物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，而我們目前的物理教學(xué)，基本上是停留在關(guān)于物理學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)的歸納和理論體系的闡述上，就連物理實(shí)驗(yàn)本身的教學(xué)，也是按教材的分析按部就班地進(jìn)行純理論的講解．其弊端是顯而易見(jiàn)的，如果考查的實(shí)驗(yàn)不是教材所限的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的必要性

１９９６年上海高考第四（５）題要求測(cè)定陶瓷管上均勻電阻膜的厚度，就屬于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)．但由于題目給出了全部實(shí)驗(yàn)器材和所有相關(guān)量，使實(shí)驗(yàn)定位在電阻或電阻率的測(cè)定上，又大大降低了實(shí)驗(yàn)難度，只屬于局部設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)．無(wú)論命題者出于何種考慮，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)畢竟半遮半掩地出現(xiàn)了，這多少給教學(xué)工作者提了個(gè)醒．

１．從小處著眼，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)

上海作為高考改革的試點(diǎn)城市，其成功的改革將為全國(guó)高考提供可能的改革方向，甚至一些新穎的題型和情境，都可能為全國(guó)高考所借鑒．如１９９６年全國(guó)高考第２１題就是從１９９５年上海高考第一（５）題脫胎而來(lái)的．無(wú)疑上海高考關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查是又一個(gè)成功的改革舉措，極有在全國(guó)推廣的價(jià)值．而物理《考試說(shuō)明》中要求“會(huì)用在這些實(shí)驗(yàn)中學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法”，也為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查在全國(guó)的推廣提供了可能．

２．從大處著眼，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)

著名核物理學(xué)家錢(qián)三強(qiáng)先生在為郭奕玲、沈慧君編著的《物理學(xué)史》所作的序中，曾嚴(yán)厲指出：“今天我們科學(xué)界有一個(gè)弱點(diǎn)，這就是思想不很活潑，這也許跟大家過(guò)去受的教育有一定關(guān)系……”我們常常教育學(xué)生“應(yīng)該……”“必須……”；我們的考試題目常常不惜筆墨描述背景、附加條件，最后只有一個(gè)小小的空格“是……”．這樣培養(yǎng)選拔出來(lái)的人才在學(xué)校是好學(xué)生，步入社會(huì)是好職員，大腦中只是機(jī)械地跳動(dòng)著兩個(gè)問(wèn)題：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相當(dāng)漂亮，但思想僵化，毫無(wú)創(chuàng)見(jiàn)．這正是我們的悲哀！長(zhǎng)期以來(lái)的這種教育選拔模式，致使我們現(xiàn)在仍只能在很羞澀地提到幾個(gè)美籍華人時(shí)才有一種借來(lái)的榮光與自豪！

思想不活躍，是因?yàn)槲覀兘o了學(xué)生太多的“必須”的限制；思想僵化，是因?yàn)槲覀兞艚o學(xué)生太少的“可能”的余地．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)，正是活躍思想，培養(yǎng)能力的一種好方法，授以實(shí)驗(yàn)的基本方法，讓學(xué)生自己去考慮有哪些可能的做法，自己會(huì)怎么做．

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法

１．明確目的，廣泛聯(lián)系

題目或課題要求測(cè)定什么物理量，或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律，這是實(shí)驗(yàn)的目的，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，廣泛聯(lián)系，看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過(guò)，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理量有直接的聯(lián)系．對(duì)于測(cè)量型實(shí)驗(yàn)，被測(cè)量通過(guò)什么規(guī)律需用哪些物理量來(lái)定量地表示；對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，怎樣的定量關(guān)系成立，才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的；對(duì)于探索型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中

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