制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究是新課程標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)突出亮點(diǎn)，它既是學(xué)生 的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的學(xué)習(xí)方式之一.“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)”是科學(xué)探究過(guò)程中重要的環(huán)節(jié),它要求探究者從操作的角 度把猜想與假設(shè)具體化、程序化,為科學(xué)探究的具體實(shí)施做出 規(guī)劃.一、把握能力要求,制定發(fā)展目標(biāo)要達(dá)到科學(xué)探究所要求的能力，不能一蹴而就，教師在教 學(xué)過(guò)程中要善于將能力要求分解成若干可操作的細(xì)則，逐漸 由探究的“指導(dǎo)性”過(guò)渡到學(xué)生的“開(kāi)放性”.會(huì)說(shuō)，這是制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的初級(jí)階段，要求有： 會(huì)說(shuō)出實(shí)驗(yàn)需要的器材，如要比較兩個(gè)人的運(yùn)動(dòng)快慢,需要哪 些器材呢?會(huì)說(shuō)出實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，如測(cè)量人的體溫該怎樣操 作呢?會(huì)說(shuō)出實(shí)驗(yàn)的所

2、需的器材、操作過(guò)程及要測(cè)量的量,如 探究串聯(lián)電路中的電流關(guān)系.會(huì)寫(xiě)，這是制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展階段，要經(jīng)歷反 復(fù)操練，要求有:會(huì)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程;會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)； 會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄與分析表格；會(huì)根據(jù)要求設(shè)計(jì)需要考 慮影響問(wèn)題因素的實(shí)驗(yàn)操作方案.二、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,實(shí)施培養(yǎng)目標(biāo)作為科學(xué)探究組成部分的“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、必須 要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活掌握，靈活確定是否要“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)”，制定什么形式、什么內(nèi)容的計(jì)劃與方案.口頭表述口頭表達(dá)就是學(xué)生能提出探究活動(dòng)的大致思路.是針對(duì) 學(xué)生在觀察中產(chǎn)生的問(wèn)題或?qū)?wèn)題的猜測(cè)進(jìn)行討論,形成口 頭的解決問(wèn)題或驗(yàn)證猜測(cè)的方法與大致思路,它的特點(diǎn)是交

3、 流方便，容易操作.書(shū)面計(jì)劃“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的體現(xiàn)形式就是 書(shū)面計(jì)劃，它要求學(xué)生圍繞探究實(shí)驗(yàn)的主題，從研究的問(wèn)題、 研究的方法和步驟、數(shù)據(jù)的分析與處理等方面制定計(jì)劃.對(duì)于 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，過(guò)去有些學(xué)生課前沒(méi)有制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn), 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后無(wú)從下手,以至于快下課了還理不清頭緒，針對(duì) 這種現(xiàn)象，教師要求學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前都要了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容, 交流各自對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),完成書(shū)面的制定計(jì)劃或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方 案,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期的效果.電學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中階段的重要實(shí)驗(yàn),它們之間既有關(guān)聯(lián)又 各有側(cè)重點(diǎn).如用電流表測(cè)電流是進(jìn)入電學(xué)學(xué)習(xí)的第一個(gè)重 要實(shí)驗(yàn)，它既要掌握串并聯(lián)電路的連接,又要學(xué)會(huì)電流表的使

4、 用，還要測(cè)定電路中的一系列數(shù)據(jù)，應(yīng)該花充裕的時(shí)間和精力 來(lái)指導(dǎo)學(xué)生完成制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案.為了使探究順 利進(jìn)行，在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前先安排一節(jié)“說(shuō)課”，將實(shí)驗(yàn)程 序分解為說(shuō)電流表的使用,說(shuō)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，說(shuō)電路的連 接順序，最后說(shuō)探究串并聯(lián)電路中電流特點(diǎn)的方案;學(xué)生在此 基礎(chǔ)上完成書(shū)面的探究方案,這樣進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后效果明顯不 同，以后的電壓表使用及探究電壓特點(diǎn)的方案學(xué)生也積極完 成,也為其它電學(xué)實(shí)驗(yàn)鋪平了道路.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”研究物理問(wèn)題，需要考慮影響問(wèn) 題的因素,以便確定觀察、測(cè)量對(duì)象等事項(xiàng).具體的物理問(wèn)題, 有的是由多個(gè)因素共同造成的,如影響液體的蒸發(fā)快慢就是 與液體的

5、溫度、表面積和液面的空氣流動(dòng)情況等因素有關(guān), 要確認(rèn)每個(gè)自變量的關(guān)系就要控制其它變量的變化.這對(duì)于 初學(xué)物理的初中學(xué)生來(lái)說(shuō)具有一定的難度，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)其 基本的策略是“引導(dǎo)”.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例學(xué)習(xí),建立控制變量的意識(shí).在學(xué)習(xí) “快與慢”時(shí),教師將學(xué)生帶到操場(chǎng)，先讓甲學(xué)生跑30m,再讓 乙學(xué)生跑50m,由學(xué)生指出甲乙兩學(xué)生的運(yùn)動(dòng)快慢.學(xué)生之間 討論熱烈,方案較多，其中包括兩人同時(shí)起跑,跑在前面的快 （控制時(shí)間）、兩人同時(shí)跑50m,先到終點(diǎn)的快（控制路程）.教師 重點(diǎn)分析這兩種方案，引出當(dāng)研究的對(duì)象與多個(gè)量（因素）有關(guān) 時(shí)，要將其它變量控制為相同或不變，這種方法就叫做控制變 量法,在以后的學(xué)習(xí)中要經(jīng)常用到.通過(guò)重現(xiàn)他人已進(jìn)行過(guò)的探究案例，使學(xué)生得到啟示.在 學(xué)習(xí)“科學(xué)探究:牛頓第一定律”時(shí),有一個(gè)伽利略的理想實(shí) 驗(yàn)，即伽利略在慣性原理發(fā)現(xiàn)之前做的斜槽小球?qū)嶒?yàn),就是采 用了控制變量的方法，他固定第一斜槽的角度,控制同質(zhì)量的 小球滾到斜槽底端時(shí)的速度相同，通過(guò)改變第二斜槽的坡度 和光滑程度來(lái)觀察小球在第二斜槽上運(yùn)動(dòng)的距離.在后來(lái)學(xué) 習(xí)的“