如何在高中物理教学中实行设计性实验

额尔登哈斯

摘 要：高中物理涉及大量的理论知识和实验，并且实验是贯穿整个物理知识的关键点。学生想要学好物理知识就必须攻克实验的难关。但是在高中物理的教材中很多实验都是安排好的，相关的理论知识、实验步骤、实验结果等都列出来了，这对于培养学生的思维能力、设计能力、分析能力都不利。主要研究如何在高中物理教学中实行设计性实验，培养学生的综合能力。

关键词：高中物理；教学；设计性实验

随着素质教育和新课改的推行，高中物理的教学模式已经逐渐摆脱传统教学的束缚，向新型的教育模式转变。未来教育的发展对于教师的教学方法会提出更高的要求。但是现在很多高中物理教师的教学方法仍然比较落后，只注重书面知识的传授，忽视了学生的素质培养。高中物理课程设置多以实验为基础，实际的教学中却缺乏对实验部分的设置，即使设置了实验，也只是根据课本进行，没有开拓学生的思维，培养他们的动手能力。而实行设计性实验可以提高实验教学的质量，提高学生的学习效率。

一、重视实验设计的重要性

我国高校的录取大多看重的是学生的成绩，是根据高考的成绩来确定招生的。所以教师在进行物理教学的过程中，往往会为了节省时间，丰富学生的理论知识，而把实验设计简单化，更有甚者，忽略掉实验的过程，直接讨论实验结果。因此，创新实验设计受到了来自各方面的巨大压力和限制。教师在教学的过程中，要对创新实验设计予以重视，认识到实验设计的重要性，注重创新实验设计对物理教学效率和学习效果的提升作用，并且创造条件，让学生能进行设计性实验。

例如，在教学过程中教师可以让学生进行“玻璃杯罩下的硬币”的实验设计，探索实验过程中会出现的物理现象。学生设计以下实验：在水槽底部的中央放置一枚硬币，再用玻璃杯把硬币罩上，从空间的各个方向对硬币和玻璃杯进行观察。观察看到的物理现象，并记录下来。分析探讨现象出现的条件和原因。学生再改变实验条件，将杯中的压缩空气放掉一些，使杯内水的深度加大。再观察实验有哪些物理现象，并记录下来。对比两次实验，探讨出相关物理知识。学生通过设计实验和实践实验，掌握了实验中物理现象出现的原理，一些设计实验前的理论分析得到了进一步的实验验证，培养了学生实验设计与创新的能力。

二、营造创新气氛，提高学生实验设计积极性

要想实行设计性实验，首先就要尊重学生的主体地位，尤其是在实验设计中的主体作用。教师营造良好的创新设计的教学气氛，才能更好地激励学生，提高他们实验设计的积极性。教师在教学的过程中要主动引导学生对创新实验设计进行自主思考、分析和归纳，从而激发学生的实验设计兴趣，促进设计性实验的实行。

在教学过程中教师可以让学生根据所学的物理知识自行设计一个物理实验比赛，比赛的内容和规则由学生自己设计。如，有的学生做了“叠木块”的比赛设计，要求参赛的学生将五块木块在不计算的情况下把它们垒叠起来，要求最上面一块木块的俯视投影与最下面的一块底面不重合，叠放时每块木块只能纵向安置，不允许纵横交错，看谁叠得最快。比赛时间限定为一分钟，每位学生都可参加。通过实验比赛，既激起了学生的兴趣，又培养了他们的实验设计能力。学生在充满乐趣的课堂上设计实验，实操实验，激发思维，同时也提高了他们动手实验的能力。

三、给予学生自由发挥的空间

传统的高中物理教学模式更注重对学生理论知识的教学，忽略对学生进行素质教育。在实验教学中教师也往往是在讲台上操作，学生模仿教师的步骤进行实验。这样的教学方法阻碍了学生思维的发展，限制了学生潜在能力的发挥。在实验教学中只有给学生更多自由发挥的空间，才能有效地培养学生的创新设计能力。给予学生更多自由发挥的空间，可以让学生成为真正的实验主体，这样实验设计才能起到有效的作用。忽略学生动手和设计实验的过程将会影响到实验创新设计教学的推进和发展，所以在教学过程中教师应该注重给予学生自由发挥的空间。

如，在实验教学中教师可以让学生根据“饮水鸟”的特征，结合其存在的物理现象来设计实验，用实验验证物理理论。教师不直接参与到实验当中，而是在旁观察指导，给予学生更多的自由发挥空间。学生充分发挥，根据湿、温度下降，压强减少进行实验设计，分析“饮水鸟”低头的原因，得出了p1大于p2→液体上流→重心上移→低头的结论。通过实验也了解了“饮水鸟”做持续运动的条件，认识到“饮水鸟”体内的液体是一种易挥发的液体，在高温里很容易蒸发，而液体的饱和蒸汽所产生的压力又会随温度的改变而改变。这样它的头部在受冷，气压下降，尾部液体沿颈部被“抬升”至头部。如此一来，学生在自由发挥中提高了实验设计的能力，设计性实验也能在高中物理教学中顺利开展。

综上所述，高中物理教学中设置设计性实验，可以有效地培养学生的创新能力、动手能力。只要教师能够给学生提供自由发挥的空间，有效地激起他们的实验兴趣，那么就能有效地实行设计性实验教学，提高学生的学习能力和学习效率。

参考文献：

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