淺析如何設計物理探究實驗

在物理探究實驗過程中，為了檢驗猜想與假設是否正確，必須進行實驗驗證，而實驗過程是否成功的關鍵是設計實驗。由此可見設計實驗在科學探究中占有重要地位。既然設計實驗這么重要，那么設計實驗時要從哪些方面進行設計呢?設計時要注意哪些事項呢?下面根據我的教學實踐談一談如何設計物理探究實驗。

一、設計實驗前要明確探究目的、原理和已知條件

在設計探究實驗之前，必須明確探究的目的、原理和已知條件。探究的目的來自于探究的問題，設計實驗的具體任務或實驗方案的具體要求來自于根據探究問題所提出的猜想或假設。當猜想或假設一經提出，便能據此明確目的，辨明條件。

二、根據已有條件設計好探究的程序

設計實驗，就是從操作的角度把探究的猜想與假設具體化、程序化。一般做法是先分析該探究要解決哪幾個問題，每個問題有哪幾種解決方法，根據現有的條件和探究的要求，選擇哪種方法為好，然后根據這些被選中的方法確定需要什么實驗器材，按這些方法的邏輯關系構思出操作步驟，設計出記錄實驗數據及現象的表格。

三、設計的實驗現象或數據要明顯證明猜想是否正確

設計實驗的目的是驗證猜想與假設，因此在設計實驗的過程中，要讓設計的實驗現象或記錄的數據能明顯地證明猜想是否正確，而且越明顯越好。如果設計定量的實驗。就必須能夠得出與猜想有關的數據供分析，如果設計定性實驗，則必須有與猜想有關的實驗現象供我們分析論證。這是實驗成功與否的關鍵。

四、根據不同的情況選擇不同的科學探究方法

初中物理探究實驗應用的科學探究的方法很多，如控制變量法、轉換法、圖像法、放大法、等效替代法、類比法、比較法、理想化實驗法(即實驗推理法)分析歸納法、觀察實驗法等。在設計實驗時，根據不同的情況采取不同科學探究的方法。

五、要從全方位多角度考慮選取的實驗器材

在選擇實驗器材時，要從各個層次進行考慮，例如怎樣實現探究的步驟，怎樣保證器材的安全，怎樣減小實驗的誤差，怎樣方便實驗的操作等。對初中學生來說，不能一開始就要求過高，但應該讓學生在制定探究計劃時領悟選擇器材的思路，嘗試自己來選擇探究所需要的器材。例如，可以讓學生在制定探究計劃時思考需要哪些器材，把所需器材的種類先確定下來，然后再從實驗器材的安全性、減小誤差、方便操作等方面來考慮器材的規格等問題，形成從各個因素選擇實驗器材的意識，逐步地提高學生選擇實驗器材的能力。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。

六、能抓住主要因素、忽略次要因素，會用控制變量法

在物理探究實驗中要研究的問題常常有多個因素共同作用，這就要使學生知道。在一定的條件下是哪些因素在對問題起主要作用，哪些因素起次要作用，以至于對研究問題的影響是否小到可以忽略的程度。對研究問題起主要作用的多個因素中，如何采取控制因素的辦法，把多因素的問題變成單個因素的問題，分別加以研究，最后在綜合解決，這種方法叫控制變量法。