设计型实验物理教学论文

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一、高中物理设计型实验题的特点

1.利用教材原始实验，考查学生的实验技能

实验技能主要是指对实验原理的理解技能，正确使用仪器和器材的操作技能，分析处理数据的技能，实验结果的分析技能等诸方面的综合技能。新课改要求充分利用原始的高中物理实验，通过改变实验仪器，同时结合新的设计方案，一并考察学生的实验技能。

2.利用源于教材的“设计型”实验考查学生的应用技能

应用技能是理论联系实际的分析问题和解决问题的技能，应用技能的高低能反映学生的综合技能。

3.利用高中原始教材的“设计型”实验对学生的创新技能进行考查

新课改要求利用高于高中物理教材的“设计型”实验，改变实验原理，设计新方案，考查学生的创新技能。

二、高中物理设计型实验题解题技能的培养

近几年各地高考物理试题虽然大量采用了“设计型”实验，突出考查学生实验技能、应用技能和创新技能，使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能；进一步提高学生的实验素养，激发学生实验探究的兴趣；增强学生的创新意识；培养学生实事求是、严谨认真的科学态度；养成交流与合作的良好习惯；发展学生的实践技能。但它还是以高中物理教材实验为基础改编而来的，是教材实验的延伸与发展。心理学认为：“技能”是一种内化了的个体经验，因此，我们不能以培养学生的实验技能为理由，放松对高中物理教材实验的教学，到处找新实验做。高中学生的实验设计技能、应用技能和创新技能的培养，只能在平时高中物理实验学习中有目的有计划的训练，通过自己的努力不断总结、归纳积累才能形成。因此，笔者认为采取以下三个措施，有利于培养学生的实验设计技能、应用技能和创新技能。

1.重视实验原理和实验方法的发散和集中，培养实验设计技能

（1）同一个实验原理，学生可以按不同的器材设计方案。如验证玻意耳定律的实验，可用注射器封闭一定质量的气体进行验证，也可以用一根适当长的粗细均匀的细玻璃管，水平放置时用一段水银柱封闭一定质量的气体进行验证，其实验原理相同，实验步骤、测量方法完全不同。

（2）同一个实验目的，学生可以按不同的原理设计方案。如测定当地的重力加速度，可用单摆的原理，通过测量单摆的摆长和周期来测定，也可用自由落体的原理，通过频闪照相的方法来测定。又如测量凸透镜的焦距，有平面镜辅助法、凸透镜成像公式法、“共轭法”等等。

（3）同一个实验方法，学生可以推广用于多种仪器。如测定平行玻璃砖的折射率的方法，对三棱镜和半圆形透明体也同样适用，在这一实验中，教师要求各小组用不同形状的玻璃体测折射率后，再做测定三棱镜的折射率的试题，得分率肯定高。如果我们在实验教学中，培养学生运用发散集中思维思考实验原理及实验方法，对提高他们的实验技能将会有莫大的帮助。

2.重视实验装置的开发与利用，培养学生的实验技能

（1）同一个实验装置于器材，学生可以做多个实验。如用注射器这套装置，既可以验证玻耳定律，也可以验证查理定律。又如“斜槽”装置既可用于研究平抛物体运动的实验，也可用于验证动量守恒的实验。（2）多个实验装置，学生可以做同一个实验。如测量电源的电动势和内阻的实验，可用伏安法测（电流表＋电压表＋滑动变阻器）；可用I—R法测，也就是“电流表＋定值电阻或电流表＋电阻箱”；还可用U—R法测，也就是“电压表＋定值电阻或电流表＋电阻箱”。（3）创新利用新仪器。学生可以根据提供的说明书，使用新仪器解决新问题。

3.开发“设计型”实验，培养实验创新技能

（2）开发演示实验，培养学生创新思维物理学科每一重大发现都是以“设计型”实验为基础的。如伽利略用理想斜面实验证明“力不是维持物体运动的原因”；库仑在电量还无法测定的时候，用库仑扭秤测出库仑力与距离平方的反比关系———库仑定律等这些创新思维，将会对学生产生潜移默化的影响，促使学生产生创造性的思维。因此，物理教师要发掘物理演示实验中巧妙构思和方法，来启迪学生的创新思维。（2）开发学生实验，锻炼学生的设计技能。（3）开发新实验，发展学生的实验应用技能和创新技能

4.解答物理设计型实验题，必须要重视课外实验的开展

要掌握高中物理设计型实验题的解法，平时要重视课外实验的开展，提倡“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”，因为这些实验是学生或老师自己设计、自己寻找的实验物品，通过这些实验设计进行探索、验证，拉近了高中物理内容与生产、生活实际的距离，让学生深切地感受到科学的真实性。从另一个角度讲，由于这些物品并不是来做实验用的，这种做法本身就是一种创新，也有利于学生创新思维的培养。长此以往，学生会留心我们的周围，发现很多物理现象，产生许多疑问，如果就此开动脑筋，会养成学生的探索兴趣和良好的思维习惯。

三、结语

新课标的“物理实验专题”模块的设计尤其注重从以下几个方面培养学生：经历实验探究过程；强化实验方案的自我设计；深入对实验过程和实验误差分析；重视对实验方案和实验结果评估等。高中物理设计型实验题主要有三类：（1）设计实验器材与装置：根据题中实验目的和给出的器材，要求考生选择所需器材，并进行组装连接（尤其是以电路设计为多）；（2）设计实验方案：题目给出实验目的、要求、相关条件，让考生设计实验方案，写出原理或操作步骤；（3）处理实验数据：根据设计方案和装置，测出有关数据，进而求出待测值或得出结论。随着高考制度及命题的改革，物理试题命题越来越显示出科学性和有效性。全国高考的命题立足于中学“教学大纲”和“考试说明”以及教材规定的知识范围命题，注意不超不偏不怪，注重技能的考查；试题稳中有变，且命题每年都有新意，较好的体现了有利于高校选拔人才、有利于中学物理教学、有利于课程改革。物理“设计型”实验并不神秘，只是在原始实验的基础上改变实验目的、改进实验原理、改进实验方法来考查学生的实验技能、应用技能和创新技能。只要我们重视每一个演示实验和学生实验的设计思想与实验方法，像做物理习题那样，适当进行“一题多变”与“一题多解”，学生的实验技能、应用技能和创新技能就会极大地提高。