指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的策略

[摘要]在學(xué)生的科學(xué)探究中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是其中重要的一環(huán)。要學(xué)生自己設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)并不容易，應(yīng)遵循自主性、民主性、探究性和實(shí)踐性原則。教師要多為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，指導(dǎo)學(xué)生嘗試根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，綜合考慮影響問(wèn)題的因素，合理選擇實(shí)驗(yàn)器材，掌握控制變量等基本方法。

[關(guān)鍵詞]物理；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；探究

新課程理念要求將學(xué)生從接受學(xué)習(xí)向探究學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，主要的表現(xiàn)就是主動(dòng)探究問(wèn)題的解決方法。在物理科學(xué)的實(shí)踐探究中，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是其中的重要一環(huán)，因此在物理課中強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)顯得尤為重要。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的必要性

（一）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)是物理課程教學(xué)本身的需要。物理作為一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，課程本身即要求學(xué)生能在教師的示范及教材的示例下，根據(jù)已學(xué)的知識(shí)和已有的經(jīng)驗(yàn)，按要求仿寫(xiě)實(shí)驗(yàn)方案，按部就班地完成預(yù)設(shè)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)。通過(guò)對(duì)已成立的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的親自驗(yàn)證，形成尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度。

（二）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)是大力全面推進(jìn)素質(zhì)教育的需要。如果我們總是教育學(xué)生“應(yīng)該……”“必須……”，這樣培養(yǎng)選拔出來(lái)的人才在學(xué)?？赡芩闶呛脤W(xué)生，但思想僵化，毫無(wú)創(chuàng)見(jiàn)，面對(duì)新的形勢(shì)，不能適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的需要。教師要轉(zhuǎn)變教育觀念，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)中，發(fā)展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生能力。

（三）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)是當(dāng)前新課程改革和教育理念轉(zhuǎn)變的需要。新課程改革要求轉(zhuǎn)變教育理念，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)歷探究過(guò)程，體驗(yàn)探究過(guò)程中可能出現(xiàn)的失誤、失敗，甚至與已有定論相左的結(jié)論。通過(guò)置疑、假設(shè)、自我糾正的過(guò)程，變被動(dòng)地接受學(xué)習(xí)為主動(dòng)的探究學(xué)習(xí)。

（四）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和實(shí)踐能力的需要。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，關(guān)鍵在教師應(yīng)讓學(xué)生主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中，教師及時(shí)地激勵(lì)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題以及在課堂講解上難題的解決上，都離不開(kāi)創(chuàng)作。教師合理的創(chuàng)作使教學(xué)升華；學(xué)生的自主創(chuàng)作，使學(xué)生從“接受學(xué)習(xí)”走向“探究學(xué)習(xí)”，由被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過(guò)教師的創(chuàng)作，使知識(shí)更加接近生活，使學(xué)生更加體驗(yàn)到生活中的物理。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的基本原則

堅(jiān)持自主原則，正確處理好“主導(dǎo)”與“主體”的關(guān)系。堅(jiān)持民主原則，充分信任學(xué)生，尊重學(xué)生的自主地位和首創(chuàng)精神，在教學(xué)中建立起師生互愛(ài)互敬，相互尊重，平等和諧，民主交流的良好教育氛圍。堅(jiān)持探究性原則，鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，敢于發(fā)表創(chuàng)見(jiàn)。教師要運(yùn)用啟發(fā)式的教學(xué)，盡可能提出供各創(chuàng)設(shè)具有價(jià)值的問(wèn)題與情境，使學(xué)生處于“憤”“悱”的狀態(tài)中，且其研究方式方法應(yīng)是多樣的。堅(jiān)持實(shí)踐性原則，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)口、動(dòng)腦、動(dòng)手，要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，重視理論聯(lián)系實(shí)際。

三、多為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)

真知來(lái)源于實(shí)踐，教學(xué)中要多為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，使學(xué)生能有反復(fù)實(shí)踐的條件。

（一）對(duì)課本上的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，要求他們?cè)陬A(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、選定實(shí)驗(yàn)器材、擬出實(shí)驗(yàn)步驟、畫(huà)出記錄表格等。如測(cè)斜面的機(jī)械效率，要由學(xué)生選定器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

（二）把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)與日常教學(xué)結(jié)合起來(lái)。在平時(shí)的書(shū)面作業(yè)中，讓學(xué)生做一些有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的練習(xí)。如給一只彈秤、一塊小石頭、一個(gè)容器、還有水和線，要求測(cè)出小石頭的密度。在平時(shí)測(cè)評(píng)考試中，也適當(dāng)考查這方面的內(nèi)容。

四、學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本方法指導(dǎo)

（一）嘗試根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，綜合考慮相關(guān)因素，合理選擇實(shí)驗(yàn)器材。選擇實(shí)驗(yàn)器材涉及的問(wèn)題很廣，如實(shí)驗(yàn)的原理，實(shí)驗(yàn)器材的性能和操作要求，實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和方法等，都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的選擇起作用。在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，考慮的因素也是多方面的。如怎樣實(shí)現(xiàn)探究的步驟，怎樣保證器材的安全，減少實(shí)驗(yàn)的誤差，怎樣方便實(shí)驗(yàn)的操作等。在選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)提倡學(xué)生選用日常生活中常見(jiàn)的器具來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這有利于使他們產(chǎn)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的親近感以及發(fā)展他們?cè)趯?shí)驗(yàn)器材選擇方面所表現(xiàn)的創(chuàng)造能力。

（二）嘗試綜合考慮影響問(wèn)題的主要因素，掌握控制變量等基本方法。具體的科學(xué)問(wèn)題常常都是由多個(gè)因素共同作用造成的結(jié)果。例如，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)，影響導(dǎo)體電阻的因素有導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度等。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意考慮到可能受多個(gè)因素的影響，要有控制變量的意識(shí)，掌握控制變量等科學(xué)研究的基本方法。

值得一提的是，物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)愈來(lái)愈受到了廣泛的重視。教師在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多種多樣的實(shí)際情境，疑中涉難，引導(dǎo)思維，營(yíng)造一個(gè)向未知境界不斷探索的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立地提出一定數(shù)量和質(zhì)量的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，提高他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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