淺談中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

劉桂香 蘭中建

一、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的程序

1.確定實(shí)驗(yàn)專題

實(shí)驗(yàn)專題必須滿足趣味性、具有研究意義、具有創(chuàng)新點(diǎn)、符合教學(xué)進(jìn)展和實(shí)驗(yàn)設(shè)備允許等五個(gè)基本條件。

2.教師設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)室具備的條件，結(jié)合學(xué)生的課程知識，設(shè)立實(shí)驗(yàn)課研小組討論實(shí)驗(yàn)可行性以及實(shí)驗(yàn)價(jià)值，從可供選擇的實(shí)驗(yàn)中展開設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

3.學(xué)生設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

學(xué)生在教師提供的實(shí)驗(yàn)專題中挑選自己擅長的課題，實(shí)驗(yàn)題目確定的同時(shí)，要明確相關(guān)知識點(diǎn)的設(shè)計(jì)需求，以及了解實(shí)驗(yàn)室所能提供的器材設(shè)備。圍繞實(shí)驗(yàn)任務(wù)及要求去查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)，隨即制訂適合所選實(shí)驗(yàn)的可行方案。

4.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過程

將預(yù)先設(shè)計(jì)的最終方案作為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，找到需要的儀器，確定測量相關(guān)的量，制訂出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的表格后開始實(shí)驗(yàn)，每個(gè)人可以發(fā)表自己的看法，以創(chuàng)新的思路去嘗試用多種方法解決問題。

5.提交報(bào)告及答辯

自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成后嘗試撰寫類似專業(yè)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告是統(tǒng)一給定格式，以提問的方式進(jìn)行，小組成員做出回復(fù)，最后教師評議出實(shí)驗(yàn)完成優(yōu)秀的小組。

二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的方案要求

1.設(shè)計(jì)的問題要能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力

在進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的過程中，為了對學(xué)生產(chǎn)生吸引力，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題情境的創(chuàng)設(shè)必須生動(dòng)、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(shè)計(jì)這一堂課的知識點(diǎn)時(shí)，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(shù)據(jù)來驗(yàn)證這個(gè)公式的合理性，這時(shí)結(jié)論緩緩出現(xiàn)，隨即承接課題引入，這樣的方式能最大限度地提高學(xué)生興趣，也為接下來的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

2.設(shè)計(jì)的問題要能提升學(xué)生的思維能力

要知道“思維始于問題，創(chuàng)造也始于問題”。如“認(rèn)識兩種電荷”這一堂課，很多教師在實(shí)驗(yàn)前就在桌上擺好了橡膠棒、皮毛、絲綢、玻璃棒，然后提問學(xué)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(dǎo)，讓學(xué)生深度參與課堂教學(xué)，理解了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的來龍去脈，給學(xué)生的思維帶來啟迪，同樣就達(dá)到了提高學(xué)生能力的作用。

3.設(shè)計(jì)的問題要能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

新的教育格局要求我們培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學(xué)生，所謂創(chuàng)新能力就是各種能力的綜合體現(xiàn)，是成為科技人才所必須具備的基本素質(zhì)。如在教學(xué)“大氣壓強(qiáng)”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(shí)驗(yàn)來進(jìn)行這一知識的引入，效果是非常顯著的，課堂結(jié)尾再次回到這個(gè)實(shí)驗(yàn)的主題上，提問出問題：“雞蛋到底是怎么進(jìn)入瓶中的？”“你有什么方法讓瓶子把雞蛋吐出來嗎？”讓學(xué)生之間進(jìn)行自由討論，教師也要慢慢進(jìn)行適時(shí)的引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自己去思考問題、解決問題，這就是學(xué)生創(chuàng)新的過程。

4.設(shè)計(jì)的問題要能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的核心在于科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。物理科學(xué)探究要素包括發(fā)現(xiàn)并提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析與論證、交流與合作等。一個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)，由教師貼心的設(shè)計(jì)和問題作為引導(dǎo)，借助設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，就能給學(xué)生帶來無限的探索樂趣。合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題，學(xué)生學(xué)起來有動(dòng)力，思維能力也變得活躍，創(chuàng)新能力及科學(xué)探究能力隨即也得到相應(yīng)的提高，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)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(huì)有壓力。同時(shí)也能提升教師的專業(yè)素養(yǎng)，有利于教師授課的專業(yè)性與權(quán)威性，成就一些優(yōu)秀的教師。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫 瑜.淺談設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)的開設(shè)與學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[J].科技信息，2010（25）.

[2]趙立紅，臧文彧.高中物理探究性趣味實(shí)驗(yàn)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2002.