浅谈物理设计性实验

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1、浅谈物理设计性实验单位：常熟市淼泉中学邮编：215500姓名：陆雪芳【摘要】根据新课程标准的要求，比较注重实验的设计。因为设计性实验可以培养学生各方面能力，尤其是创新能力。在此，本文阐述了设计性实验的定义、与传统实验的主要区别、设计原则、设计方法和设计思路。【关键字】设计性实验；设计原则；设计方法以前物理试卷上比较多的是计算题，而近儿年发生了很大的变化。根据新课程标准的要求，比较注重实验的设计。考查学生综合分析问题能力的物理实验设计题越来越呈现出了情景化、多样化、综合化。这种变化有利于改变目前学牛•死记硬背实验结论的现象，有利于培养学生科学

2、的思维方法，有利于提高学生的语言表达能力，更有利于培养学生的创新能力，同时对教师的教学也提出了更高的要求。因此，培养学生各方面能力的一条重要途径就是以设计性实验为载体。一、设计性实验的定义设计性实验就是在一些给定的条件和要求下，自己设计并进行实验，运用学过的知识和掌握的技能，进行的创造性思维和实践活动。二、设计性实验和传统实验的主要区别设计性实验是在学生经过大量的基础实验训练之后，对学生进行具有科学实验全过程性质的设计性实验的训练。设计性实验的基本环节是：提出问题一猜想假设一设计实验一进行实验--分析论证一评估交流。而以测量性和验证性为主的

3、传统实验主要是理解实验原理、进行实验操作、综合分析讨论的过程，基本上属于继承和接受前人的知识、技能。重复前人的工作范畴，这是科学实验入门的基础训练。三、设计性实验的设计原则1、科学性原则物理设计实验的科学性，包括原理、过程、结论的科学性。把握实验科学性的根本在于保证实验条件的一致性和严谨性，任何一个环节不正确，实验就没有说服力。例如：探究影响滑动摩擦力大小的因素这个实验中需要测量滑动摩擦力的大小，读数的条件是使物体在水平方向做匀速直线运动。因为读数读出的是拉力不是滑动摩擦力，所以要使拉力和滑动摩擦力大小相等，必须使这两个力平衡。有的同学把这

4、关键步骤遗漏了，所得的结果就不严密，要反复强调这个关键步骤，使学生认识到这个关键步骤所起的作用，避免了今后出现类似的失误。因此，科学性是设计实验成功的前提。对于学生：要有扎实的基本功，要弄清科学原理的内涵和外延。对于教师：做到理论和实际相结合，亲自带领学主做开放性实验，而不是在黑板上来讲实验，让学生参与到实验的全过程。为了强化学生的科学意识，可以给学生讲1967年前苏联发射的联盟一号宇宙飞船在降落时，降落伞不能打开,其原因是设计时一个小数点出现了的误差，最后导致船毁人亡的历史悲剧，对于学生树立科学的思想取得了积极的效果。2、实用性原则任何物

5、理设计实验的目的都是通过全过程得岀一个科学的正确结论，要求实验过程简单和实验现象明显，能说明问题就符合要求。而现在有很多演示实验由于实验器材和实验条件的欠缺，存在演示实验不明显的现象。为了确保设计的实验实用，可以将同一个实验题目的不同设计方案交给学生，让学生比较和综合评价；也可以将让全体学生来设计，然后再将学生中有代表性的不同方案选出来，让学生比较最优方案、较好方案、一般方案、较差方案；并且要找出最优方案优在什么方面?较差方案差在什么方面?例如要测量一个阻值约为数百欧的电阻。能提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为0-3V、0-15

6、V）、电流表（量程为0-0.6A、0-3A）、滑动变阻器（100欧、2A）和电阻箱（0-9999欧、5A）各一个、开关三个、导线若干。请选择其中一些器材写出你设计的实验方案（用相应的字母表示各个测出的物理量）。只有这样充分发挥学生的参与性、积极性和主动性,才能对学生求异思维的发展具有促进作用。这里我所谈的实用性，并不是要求所有设计方案是一个模式，可以是多种方案。四、设计性实验的设计方法1、模拟法模拟法是通过设计与原型（或自然现象）相似的模型，并利用该模型来间接地研究原型规律的方法。在一些学校有些实验只能依靠口头讲解，如果遇到一些原理比较抽象

7、的，学生就很难理解了。例如，初二下学期在讲解“潜水艇原理”时，大多数老师都是利用图片讲解,学生当然会觉得枯燥无味，而且最后还是似懂非懂。但要是用实验器材把这个实验模拟出来学生就容易理解一些了。于是，让学生自己带来一个透明的玻璃瓶，在瓶盖上打两个小孔，一个孔插上导管和注射器相连，让空气可以进出，一个孔让水可以进出，模拟潜水艇的水舱。这样通过自己动手，学生就可以清楚地观察到潜水艇在水中是如何上浮、下沉和悬浮的。学生既能正确地理解潜水艇的工作原理，即潜水艇在水中虽然浮力不变，但自身重力改变了，所以能自由浮沉，又可以提高学生学习物理的兴趣。2、转换

8、法有些实验看似无从着手，却是非常简单。只要你找对方法，一切就迎刃而解了。像给出的器材不能直接测量某一物理量的实验，此类实验的突破口是运用转换法将其转换为其他物理量进行测量。女口：