制定计划与设计实验环节初探

吴素娟

传统的教学方式基本是“老师讲，学生听，学生练”。我们对过去不能全盘否定，今后老师还要讲，学生还要听、还要练，但是在讲、听、练的过程中可以更加注重“独立思考，同伴交流，师生互动”。波利亚曾经说过“在教一个科学的分支（或一个理论，一个概念）时，我们应该让学生重蹈人类思想发展中的那种最关键的步子，当然我们不应该让他们重蹈过去的无数个错误，而仅仅是重蹈关键性步子”，我们不能把探究式教学与接受式教学完全看成对立的教学方法。学生从传统的接受式的学习方法到独立的探究式学习方法的过程中还存在着在接受中有探究、探究中有接受的混合学习方法。学生探究能力的形成与发展是渐进式的，必须有老师过程的引导，它的开展也必须经历由“扶”到“放”的过程。

探究环节中主要有七个步骤，但是在实际的教学中教师不可能在一节课中完成一个完整的探究过程，只能突出其中一个或几个环节，而制定计划与设计实验其中的重要一环。要提高学生制定计划和设计实验的能力，首先要指导学生把探究的问题分解成几个相对独立的小问题，尝试独立思考解决问题的不同方法，根据现有条件选择、优化相关方法，从而形成探究方案；学会在制定探究计划时查询相关资料；学会在相互交流中完善探究计划。老师要指导学生独立制订探究计划，并在此环节中努力帮助学生实现以下几个转化：

1.把看似不同而实质相同的几个分散的问题转化为一个核心问题。

2.把不易观察的问题转化为形象而易于观察的问题。

3.把难以操作的问题转化为现有条件下能完成的问题。

4.把一个多因素的问题转化为多个单因素的问题。

5.把复杂的实际问题转化为理想化、模型化的问题。

6.把一个难以直接研究的问题等效替代为另一个可以直接研究的问题。

在这个探究环节中，教师可以从多方面引导学生：

一、组织并指导学生明确实验目的

组织并指导学生明确实验目的，掌握实验探究的原理和方法，设计实验方案，如测定小灯泡的功率，其目的是测定小灯泡的额定功率和不在额定功率下的实际功率。实验之前要有意识地启发学生朝着这一方向去思考。在制定计划前，先设计一些引导性的问题，让学生通过查找资料的方法找到答案，或者让学生之间讨论找到答案，从而弄清实验目的。根据实验目的，找出理论依据，确定待测物理量和合适的器材。教师要根据学生的实际情况设计引导方案，在学生刚刚开始接触探究实验或者学生能力不太强的情况下，教师可以考虑给出仪器设备、实验要求，不限定实验方法，完成某一物理量的测量任务。在学生能力得到提高以后，教师可以只提出测量要求，不限定实验方法和仪器，完成某一物理量的测量任务。小灯泡的功率计算式为P=UI，因而要测量U和I；测量电路中除电源、开关、导线外，还要选用电压表和电流表，同时利用滑动变阻器改变电路中电阻以达到改变电压和电流的目的。选择好器材后，学生便会跃跃欲试，但此时教师如果立刻放手让学生自己设计实验，有的学生会感到茫然，有的学生则随便应付一下，此时教师要设计好问题，引导学生设计实验。因此，教师应更重视在探究的原理和方法上的指导，培养学生自主探究的能力；学生在学法上要积极主动地进行探究，体会知识的形成过程、掌握科学的学习方法和探究策略。切不可一开始就将实验方法灌输给学生，抹杀了学生的创造性。同时教师本身首先要对物理概念的本质含义有全面深刻的认识，对物理规律成立的条件及规律本身的物理意义和定量关系的认识要非常明确。

二、在实验中，教师可鼓励学生进行创新设计

在学生的探究过程中，将学生置于开放、动态、多元的学习环境中，使其在独立的探索过程中能够获得知识。教师可以通过提问、创设情境等方法，充分发挥学生的主观能动性，尽可能动嘴、动手、动脑，在潜移默化中培养学生的创造性思维。

三、教师要注意避免学生超前自学

原本学生自学是好习惯，但是在探究过程中学生的思维容易被教材束缚。为了在课堂上使探究问题更顺利，教师可以让学生提前预习相关预备知识，或根据情况先提出一些问题，让学生通过自学或查找资料等方法，但绝对不能让学生接触到所探究问题的实质或结论。例如在探究“声音是怎样产生及传播的”中，由于学生对声音的相关名词不够了解，学生可以通过预习了解“振动”“摩擦”和“打击”等有何不同。这样为老师在课堂上的探究引导铺平了道路，也避免了生活经验的错误结论干扰学生进行探究。

四、培养学生知识的迁移能力

这个环节包含新知识的运用和知识的迁移两个内容。在制定计划和设计实验环节中，学生需要充分利用现有的知识经验进行设计，这就要求学生学会运用已有的知识进行迁移，从而找到解决问题的方法。学生在主动探究过程中虽然已经对知识进行了意义建构，对新知识也已经有了一定的理解认识，但这种理解还比较片面，也不牢固，对于知识的运用，学生还不能掌握，这就需要老师对知识进行二次加工，即“新知识的点评”，然后引导学生如何运用知识。这个环节，教师特别要注意引导学生对知识运用的创新。

参考文献：

[1]刘荣刚.如何制定计划与设计实验方案[J].中学生物理化，2011（10）.

[2]赵承忠.培养学生“制定计划与设计实验”的意识与能力[J].学科教育，2003（2）.