淺談中學物理實驗教學中如何開展設計性實驗

劉桂香 蘭中建

一、設計性實驗的程序

1.確定實驗專題

實驗專題必須滿足趣味性、具有研究意義、具有創新點、符合教學進展和實驗設備允許等五個基本條件。

2.教師設計性實驗前準備

教師根據實驗室具備的條件，結合學生的課程知識，設立實驗課研小組討論實驗可行性以及實驗價值，從可供選擇的實驗中展開設計實驗。

3.學生設計性實驗前準備

學生在教師提供的實驗專題中挑選自己擅長的課題，實驗題目確定的同時，要明確相關知識點的設計需求，以及了解實驗室所能提供的器材設備。圍繞實驗任務及要求去查閱相關資料文獻，隨即制訂適合所選實驗的可行方案。

4.設計性實驗過程

將預先設計的最終方案作為實驗指導，找到需要的儀器，確定測量相關的量，制訂出統計數據的表格后開始實驗，每個人可以發表自己的看法，以創新的思路去嘗試用多種方法解決問題。

5.提交報告及答辯

自主設計性實驗要求學生在實驗完成后嘗試撰寫類似專業的實驗報告，設計性實驗報告是統一給定格式，以提問的方式進行，小組成員做出回復，最后教師評議出實驗完成優秀的小組。

二、設計性實驗的方案要求

1.設計的問題要能激發學生的學習動力

在進行設計性實驗的過程中，為了對學生產生吸引力，物理實驗教學問題情境的創設必須生動、奇特。如沙子很輕為什么容易沉下水，而貨船那么笨重卻能在水上載很重的貨物航行？在設計這一堂課的知識點時，教師要在課堂一開始就提出這樣的問題，隨即用道具來模擬被浮力托在水面上的物體，反過來通過具體的數據來驗證這個公式的合理性，這時結論緩緩出現，隨即承接課題引入，這樣的方式能最大限度地提高學生興趣，也為接下來的學習奠定了基礎。

2.設計的問題要能提升學生的思維能力

要知道“思維始于問題，創造也始于問題”。如“認識兩種電荷”這一堂課，很多教師在實驗前就在桌上擺好了橡膠棒、皮毛、絲綢、玻璃棒，然后提問學生被皮毛摩擦的橡膠棒帶什么電荷？被絲綢摩擦過的橡膠棒帶什么電荷？但是換過來一問，被玻璃棒摩擦過的絲綢表面帶哪種電荷？教師采用了富有思維含量和思維層次的問題串引導，讓學生深度參與課堂教學，理解了這個實驗的來龍去脈，給學生的思維帶來啟迪，同樣就達到了提高學生能力的作用。

3.設計的問題要能培養學生的創新能力

新的教育格局要求我們培養出具有創新能力的學生，所謂創新能力就是各種能力的綜合體現，是成為科技人才所必須具備的基本素質。如在教學“大氣壓強”一課程中，很多教師利用將雞蛋放入瓶口小于雞蛋大小的瓶中實驗來進行這一知識的引入，效果是非常顯著的，課堂結尾再次回到這個實驗的主題上，提問出問題：“雞蛋到底是怎么進入瓶中的？”“你有什么方法讓瓶子把雞蛋吐出來嗎？”讓學生之間進行自由討論，教師也要慢慢進行適時的引導，引導學生自己去思考問題、解決問題，這就是學生創新的過程。

4.設計的問題要能培養學生的科學探究能力

發展學生的科學素養的核心在于科學地設計實驗。物理科學探究要素包括發現并提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗、分析與論證、交流與合作等。一個小小的實驗，由教師貼心的設計和問題作為引導，借助設計性實驗，就能給學生帶來無限的探索樂趣。合理設計實驗教學中的問題，學生學起來有動力，思維能力也變得活躍，創新能力及科學探究能力隨即也得到相應的提高，讓學生發揮主觀能動性感受到自己在課堂上的改變與成長，自己思想得到尊重，和教師溝通也不再會有壓力。同時也能提升教師的專業素養，有利于教師授課的專業性與權威性，成就一些優秀的教師。

參考文獻：

[1]孫 瑜.淺談設計性物理實驗的開設與學生綜合素質的培養[J].科技信息，2010（25）.

[2]趙立紅，臧文彧.高中物理探究性趣味實驗[M].杭州：浙江大學出版社，2002.