怎样初步培养初中学生的实验设计能力
把培养实验设计能力作为初中物理教学的任务，促使学生有目的地进行，这对于
提高实验教学质量，培养学生科学态度，训练科学方法具有重要作用。下面结合
实例谈谈怎样培养学生的实验设计能力。
1． 明确实验目的，引发定向思维。
例如《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电压下的实际
功率。要达到这个实验目的，必须明确实验原理，然后才能拟定实验线路，选择适当
的仪器。为此，在实验之前要有意识地启发学生朝着这一方向去思索。
2． 根据实验目的，找出理论根据，列出方程，确定待测物理量。
要测定小灯泡的额定功率，需要测出哪些数据？要从引导学生理解额定功率的意义
入手，弄清电功率，电压，电流三者之间的关系，列出方程P=UI,从而确定待测物理量
为U和I。为有目的地选用实验器材找出依据。
3． 根据所确定的待测物理量选用器材。
要测定小灯泡的功率，必须测出小灯泡两端的电压U和通过它的电流强度I。因此，实
验器材除选用电源、电键、导线外，还需要选用电压表和电流表。由于实验要求测定小
灯泡的额定功率，还得满足灯泡两端电压为额定电压这个条件。而选用的电源电压要高于灯泡的额定电压，又须通过滑动变器来调整灯泡两端电压，因此，还要选取滑动变阻器。
4． 组装实验。
所谓组装实验，就是将选用的实验器材组合成符合实验要求的整体，运用“连图”的办法，有利于对这一能力的确良培养。在选用器材的过程中，就将所选用器材的符号标示在黑板上。如图1所示。然后要求学生将所示器材的符号连接《测定小灯泡的功率》的实验电路图。这是一种综合能力，不但要求学生掌握各种测量工具的作用和使用方法，而且还牵涉到其它知识的运用，因此，在平时的教学中，应有意识地使学生熟悉各种测量工具，在应用时才能少出错。长期坚持这种训练，必能增强学生归纳综合能力。
5． 同样的实验目的，改变实验条件，进行多向思维。
如用《伏安法测电阻》，按教材要求作完实验后，我们布置了这样一道题：
图1 L图2
如图2所示，R为已知阻值的电阻。要求利用图中所列器材测定末知电阻RX的值，并将各器材符号连成电路图。
上题的实验目的仍然是测导体的电阻。与教材要求比较，仅改变了实验条件，其实验原理并末改变，要求设计出新的实验方案。学生的思维要经过如下几个过程：
（1）若仅将A2与RX串联后接入电路，只能测出通过RX的电流强度，不能测出其两端的电压，因而不能求出RX的值。现在问题的关键是测出RX两端的电压。（2）若仅将A1和R串联后接入电路，能测出通过R的电流强度，并求出其两端电压，但此电压不等于RX两端电压。（3）只有将A1和R、A2与RX各串联后再并联，然后接入电路，两支电路电压才能相等。要使学生学会从不同角度思考问题，这对发展学生的思维、培养学生的实验设计能力大有好处。
真知来源于实践，教学中要多为学生提供实验设计的机会，使学生能有反复实践的条件。学生实践机会的主要途径有：
（1） 对课本上的学生实验，要求他们在预习的基础上编写实验目的、实验原理、选定实验器材、拟出实验步骤、画出记录表格等。
（2） 把实验设计能力的培养结合起来。通常采用的方法主要有：（1）给定实验器材，要求学生自已设计实验。如给一只弹秤、一块小石头、一个容器、还有水和线，要求测出小石头的密度；（2）将拟好的实验题目交给学生。如测斜面的机械效率。由学生选定器材，设计实验。（3）在平时的书面作业中，让学生做一些有关实验设计的练习；在考试中，也适当考查这方面的内容。
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