如何培养初中生的实验设计能力

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1、如何培养初中生的实验设计能力浙江省义乌市宾王中学张锦来实验设计是做好实验的第一步，实验设计技能是实验性科学研宄者的必备素质。实验设计给学生以更大的思维扩展空间，有利于提高学生的科学素质和创新能力的培养。木文仅就笔者多年实验教学中的一些做法谈点浅见。一、指导学生撰写实验设计方案一份目的明确，取材合理，步骤正确，条理清晰，准确度高的实验设计方案能使实验有条不紊,省时间且成功率高。一般来说,一份完整的实验设计方案，括实验序号、实验名称、实验目的、实验原理、实验器材和用異、实验方法和步骤、实验结果记录和分

2、析等七项内容。其中第六项可采用流程式，第七项可采用图表式书写。实验设计综合程度大，学生每做一个实验之前，我都要求他们认真写一份实验设计方案，交教师精心批改，然后按方案操作，如实填写实验结果记录并加以分析。这样既减少了实验误差，又增加了实验指导的针对性。例如，在观察物体沉浮条件的实验中，撰写的实验设计方案是：实验思路：物体在水中沉浮的现象一一经过简单的推测、验证一一获得关于物体沉浮和物体木身大小、轻重关系的认识。实验步骤：1.预测物体在水中沉浮情况一一观察，实验一一修正认识，思考：物体的沉浮与什么有

3、关？（轻重、大小、材料）2.研究与轻重关系：推测——实验——自我否定——控制大小，再实验一一修正认识。3.研究与大小关系：推测一一实验一一自我否定一一控制轻重，再实验一一修正认识。二、指导学生从设计中预见结果培养学牛.的预见能力，能提高实验成功率。具有积极参与实验设计的愿望，具有一定的提出问题分析问题的能力，实验设计中，只要有偏差疏漏，按实际方案实验吋，就不能得出正确结果。若能在设计吋，加强预见指导，启发学生按这一方案操作会出现什么结果，就能发现偏差疏漏，把实验失误减少到最小程度。例如，还是在观察

4、物体沉浮条件的实验中，有一袋东西，有胡萝卜、泡沫塑料、铁螺帽、橡皮块、冋形针、牙签、蜡烛、卵石。请同学们先预测一下各个物体沉浮情况再实验。把预测的结果填写在下发的表格中。有的学生没有预测，开始把材料放在水面上，教师及吋进行了制止。学生经过讨论预测如下：螺卵橡萝蜡冋泡牙重轻学生预测后再进行有条不紊的实验，并在记录表上进行记录。缠纱布从水中拿出的温度计有何变化。学生从问题入手（从游泳池里出来后身上有冷的感觉）→猜想假设、预测结果（温度计的读数上升、下降还是不变），老师同时统计持不同意见的学生

5、人数，并记录在黑板上。学生合作实验缠纱布从水中拿出的温度计有何变化，验证预测结果，并作好记录（搜集数据，养成科学研究的好W惯，体验科学探究要尊重证据）。学生汇报实验现象，老师证实学生预测结果正确与否，加深认识。根据以上实验结果分析、归纳得出：水蒸发从周围吸热。按照修改的设计方案操作，实验很成功。三、指导对设计实验进行验证，提高设计的准确性实验设计具有超前性，因此能保证实验成功。中学阶段加强这一训练,日后进行大型实验，就可避免差错和损失。冇些实验设计，仅凭遇见结果，学生还很模糊，难以发现偏差疏漏。若

6、让学生按实验设计方案操作一遍，加以实验,学生便易发现设计中的不足，理解透彻，印象深刻，记得牢。这在初学者尤为突出。如学生观察草履虫实验，不管是设计中，还是操作中都易忘记放障碍物。我在批阅实验设计方案吋，发现这一疏漏，便让其照自己的方案做一遍，结果草履虫游动不止，看不清结构。于是在修改方案时，加上障碍物，我启发他们只要减缓草履虫运动而且能看清，不管什么障碍物都可。于是奋添加棉花纤维的，奋加机蛋清的，还有滴透明胶水的，结果都•一样成功。如根据初一科学教材中根的向水性、向肥性教学内容，增加了一个设计实验

7、，让学生自己选材，自己设计操作步骤，把植物的根培养成各种几何图形。学生们的积极性被大大地调动起来了。他们绞尽脑汁，展开想象的翅膀，设计实验方案，寻找实验材料，精心护理，各式各样的根培养出来了。设计实验是一个全新的课题，怎样使学生在较短的吋间内掌握其方法，有待我们进一步去探索，去研究。但实验设计总的基本原则是不变的。就是要把科学性、合理性、实用性、严谨性、一致性、可重复性等有机结合起来，使设计实验多样化。要打破思维定势，使学生的思维具奋开放性，体现创新意识和创新能力，从而促进学生思维的发展和创新能力

8、的培养。