鄭行春

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是新課程目標(biāo)的需要，物理新課程目標(biāo)就是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而科學(xué)探究學(xué)習(xí)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。科學(xué)探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、評(píng)估、交流與合作。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的需要，是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)重中之重。本人從物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的意義和方法兩方面展開論述了該論文。參考了多方面的資料，理論聯(lián)系實(shí)際充分闡述了該論點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)能力

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，每一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的完成能更具體、更形象地展示物理知識(shí)的形成和發(fā)展過程，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供豐富的感性材料，為學(xué)生掌握和理解物理概念、物理規(guī)律打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，所以很多教師特別注重對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力培養(yǎng)，卻忽視了科學(xué)探究過程中一個(gè)尤為重要的環(huán)節(jié)培養(yǎng)：學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。導(dǎo)致許多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中存在拿來主義思想，照著課本或老師的方案去動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。這樣就不利于學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維發(fā)展的培養(yǎng)，也不利于新課程目標(biāo)培養(yǎng)的需求，對(duì)此本人在平時(shí)的物理教學(xué)中，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)談?wù)勔恍┛捶ā?/p>

一、物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的意義

物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是新課程目標(biāo)的需要，物理新課程目標(biāo)就是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而科學(xué)探究學(xué)習(xí)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。科學(xué)探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、評(píng)估、交流與合作。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的需要，是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)重中之重。

如在測(cè)量鐵 塊密度實(shí)驗(yàn)中，我放棄原有以教師主導(dǎo)講實(shí)驗(yàn)的方法，嘗試著營(yíng)造成目標(biāo)明確、結(jié)構(gòu)合理、條理清晰的完美課堂。放棄向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)步驟，放棄學(xué)生按教師指導(dǎo)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生課外思考并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，讓學(xué)生帶著有準(zhǔn)備、有目的地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。通過這樣我培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立探究和勇于創(chuàng)新的能力。再如測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，是很值得讓學(xué)生探究掌握的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程，首先要掌握基本物理實(shí)驗(yàn)方法和技巧，然后再充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，不斷探索出創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方案。另外，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中還涉及器材和儀器的選擇，這些都有效地提高了學(xué)生的思維和綜合能力。

通過一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的展開，我們培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的精神，也使學(xué)生在分析問題和解決問題的過程的過程中獲得知識(shí)的積累和科學(xué)探究能力的提高，同時(shí)學(xué)生在設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的興趣，更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新欲望，進(jìn)而使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到提高，這樣我們就達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)目的、完成了物理新課標(biāo)的重要目標(biāo)。

二、物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的方法

1.感受科學(xué)家經(jīng)歷的探索過程，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

科學(xué)家完成一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)需經(jīng)歷曲折的探索設(shè)計(jì)過程，因此引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟前人的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，體驗(yàn)科學(xué)家所經(jīng)歷的探索過程，是培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)能力的有效途徑。如探究聲音是由于物體振動(dòng)而產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，在敲桌子產(chǎn)生聲音時(shí)，桌子振動(dòng)很微弱，看不出振動(dòng)。我們感受科學(xué)家利用放大法的設(shè)計(jì)思想，在桌子上放些沙子或紙屑可完成此實(shí)驗(yàn)。再如體驗(yàn)探究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)體現(xiàn)的轉(zhuǎn)換法，棱鏡分解太陽光所用的再現(xiàn)法等等。這些可激發(fā)學(xué)生探究物理問題的興趣，又可培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的理念。

2.放手學(xué)生獨(dú)立經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃過程。

長(zhǎng)期以來，一些老師認(rèn)為：做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)、講實(shí)驗(yàn)不如做實(shí)驗(yàn)題。同時(shí)出現(xiàn)片面強(qiáng)調(diào)教師的作用，忽視學(xué)生的主體地位；重視應(yīng)試知識(shí)教育，輕視潛能開啟和能力培養(yǎng)。所以新型課堂應(yīng)讓學(xué)生獨(dú)立經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和制定過程，展示學(xué)生潛能，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力，設(shè)計(jì)能力。下面談?wù)劸唧w培養(yǎng)與引導(dǎo)方法：

1）明確目的，引發(fā)定向思維。

如《測(cè)量小鐵塊密度》實(shí)驗(yàn)，明確目的是測(cè)量固體的密度。要達(dá)目的，必須明確實(shí)驗(yàn)原理，然后才能擬定實(shí)驗(yàn)思路，選擇合適的器材，為此在實(shí)驗(yàn)前要有意識(shí)地啟發(fā)學(xué)生朝著這一方向去思索。

2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，找出?shí)驗(yàn)原理確定待測(cè)物理量。

要測(cè)量小鐵塊密度，需要那些數(shù)據(jù)呢？要引導(dǎo)學(xué)生理解密度計(jì)算公式入手，得出理論依據(jù)ρ=m/v，從而確定應(yīng)測(cè)出m和v。為有目的地選用儀器找出依據(jù)。

3）根據(jù)確定的待測(cè)物理量選用器材。

要測(cè)量小鐵塊密度，必須測(cè)量小鐵塊的m和v， 因此，實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)選用天平、量筒，由于要測(cè)量固體體積，應(yīng)該間接測(cè)量，還要水和細(xì)線等器材。

4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。

根據(jù)此實(shí)驗(yàn)的特殊性，在制定步驟過程中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考，是先測(cè)小鐵塊質(zhì)量好，還是測(cè)小鐵塊的體積好；為什么？通過引導(dǎo)讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性與必要性。

3.重視培養(yǎng)學(xué)生的課外小實(shí)驗(yàn)、小制作和小發(fā)明。

開展課外小實(shí)驗(yàn)、小制作和小發(fā)明活動(dòng)，是培養(yǎng)和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的延續(xù)和補(bǔ)充，要想真正提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，僅在課堂內(nèi)是不夠的，還必須多開展課外小實(shí)驗(yàn)、小制作和小發(fā)明活動(dòng)，才能達(dá)到最佳效果。因?yàn)檫@些活動(dòng)中，學(xué)生的手腳充分解放、思維充分活躍、更有利于充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，激發(fā)創(chuàng)造的靈感，設(shè)計(jì)出更多的小發(fā)明及小制作方案， 在實(shí)際教學(xué)過程中，我校學(xué)生制作設(shè)計(jì)出了“自動(dòng)澆花器 ”“演示肺呼吸的原理器”等等。充分說明通過課外創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

三、結(jié)語

總之在今后的教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生年齡特點(diǎn)和物理學(xué)科特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維火花，提高學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力，為祖國(guó)培養(yǎng)更多創(chuàng)造型人才做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉晉倫《能力與能力的培養(yǎng)》 山東教育出版社2001 05

[2] 中國(guó)教育部《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》 北京師范大學(xué)出版社 2011endprint