初中生物理初步实验设计能力培养浅议

摘要：在物理课程的科学探究活动中，设计实验是最为关键的环节之一.本文将从初中生物理初步实验设计能力培养的教学模式和策略出发，针对初中学生实验设计能力普遍较差的状况，进行培养方案探究。

关键词：初中生物理；初步实验；设计能力；培养浅议

初中生的初步实验设计能力指的是在探究学习过程中，学生按照一定的实验目的，为自己的实验学习选择最恰当的探究方式和所需的器材工具，采用适当的物理知识和实验技巧，对其进行灵活、综合的运用，并拟定出具备可行性方案的能力。这不仅需要学生具备创新意识，而且还要扎根于厚实的专业基础之上。

1.物理初步实验设计能力培养原则与策略

1.1培养原则

初步实验设计能力培养原则的确立能够为教学效果的实现奠定基础。首先是循序渐进，教学工作中必须遵循知识教学逻辑，要充分考虑到学生自身的心理发展顺序，让学生能够更加有序的、系统完整的接受学科教育，促进身心健康发展。在教学中不可以急于求成，要慢慢的潜移默化，让学生边学边用，体会知识的乐趣，阶段性的解决学术中的难题。第二个是因材施教的原则，从学生的实际情况出发，让教学层面的深广度以及进度都能够符合学生的知识能力水平，充分结合学生的个性特点，让学生的才能品行都能够充分发展。第三为激励性原则，作为一种动力因素的存在，教师要争取能够利用多种方式去激励学生获得前进的动力，逐步形成热爱学习的习惯，挖掘学生潜能，提高教学的实际质量，加快培养人才的步伐。第四为主体性原则，充分强调教师的主导作用，进而引导主体人员——学生，学会充分结合社会环境以及自然环境的有利因素，放心尝试，主动进行探索追求，同时尊重学生在学术思想上的无限追求和创造力，教会其如何去独立思考。最后为反馈内化原则，学生在教师的引导下认识到自身在学习及其它活动中的表现，再通过参与和选择，不断将教师的要求转变为自身的一种自觉行为，获得持续性的发展。

1.2教学策略

实验设计环节是物理实验当中最为高级的层次，同时也是学生探索新知识的最佳途径。教师可以帮助学生创造更多实验设计的机会，体会到设计的重要性所在，认识最基本的原则，掌握具体的设计方法。可以从加强开展实验探究教学开始，充分利用课本中出现的探究性实验案例，不再是一味的跟从教师的思路走，学生可以适当活用自己所掌握的知识，或者将某些属于验证性的实验转化为探究性实验，到处找实验内容。

例如对于二力平衡的条件探索、阿基米德原理等的实验。将验证性变为探究性，不断扩大学生的实践空间、提高思维分析能力。教师也可以主动将一些疑难问题，列为探究性实验的主要内容。在解答某些较难理解的问题时，如果具备探究的条件，可以让学生尝试设计方案来动手进行实践，通过分析归纳最后得到结论，对于学生来说是一种能力上的提高。也可以将生产或者生活的具体素材投放到实验教学中来，物理学科本来就来源于生活，回到生活也是理所应当，让学生在生活中走进物理。不断规范实验设计的思路，教师要充分挖掘教材资源，教授学生分析设计的方法，有意识的将规范性的设计方案交与学生。把握好实验设计的基本原则问题，不仅需要科学的思维能力，还要掌握正确的方法步骤，最后还要用精准的语言来描述现象的发生，记录下所有的一切。

此外也要培养良好的品质思维，此为核心环节。可以通过一些实验解决新奇现象来激发学生的发散思维，举一反三、一题多变，要逐步培养学生的逻辑缜密与思维收敛。同时，也要不断地规范学生的物理用语，教师最初就要使用规范的语言，而学生也要在潜移默化的条件下，提高答题规范的能力。

2.物理初步实验设计能力培养的实践分析

案例举隅：《欧姆定律》

教学目标：掌握电压电流表测量技术，认识电流、电压以及电阻三者的关系，学会收集数据并对数据进行有效的分析。

教学器材：开关、电流电压表各一个、滑动变阻器、不同规格的电阻器各一个、干电池若干、导线若干、多媒体PPT课件、投影仪。

教学设计：从“如何让灯泡发光或者变暗”的问题入手，引导学生主动进行实验探索，激发学生进一步学习的欲望。让学生合理猜想电流、电压以及电阻三者之间的关系。教师提示：针对物理问题，仅靠猜想是不行的，应该勇敢进行实验、进行验证，教会学生采用控制变量法来进行实验。此后进行实验设计环节，询问学生需要准备什么实验的器具，保持什么要素不变，如何改变电阻两端的电压。利用投影显示出滑动变阻器的作用，画出起先准备好的电路图。继续围绕该电路的形式，探讨能否进行电流与电阻的探究，根据学生各自设计的方案，表格填写完整，将所有数据如实记录。接着是交流讨论的时间，教师通过投影展示学生们的实验数据以及图像，分析实验结果。实验应用表格如图1、图2所示：

（图1：探究电流与电压的关系）（图2：探究电流与电阻的关系）

最后对课堂实验进行总结，引出欧姆定律的来由和公式，投影介绍欧姆的故事，课后再针对欧姆定律的具体内容布置作业练习，以达到巩固复习的目的。

3.结语

在初中阶段适当的加强学生实验设计的能力，能够逐步培养学生对于物理学科的敏感性和探究能力。在实践中，可以发现大多数学生对于实验设计环节的掌握能力还是较为薄弱的，并且对于某些物理术语还很陌生，不懂得如何更精准的表达，思维逻辑能力欠缺。因此，对于初中物理教学，在很大程度上要致力于对学生物理初步实验设计能力的培养，以提高初中学生的物理初步实验设计能力。