高中物理設(shè)計性實驗的教學(xué)探索

【摘 要】無論是設(shè)計性實驗教學(xué)還是探究式教學(xué)，其教學(xué)目的和意義都是為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。多年來，從教材內(nèi)容的調(diào)整設(shè)定，到教學(xué)方法的優(yōu)化改良，始終不變的都是圍繞“創(chuàng)新”二字。然而，學(xué)生的創(chuàng)新能力并沒有得到顯著提高。追根究底，是長久以來根深蒂固的教育觀念禁錮了我們的創(chuàng)新思維——“要給學(xué)生一杯水，老師先要有一桶水”，我們早已習(xí)慣了“老師給，學(xué)生拿”的學(xué)習(xí)方式。要想創(chuàng)造新的，必須打破舊的，希望設(shè)計性實驗的物理教學(xué)，可以從根本上實現(xiàn)創(chuàng)新精神。

【關(guān)鍵詞】高中物理；設(shè)計性實驗；教學(xué)探索

高中物理是一門實踐性很強的學(xué)科，它要求學(xué)生既要有動手能力，同時還要具備較強的邏輯思維能力，因為物理實驗是科學(xué)的實驗，實驗步驟顛倒以及儀器操作不當，都會影響實驗結(jié)果。但在傳統(tǒng)模式的物理實驗教學(xué)中，基本上不會出現(xiàn)太嚴重的實驗錯誤，因為老師會把實驗的每一步都講的很清楚，只要學(xué)生認真聽講記筆記，每個人都能學(xué)會。從表面上看，好像是達到了教學(xué)目的，但是，原本應(yīng)該充滿未知和趣味的物理實驗，卻變的了無生趣。這種現(xiàn)象值得每一位教師去反思，物理實驗的教學(xué)目的，究竟應(yīng)該是什么。

1.設(shè)計性實驗特點的探索

設(shè)計性實驗的意思是，老師給學(xué)生安排一個實驗任務(wù)，即實驗?zāi)康?，學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握的理論知識，自己設(shè)計實驗方案，獨立操作實驗儀器，最終得出實驗結(jié)果，完成實驗任務(wù)。從一定程度上來說，設(shè)計性實驗是傳統(tǒng)實驗的逆向思維。

舉個簡單的例子：如果把打開一瓶可樂作為實驗任務(wù)，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是，老師告訴學(xué)生，要想打開可樂，左手和右手應(yīng)該分別采取什么樣的手勢，分別放在這瓶可樂的什么位置上，從哪個方向用力，最終打開可樂。

而設(shè)計性實驗教學(xué)則是，學(xué)生自己去想應(yīng)該怎樣打開這瓶可樂。“打開”是實驗任務(wù)，但是“打開”的方法不止一種，學(xué)生自己去設(shè)計“打開”的方案。設(shè)計實驗方案的過程，就是創(chuàng)新的過程。傳統(tǒng)模式的實驗教學(xué)，缺少“設(shè)計”的環(huán)節(jié)，因此學(xué)生的創(chuàng)新思維受到限制。

設(shè)計性實驗教學(xué)，是一個從創(chuàng)新思維落實到創(chuàng)新能力的過程，是一個從分析問題到解決問題的過程。整個過程中，學(xué)生是主角，充分享受物理實驗的樂趣，以及通過自己的設(shè)計完成實驗的成就感。當然，在實驗中學(xué)生會遇到困惑，提出之后，老師有針對性的解答。

由于實驗方案是學(xué)生自己設(shè)計，不同的學(xué)生設(shè)計的實驗方案會有區(qū)別，因此遇到的問題也有區(qū)別，并且這個問題是學(xué)生自己在實驗中發(fā)現(xiàn)的，所以印象會更加深刻，老師在解答后，學(xué)生的理解也會更深刻。因此，設(shè)計性實驗對于理論知識的掌握也是有作用的，在教學(xué)過程中，老師要讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題，而不是直接告訴或者提示學(xué)生，要注意哪個步驟容易出問題。

2.設(shè)計性實驗環(huán)節(jié)的探索

2.1設(shè)計性實驗的物理選題

近幾年，設(shè)計實驗的能力作為一項考試目標，出現(xiàn)在高考實驗，重點放在對學(xué)生實驗設(shè)計能力的考查上，同時也更加注意考查學(xué)生的創(chuàng)新能力，探究能力和遷移能力。因此，在物理實驗的選題上，應(yīng)該從傳統(tǒng)的選題模式逐漸向設(shè)計性實驗的選題過度。

通常設(shè)計性實驗的考題會從物理課本里選擇，然后做適當?shù)恼{(diào)整，從驗證性實驗變?yōu)闇y量型實驗。所以老師在選擇設(shè)計性實驗問題的時候，既要源于物理課本，也要高于物理課本。除了考查學(xué)生對基本實驗的技能掌握之外，還要考查學(xué)生舉一反三，靈活創(chuàng)新的綜合能力。

2.2設(shè)計性實驗的問題引導(dǎo)

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，因為從實驗方案到實驗步驟，再到實驗儀器的操作，整個實驗過程都是老師教給學(xué)生的，學(xué)生很難在被動接受知識的情況下，去主動發(fā)現(xiàn)問題。所以以往的教學(xué)中，都會由老師自己講課本里的難點知識點，而不是通過學(xué)生提問再去講。

而設(shè)計性實驗教學(xué)，更重視問題由學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)，去分析，去解決。老師更多的是在一旁引導(dǎo)學(xué)生向哪個方向思考，如果學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)不了問題，那么老師就去引導(dǎo)他們找到問題。所以，在設(shè)計性實驗教學(xué)里，老師扮演的是“引路人”的角色，學(xué)生是“探索者”，老師牽引著學(xué)生走向目標地點，而不是直接教給學(xué)生，應(yīng)該怎么走路，先邁哪只腳。

在引入問題時，老師應(yīng)該有一個情境設(shè)定，也就是一個過度和鋪墊，把學(xué)生帶入一個情境中，自然而然的引著學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題。就像和學(xué)生共同處在一個迷宮里，問題藏在迷宮里的某個角落，因為太隱秘學(xué)生無法找到。老師要做的，不是直接告訴學(xué)生問題藏在哪，而是要一邊不經(jīng)意的與學(xué)生交談，一邊帶著學(xué)生往藏有問題的角落走，讓學(xué)生在不知不覺間，發(fā)現(xiàn)了問題所在。

2.3討論實驗結(jié)果

物理實驗最終達成的實驗?zāi)繕藨?yīng)該是統(tǒng)一準確的，在以往的實驗教學(xué)中，相同的實驗方案，會因為學(xué)生操作的不規(guī)范，導(dǎo)致實驗結(jié)果錯誤，通常情況下老師會幫助學(xué)生糾錯改錯，更看重實驗結(jié)果。但是在設(shè)計性實驗教學(xué)中，重點應(yīng)該是“為什么不同的設(shè)計方案會達成相同的實驗?zāi)繕恕保O(shè)計性實驗不僅重視實驗結(jié)果，更重視實驗過程，因為設(shè)計性實驗的教學(xué)精髓是在學(xué)生自己設(shè)計方案的過程中。

進行討論時，可以把學(xué)生分成幾個小組，讓學(xué)生互相分享自己的設(shè)計方案，交流方案的設(shè)計思路。在交流和分享中，學(xué)生會體驗到物理實驗的樂趣，可以通過實驗進一步加深對理論知識的理解，并且做到把理論知識靈活的運用在物理實驗中，真正達到了活學(xué)活用的學(xué)習(xí)效果。

2.4總結(jié)

學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性很大程度上來自于老師的鼓勵，這也符合高中學(xué)生的心理特點。對學(xué)生在設(shè)計性實驗中的表現(xiàn)予以肯定，可以讓學(xué)生熱愛物理，熱愛物理實驗，更熱愛物理老師。

3.結(jié)束語

目前階段，設(shè)計性實驗的物理教學(xué)也許并不成熟，但它的教學(xué)思路和教育理念是創(chuàng)新的，值得我們?nèi)ヌ剿鳎嵺`，去完善。物理實驗教學(xué)的目的，不是教給學(xué)生去操作實驗儀器，達成實驗?zāi)繕?，而是讓學(xué)生自己想辦法去完成實驗?zāi)康?，這也正是設(shè)計性實驗教學(xué)的核心精神。

【參考文獻】

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