淺談中學物理實驗教學設計的有效策略

實驗是物理教學的基，實驗課是提高學生科學素質、提高物理課教學有效性必不可少的重要手段。然而，通過調查發現當前在中學物理實驗教學中也面臨著一些困難，降低了物理教學的有效性。這些困難來自很多方面，其中重要的一點便是實驗設計的不合理。在物理教學實踐中，筆者通過積極的探索嘗試，在實驗教學設計方面進行研究，提出以下幾點策略。

一、合理選材

教師應根據教學內容、學生實際、教學環境條件等合理選擇有實驗探究價值的學習內容，忌生搬硬套。有些內容很簡單，學生很容易理解，用講授或自學的方法可以清楚的，有的教師也要花大量的時間精力，組織學生討論。這樣的方式是不經濟的。因此，教師備課時要分析內容的性質、難度，是否有合作學習的價值，可用其他教學方法就能達到目的的內容，不必一律交由學生討論，切忌生搬硬套。例如《浮力》這一節：物體在上浮、漂浮、懸浮時是否受到浮力，學生只需結合學生自身的實際和課本插圖自學就能明白，基本不需進行小組合作；而下沉的物體是否也受到浮力的作用呢？這與學生的生活經驗相矛盾，有一定的難度，具有探究的價值。

二、創設便于發現問題的情境，引導學生作出科學的猜想

提出問題與猜想假設是實驗探究課的首要環節，這一環節開展的好壞直接影響學生對后續問題的探究熱情，若能巧妙的創設一些問題情境和趣味實驗，對一節實驗探究課就是成功的開始。

創設的情境可以是聯系學生最熟悉的生活現象，也可借助于演示實驗，或者運用類比，或是讓學生親自體驗，再或是分析與綜合，讓他們置身于物理情境中，獲得充分的感性認識，為發現問題，研究問題做好鋪墊。然而，要獲得最佳的教學效果，就應選擇最合適的創設方法，通過研究，我們認為問題情境的創設應遵循“利于激發興趣，便于發現問題，引導科學猜想”的原則。

比如，在“探究電流的大小與什么因素有關”這一實驗中，若讓學生根據“電流產生的原因”和“電阻對電流有阻礙作用”兩個角度作出猜想，學生雖然也能猜想出電流與電壓、電阻有關，但過程枯燥而抽象，不利于學習興趣的激發。若能先按照如下圖所示的電路進行演示實驗，讓學生觀察不同情況下燈泡的亮度，再讓學生根據現象和經驗，對電流跟電壓、電阻的關系提出自己的猜想，則能讓學生獲得感性體驗，為猜想提供有效的幫助，并避免猜想的盲目性。

再如，在“電阻”的教學中，傳統的做法是：老師演示實驗，先讓學生通過觀察認識到“導線對電流有阻礙作用”，然后再結合生活實例，引導學生猜想“影響電阻大小的因素”有哪些，效率低下且不易作出科學合理的猜想。若課堂開始便讓學生利用器材，直接將長度、粗細、材料不同的幾根電阻絲分別接入電路，觀察燈泡的亮度變化，讓學生通過實驗，親身體驗，認識到“導線對電流都有阻礙作用，并且這種阻礙作用有大有小”，從而構建出“電阻”的概念，則水到渠成，且能為下一步猜想“影響電阻大小的因素”埋下伏筆，有效化解了學生因“電阻”較為抽象、感性認識不足而難以作出科學猜想的難題。

三、優化問題設計，促進學生由“猜想者”向“設計者”轉變，為進行實驗搭橋鋪路

“制定計劃與設計實驗”環節是實驗探究課的關鍵環節，實驗計劃設計好了，才能控制實驗的盲目性、提高學生在實驗中的參與度和小組合作的有效性。我們通過實踐研究發現，這一環節的關鍵在于通過有效的“問題設計”把猜想轉化為合理的方案。比如，在“平面鏡成像”實驗中，設計實驗的關鍵就是“如何確定像的位置”，所以，教學中要通過合理設計引導學生認識這一問題，在啟發引導學生通過對比平面鏡與玻璃板成像情況，明確了如何確定像所處的位置（把平面鏡改為透明的玻璃板），也就確立了實驗基本思想和方法。接下來，怎樣比較虛像與物的大小（找一個跟物體完全相等的物體“替代物”與像比較大小），怎樣比較像與物的位置關系（用鉛筆作記號，連線用刻度尺測量），怎樣比較對稱關系（在平面鏡觀察物體的上下左右關系）也就迎刃而解。再如，“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中，“怎樣明確某一因素對滑動摩擦力的影響”、“如何測量摩擦力大小”是實驗中首先要考慮的問題，通過設計合理的問題，引導學生應用控制變量法、轉換法、二力平衡的知識去解決這些問題則是本實驗設計的關鍵。總之，通過合理地設計問題，可以激發學生的思維活動，主動投身到實驗活動中，防止出現學生盲目探究，使學生思路更加清晰，從而培養學生的科學探究品質。

四、創新實驗方案，鼓勵學生“別出心裁”

創新能力的培養是以具有創新精神為前提的，而這種精神不是天生的，而是靠后天訓練養成的。因此，教師要積極創設多種多樣的教學情景進行訓練，使“創新”成為一種行為習慣。 比如，教師可以鼓勵學生對于一些傳統實驗進行改造與革新，對于實驗的儀器、方式、過程等進行靈活創新.這同樣是對于學生創造能力的一種培養.不少學生都缺乏實驗創新的能力，實驗課堂上習慣按照教師的要求來動手操作，自己對于實驗過程或者相關問題的思考并不深入.教師要改變學生的這種習慣，鼓勵學生在課堂上大膽進行創新，并且鼓勵學生多做嘗試.這樣，學生發現實驗創新的各種樂趣，尤其是當創新理念下設計的一些實驗成功后，能夠帶給學生極大的成就感，從而使學生的創造能力得到提升.

對于中學物理實驗課教學而言，無論教學思想如何更新，教學內容如何變化，教學方式如何改進，其最終目的都必須指向教學的有效化，從某種意義上說，“有效教學”可以稱得上是中學物理實驗課教學的“永恒主題”。通過學生自己動手做實驗，讓學生所學的知識得以鞏固和應用，并且在實驗中可以找出探索知識的一些基本方法，逐步培養科學家們所具有的細心觀察、積極思考、堅持不懈的精神。讓我們共同努力，以實際行動投入到有效的物理實驗課教學之中。