楊幫英

（安徽省合肥市巢湖第二中學 合肥市 230000）

新課程標準要求注重提高學生的科學素養(yǎng)注重學生的自主學習主動探索這就要求在中學物理教學中提倡教學方式的多樣性以營造學生提高各方面能力的環(huán)境，發(fā)展探索科學、理解科學的興趣和熱情，為學生自身發(fā)展以及深化中學物理教學改革奠定基礎。下面結合筆者大學期間參加普通物理設計性實驗的學習以及在教育實習中的切身體會談一談在中學物理教學中開展設計性實驗的設想和具體做法。

一、開展和實施設計性實驗的必要性

傳統(tǒng)的中學物理實驗包括演示實驗學生分組實驗課外實驗以及新課改下的產(chǎn)物—探究性實驗。設計性實驗通常在高校理工科基礎性普通物理實驗之后開設的旨在全面培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力，為社會培養(yǎng)新型人才的實驗。同樣，為了深化中學新課程改革、提高素質教育質量，設計性實驗的開設也尤為重要。

所謂設計性實驗是指學生在教師的指導下，根據(jù)給定的實驗目的和試驗條件、自行設計實驗方案、選擇實驗器材、擬訂實驗程序、自己加以實現(xiàn)并對結果進行分析處理的實驗。再這樣的實驗過程中，能充分體現(xiàn)學生的自主學習、主動搜集、處理并加工信息和積極參與、勇于實驗的科學能力與素養(yǎng)。

二、開設設計性實驗的意義

物理實驗是物理教學的重要基礎、重要內容、重要方法和重要手段，在物理教學中具有重要的地位和作用。設計性實驗除了具有傳統(tǒng)的教育功能外（如能培養(yǎng)學生的科學態(tài)度能促進學生手腦發(fā)展能培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的作風等）還具有其自身的教育功能，因此，設計性實驗的開設有著重要意義!

三、在設計性實驗教學組織中教師應具有的意識

組織教學的形式是多樣化的，它取決于教師對學習物理學究竟能夠是學生獲得哪方面發(fā)展的理解，對與學生年齡特征相應的心理，以及對他們在學習過程中有什么實際想法的洞悉，還有對當代社會發(fā)展給物理教育提出的一系列要求的了解。曾經(jīng)存在的僅滿足于具體物理結論和實驗技能的學習，傷害學生興趣的灌輸式和指令強迫式的方式，不考慮如何使學生獲得健康的、個性的全面發(fā)展從而學會在未來社會如何生存的教學，已受到現(xiàn)代物理教育的置疑。創(chuàng)造與現(xiàn)代物理教育相適合的教學形式，

下面就以“電路絲電阻率的測量”來探討一下設計性實驗的教學實施過程。

第一，在實驗前，應要求學生查閱各種資料寫出設計方案，方案主要包括以下內容：（1）實驗任務（2）實驗設計原理（設計的理論根據(jù)、測量公式、原理圖等）（3）實驗器材清單（4）實驗步驟（5）實驗結果評價和分析。

第二，具體過程。（1）理論分析。學生通過分析，明確了要測量電爐絲的電阻率（ρ=R S/L）必須測出其電阻、直徑和長度。其中，電阻和直徑是可以直接測量的，但電爐絲由于是螺旋彎曲的，其長度不能直接測量。由初中課本中密度一節(jié)測得到啟發(fā)，必須通過測量密度、質量、截面積才能間接測量長度。通過查閱資料學生了解到：密度和電阻的測量方法都不是唯一的。其中關于密度的測量方案有：靜力稱衡法、比重瓶法、量筒法、彈簧稱量法等；電阻的測量方案有：萬用表法、伏安法、電橋法、電勢差計法等。在這個過程中，學生學會了收集并處理信息以及分析問題的能力。（2）實驗測量。明確了要測量的物理量之后，緊接著就是進入實驗是進行測量，在實驗過程中，要讓學生自行選擇實驗器材、自行組裝實驗儀器、自行進行測量?？傊?，要給學生充分的自主權，以鍛煉學生的實驗動手能力、觀察能力、記錄數(shù)據(jù)能力和設計能力。（3）結果分析與討論。實驗結束后，要讓學生對各種實驗方案的測量結果進行比較，用以分析測量方案的合理性、測量條件對結果的影響等，通過這一過程，可以培養(yǎng)學生的交流合作、分析評價問題以及語言表達等能力。（4）編寫實驗報告。實驗結束后，教師應要求學生將實驗原理、可行性分析、實驗步驟、原始數(shù)據(jù)和處理過程以及實驗結果評價等以書面形式展現(xiàn)出來，即實驗報告。有條件的話還可以讓學生寫成論文，通過實驗報告和小論文的編寫，可以讓學生初步掌握科學研究文體的寫作，為今后進行科研活動打下基礎。

在設計性實驗教學中，我們要重視實驗原理和實驗方法的發(fā)散與集中、實驗裝置的開發(fā)與利用，例如，同一實驗原理，可要求學生按不同的器材設計方案（如驗證玻意耳定律）也可對同一個實驗目的要求學生按不同的原理設計方案（如電爐絲電阻率的測量）等等，來培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力。

設計性實驗，無論在教學功能還是在教育意義方面，都有著傳統(tǒng)實驗所無法比擬的優(yōu)點。作為一種新的教學方式和方法，應及早在中學物理教學中開展和實施。當然，在實施過程中可能會遇到很多困難，如很多學校實驗室設施儀器跟不上、實驗室管理經(jīng)費緊張、教師工作量增大等，這些困難有待教育工作者認真研究并加以解決。

[1]張亞妮，王較過.優(yōu)化設計性實驗教學培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)[B].物理實驗，2002，1(22-24).

[2]周殿清.普通物理實驗中綜合性設計性實驗的開設[B].物理實驗，2005，1(31-33).?