摘要：在以接受式教学为主的传统教学方式中，实验教学往往以教师演示为主，而很少让学生通过自己的操作与实践来获得知识，教师经常布置的作业多是书面习题与阅读教科书，而很少布置如观察、制作、实验、读课外书、社会调查等实践性作业，课堂教学在一定程度上存在着“以课堂为中心，以教师为中心和以课本为中心”的情况，忽视了学生在实验课堂上设计能力的培养，从而淡化了学生创新精神和实践能力的提高。而物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分，它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容和方法手段，是物理学科中体现现代素质教育思想的重要方面，有利于学生学科素养的形成。
关键词：创新能力 实践能力 设计能力 挖掘 潜移默化
物理是一门以实验为主的学科，对于初中学生来说，大多数实验只是停留在教师做学生观察的基础上，只有少数实验才能让学生去操作，并且在操作的过程中只是简单机械的重复教材中的原实验，而对学生的创新思维能力和实践能力得不到到充分的挖掘。因此，物理教学中的实验设计能力在科学探究中就像一根梁，承上启下，起着举足轻重的作用，因此，如何培养学生在物理课堂上的实验设计能力，我从以下几方面进行尝试。
一、在提出合理猜想中培养实验设计能力
这样做学生就会从不同角度、不同认知、不同经历，提出种种猜想，这是一个发散思维的过程。我们不可能对所有猜想都一一用实验证明。例如：在探究电阻大小与什么因素有关时，学生的猜想就会有长度、密度、体积、横截面积、质量、材料等等。那么，我就与学生一起分析考虑长度、横截面积，实际上考虑了体积；考虑材料实际上考虑了密度；可虑了体积、密度，实际上考虑了质量。经过分析，学生才明白为何只考虑材料、长度、横截面积以及温度。这样也大大节省了进行试验的时间。
二、在实验过程中培养实验设计能力
物理教材中涉及物理量之间的定量关系常常用公式表示。例如：（ v=s/t, R=U/I, P=UI）等等；往往将这些公式作为原理设计实验。测量运动物体的平均速度，只要测出运动物体的路程及通过这段路程的时间，围绕测量这两个物理量，选用器材和仪器设计实验。有时为了减小误差，还要考虑先测什么，后测什么，选用器材和仪器的规格。在测定电功率试验中，实验设计思路是：根据实验原理，明确要测物理量是电流和电压；根据所测物理量设计电路图，从电路图中体现选用器材和仪器的规格，然后连接实物电路（提醒注意事项、实验步骤），根据所测物理量设计表格，设计思路清晰，给学生程序性知识，学生设计试验能力就会在潜移默化中提高。
三、在筛选最佳实验方案中培养实验设计能力
例如：在探究欧姆定律实验中，我让学生根据试验原理画出自己设计的电路图。甲同学设计的电路图没带滑动变阻器；乙同学设计的电路图带滑动变阻器。针对这种情况，我让全班同学展开讨论取得共识：甲同学设计出的电路图只能测一组电流和电压值，乙同学设计出的电路图能测多组电流和电压值，可做到保持R两端的电压不变，且操作方便。比较试验方案虽然费时，但在以后设计测电功率电路时的确费时较少，非常值得。比如，在测液体密度时，是直接测量法还是用剩余法好，让学生进行比较，从而培养学生改进试验的意识，提高设计试验的能力。
四、在科学研究方法的运用中培养实验设计能力
初中物理研究方法常常有：控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、图像法、模型法以及逆向思维法等。根据研究对象，结合教学实际恰当的选择研究方法，可以帮助学生理清探究思路，增强试验设计能力。
比如：研究物理量影响它的多个因素中的一个关系，可以将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变；单独研究物理量与这个因素的关系，得出结论。然后再逐一研究综合起来得出的规律。当我们研究电阻大小与什么因素有关，凸透镜成像规律等问题时，为什么没有试验原理照样可以进行设计试验，其原因就是明确验实法。
明确实验方法不但可以解决没有实验原理的情况下设计试验，而且可以突破器材和仪器及研究者的某些限制。在演示力的作用效果时，用手捏紧广口玻璃瓶，广口玻璃瓶的形变几乎肉眼看不出。如果我们将红色的水装进广口玻璃瓶，用橡皮塞塞紧瓶口，再用细玻璃管插进橡皮塞中间并伸进广口玻璃瓶里，此时用手捏紧广口玻璃瓶，观察细玻璃管液面的变化，就可以看出广口玻璃瓶变形。这个方法就是“转化法”。可见，实验设计能力的强弱与理解明确试验方法也很有关。
经过以上四个方面的尝试，我们不难看出，在整个实验的每个环节中都体现了学生的设计能力和实践能力，同时也有利于培养学生的创新精神。因此，在物理教学中应该注重实验教学，在实验教学中更应注重学生实验设计能力的培养。
参考文献;
谢明宝. 初中物理教学中培养学生实验设计能力的探究分析[J]. 考试周刊, 2015(42):142-142.
谢明宝. "初中物理教学中培养学生实验设计能力的探究分析." 考试周刊 42(2015):142-142.
谢明宝. (2015). 初中物理教学中培养学生实验设计能力的探究分析. 考试周刊(42), 142-142.
初中物理教学中实验设计能力的
探究与思考
合阳县第四初级中学 张君妮
二零二零年三月