個設計性實驗，既可以調動學生學習該門課程的積極性又可以使學生的知識得到拓展，本文對設計性實驗的開展做了一些思考與總結。

【關鍵詞】實驗方案；可行性；成績評定

實驗教學是高等教育不可或缺的一部分，實驗過程就是理論與實踐相結合的過程，在教學過程中具有不可替代性。

長期以來，我國的各級教育都比較注重知識的傳授，特別是由教師單向灌輸書本知識，學生被動接受知識的教學模式，實驗教學內容則偏重于重復性驗和驗證性實驗，設計性實驗很少。比如，教師常常把設計好的內容、步驟告訴學生，學生只需按老師所給的實驗步驟及要求完成實驗，整個實驗過程就像是一個方程式。老師只要求一組實驗數據和實驗報告，而不要求學生有自己的思維和創新能力，阻礙了學生創新意識和創新能力的培養。[1]

驗證性實驗是在學生對實驗內容有一定了解后，通過運用所學知識按照規范化的步驟操作，從而對一些現象進行驗證的過程，讓學生被動地了解實驗現象背后所隱藏的本質。而設計性實驗是在給定學生一個實驗目的及實驗條件的情況下，由學生自主設計實驗方案并加以實現的實驗。[2]

設計性實驗可以獨立于課程教學之外，達到實驗時間和實驗方法雙自由，學生可以根據現有的實驗條件和自己的興趣大膽的設計實驗方案，根據方案合理安排實驗時間，不同的學生可以通過不同的途徑達到相同的實驗目的，摒棄了驗證性實驗的死板和千篇一律，充分體現了個性化的教學和以人為本的教學思想。[3]

在完成設計性實驗的過程中，能夠充分地調動學生學習的積極性和主動性，開拓學生解決問題的思路，充分地發揮學生的聰明才智，讓學生從不同的角度去尋找解決問題的方法，充分培養學生的創新意識。

為了保證實驗順利進行，在開展設計性實驗時，指導教師應該充分考慮實驗室條件、實驗的難度及可行性等因素，在開展試驗時應注意以下幾方面。

1 選題難度應適中

指導教師在制定實驗項目和實驗要求時應該做到難度適中。如果實驗難度太大，項目所需知識超出學生太多，學生容易產生畏難心理，學生的的積極性、創造性和自信心容易受到打擊，但如果實驗難度太小，往往學生設計的方案會相對較單一，而且學生會覺得問題太容易解決而失去興趣不能達到實驗的目的。指導教師最好先充分了解學生的學習進度情況，做到實驗項目所涉知識點與教學內容和教學進度同步或略有超前，學生拿到實驗題目后能夠知道需要用到哪些知識來解決問題，或者需要查閱一些相關資料才能設計出合理的實驗方案，這樣難度適中，學生在實驗過程中積極性較高，收獲也較大。

2 實驗方案的可行性

由于設計性實驗的自由度較高，在實驗方案設計過程中，學生提出的實驗方案往往出人意料，教師應該對學生方案的可行性進行把控，有時學生提出的方案理論上對實驗結果成效較好，但是受實際條件限制，方案的可行性較低，這時教師應當給予及時指導。一般在學生設計實驗方案前可以限定實驗條件，實驗條件應該與實驗室具備的條件吻合，再讓學生設計出與實驗條件相符的實驗方案，也可以一開始不限定實驗條件，讓學生通過頭腦風暴法盡可能的提出多個實驗方案，然后再限定實驗條件，讓學生自行根據實驗條件討論并選定一個可行性最高的實驗方案，這樣既可以鍛煉學生的思維能力，又能得到一個可行性較高的實驗方案。

3 教師素質的要求

無論再完美的實驗方案，在實驗實施階段，隨時有可能出現教師意想不到的狀況，這就對指導教師的自身素質提出了較高的要求，指導教師既要有良好的師德素質同時還要具備扎實的專業知識和教育教學研究能力，這樣才能在實驗過程中才能輕松地應對實驗的突發情況，保證實驗的順利進行。

4 實驗過程

由于學生知識水平、邏輯思維及動手能力的局限性，在試驗過程中，往往容易出現一些意想不到的錯誤，要有效的避免這些錯誤，除了試驗方案需要做到盡可能完善外，還需要學生多與指導教師溝通，尤其在容易出錯的地方，這樣指導教師對學生的實驗過程做到心中有數，可以減少錯誤的發生。

不同設方案的計性實驗的實驗方法及所需時間不同，為了能讓學生更好的完成設計性實驗，這就要求實驗期間學校實驗室隨時能為學生開放，最好能做到開放實驗室。如果暫時不能達到開放實驗室的條件，可以根據設計性實驗的需要，試驗期間做到針對性的部分開放實驗室，這樣既能為學生提供實驗所需資源，又能減輕實驗室的壓力。

5 試驗成績評定

設計性實驗成績的評定不能只看實驗結果，而應該根據實驗整體的完成情況來評定成績，成績主要包括四個方面：實驗方案、實驗態度、實驗完成度及實驗報告，要以設計實驗方案的可行性、實驗方法合理性、實驗過程的可操作性、實驗結論的科學性、實驗態度的嚴謹性、知識運用的綜合性為成績評定的主要標準。[4]可以按試驗方案40%，實驗態度10%，實驗完成度30%，實驗報告20%的成績配比進行成績評定。所以學生在實驗過程中的表現顯得尤為重要。

目前來看，采用多層次的實驗教學模式是培養現代創新人才的有力途徑，但在一門課程中，要掌握好設計性實驗的開設數量及時間。[5]設計性實驗的目的是為了拓展學生的素質，培養學生的創新思維能力，如果設計性實驗開展得太多太密，將會占用學生大量的精力，影響學生正常學習，開設得太少又達不到充分鍛煉學生的目的，一般可按照學期初、學期中和學期末來安排，期初課程剛開始沒多久適合安排一些相對簡單的實驗，期中學生時間較充裕也有一定基礎，可以安排一些相對難度較大精力需求較多的實驗，臨近期末適合安排一些綜合性較強的實驗，學生既可得到鍛煉又可兼顧復習。

【參考文獻】

[1]肖愛萍.綜合性和設計性實驗教學淺談[J].中山大學學報，2006，7，26（7）：229-231.

[2]周鮮成.規范綜合性、設計性實驗教學的探索與研究[J].實驗技術與管理，2007，7，24（7）：103-105.

[3]鄒敏，劉叔文.淺談實驗教學與學生創新能力的培養[J].西北醫學教育，2010， 10，18（5）：883-884.

[4]李春友.綜合性實驗與設計性實驗的基本特征及組織管理[J].職業技術教育，2008（35）：52-53.

[5]陳懷俠，蔡火操，黃建林，李躍英.設計性實驗教學的實踐與思考[J].實驗技術與管理，2006，11，11（23）：105-107.

[責任編輯：湯靜]