提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的策略

杜中勇

摘要：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指對(duì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程的規(guī)劃，包括提出問(wèn)題、猜想假說(shuō)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與定制計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作等一系列過(guò)程.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力反映的是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器是否正確，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是否科學(xué)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否嚴(yán)謹(jǐn).本文將從實(shí)驗(yàn)興趣激發(fā)、科學(xué)的探究過(guò)程、小組合作、巧妙的課后活動(dòng)設(shè)計(jì)等幾方面探究提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的一些做法.

關(guān)鍵字：物理教學(xué) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 優(yōu)化 做法

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理學(xué)科體系建立在大量的實(shí)驗(yàn)研究成果之上.新課標(biāo)中寫(xiě)到，科學(xué)探究是尋求未知規(guī)律的一種解決問(wèn)題的方式，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑.在實(shí)際教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ翘岣邔W(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的重要內(nèi)容.在中考中，實(shí)驗(yàn)題是必考題型，分值也較大，是區(qū)分中學(xué)生物理綜合素質(zhì)的重要考查內(nèi)容，是提高學(xué)生綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑.

一、初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義

人本主義理論以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，是由學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，獨(dú)立地或與同學(xué)的合作中，在教師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出各種實(shí)驗(yàn)方案，成功地解決物理實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，從而使學(xué)生產(chǎn)生成功后的喜悅，激發(fā)起更大的學(xué)習(xí)熱情，對(duì)學(xué)習(xí)會(huì)更感興趣.再經(jīng)過(guò)正確引導(dǎo)，這將成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)、探索科學(xué)世界的不竭動(dòng)力.另外實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身就是一個(gè)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，構(gòu)思解決問(wèn)題方案的過(guò)程.在這個(gè)過(guò)程中，可以從不同角度、不同層面，采用不同方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中蘊(yùn)含著對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和訓(xùn)練.

二、初中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)策略

1.課堂內(nèi)容實(shí)驗(yàn)化，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣.物理知識(shí)來(lái)源于實(shí)驗(yàn)，在課堂教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)物理的實(shí)驗(yàn)演示與操作.將抽象的物理知識(shí)，更加直觀地展示，便于學(xué)生理解.其次，實(shí)驗(yàn)演示應(yīng)盡可能貼近我們的生活實(shí)際.在課本演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，多設(shè)計(jì)與生活事例相關(guān)的實(shí)驗(yàn)演示，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情.讓學(xué)生知道，生活處處是物理，要掌握物理知識(shí)，實(shí)驗(yàn)是重要手段，給學(xué)生埋下一顆實(shí)驗(yàn)的種子！例如，在講摩擦力這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：讓穿輪滑鞋的男生與女生進(jìn)行拔河比賽的小活動(dòng)，學(xué)生對(duì)此表現(xiàn)出極大的積極性，在歡笑聲中，影響摩擦力的大小因素不知不覺(jué)就掌握了.

2.探究過(guò)程要科學(xué)，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄繎B(tài)度.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是能最全面鍛煉學(xué)生邏輯分析能力和動(dòng)手操作能力的教學(xué)過(guò)程.在探究過(guò)程中，我們首先要遵循提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、得出結(jié)論、評(píng)估交流這七個(gè)步驟，給學(xué)生樹(shù)立科學(xué)的探究過(guò)程.其次，在猜想中，學(xué)生會(huì)有很多似是而非的假設(shè)，對(duì)于這些假設(shè)我們更應(yīng)該讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的探究.例如，在探究浮力的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，學(xué)生常常會(huì)有液體溫度的猜想.如果僅僅是口頭的講解不能讓學(xué)生完全信服，同時(shí)也會(huì)打擊學(xué)生猜想的熱情.對(duì)此我們可以在裝置中加入溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究溫度改變時(shí)浮力的變化，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.通過(guò)實(shí)驗(yàn)直觀發(fā)現(xiàn)浮力與溫度無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤觀念才會(huì)消除.所以在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們應(yīng)盡可能引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝瓿蓪?duì)每個(gè)影響因素的探究，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄繎B(tài)度，建構(gòu)科學(xué)的物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò).

3.小組合作探究，提高實(shí)驗(yàn)效率.小組合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式在教學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛，通過(guò)小組教學(xué)可以提高學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.而實(shí)驗(yàn)課堂同樣也可應(yīng)用小組合作學(xué)習(xí)，而且分配小組時(shí)我們要遵循組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的原則，一般是每組4人.通過(guò)小組合作，充分發(fā)揮每位同學(xué)的特性，讓他們互相合作，同時(shí)也能通過(guò)小組討論得到最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)的方案，同學(xué)們根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，便能比較高效地完成探究，整個(gè)過(guò)程老師只需要進(jìn)行指導(dǎo)，不用過(guò)多講解，大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力.而且由于組間同質(zhì)，不同的小組之間還可以相互交流他們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，遇到的問(wèn)題及解決方式.這樣的小組合作既培養(yǎng)了學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)的能力，更加深了學(xué)生的認(rèn)知深度和廣度.

4.課后增加動(dòng)手實(shí)驗(yàn)作業(yè).課后練習(xí)是鞏固知識(shí)的重要手段，常規(guī)的作業(yè)無(wú)非就是練習(xí)冊(cè)加各種練習(xí)卷.但是為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力，我們常常會(huì)在周末給學(xué)生布置一些動(dòng)手操作的作業(yè).例如，學(xué)完“密度與社會(huì)”，我們會(huì)讓學(xué)生自己去調(diào)制雞尾酒.講“生活中的透鏡”時(shí)，會(huì)讓學(xué)生自己去做簡(jiǎn)易的照相機(jī)，做完讓同學(xué)拍照發(fā)到群里分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程與心得.這樣的作業(yè)可以提高學(xué)生的積極性，同時(shí)也在無(wú)形中鍛煉了他們的動(dòng)手能力.

總之，要想提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，我們要盡可能的創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生動(dòng)手.在老師課堂演示實(shí)驗(yàn)的熏陶下，在實(shí)驗(yàn)課的小組探究中，在生活中的小制作中去提高和培養(yǎng)，這樣就能夠全方位地提高學(xué)生的探究能力.