浅谈如何提高学生实验设计能力摘要：实验设计在中学科学课程改革和考试内容改革等方面越来越呈现出它的重要性。

在科学实验教学过程中，碰到最大的问题就是大多数学生实验设计能力弱，文章着重探讨了几种有效提高学生实验设计能力的方法。

关键词：提高；实验设计；能力
中图分类号：g633.24 文献标识码：a 文章编号：1671-0568（2013）06-0168-02
《全日制义务教育科学课程标准》中指出：科学学习要以探究为核心。

探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。

要完成科学探究的目标势必要借助各种形式的科学实验，可以说实验是科学探究的灵魂。

在科学实验教学过程中，碰到最大的问题就是大多数学生对设计实验方案感到困难，无法根据探究的目的设计出相应的实验方案。

面对这个问题，作为中学科学教师要重视提高学生的实验设计能力。

那么如何提高学生实验设计能力呢？下面谈谈笔者的几点粗浅认识：
一、创设科学情境，提高学生的实验设计能力
伟大的科学家爱因斯坦说过，“兴趣是最好的老师。

”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索，并在求知、探索中产生愉快的情绪和体验。

好的情境设计不但能够激发学生浓厚的学习兴趣，而且能将学生推到最佳的心理准备状
态。

那么，怎样设置科学情境才能使学生对科学实验设计感兴趣呢？①要向学生传授现代科学知识，应用科学知识去解释自然的奥秘，剖析日常生活用品中蕴含着的科学知识，使学生具备一定的科学知识；②带领学生参观仪器室，是一种最直接的激发学生兴趣的方法，向学生介绍仪器的用途、结构原理、实验效果以及外观设计，等等。

在参观仪器室的过程中，学生由于好奇，对仪器不够了解，专业知识薄弱，因而他们问的问题会是“莫明其妙”的，有时不知道问的是什么，教师要体谅他们，弄清楚他们的题意，并不厌其烦地一一作答，必要时可拆开仪器的外壳，使学生认识仪器的本质，消除对仪器的神秘感。

此外，还要引导学生多想、多说、多问和多设。

鼓励他们异想天开，放开思维，因为那是学生创造力的萌芽阶段。

二、挖掘生活素材，提高学生的实验设计能力
新一轮课程改革提出课程应由“学科”走向学生，课程不仅是“文本”课程，而且更是“体验”课程。

让课堂教学从一味地“拓展知识”转向“回归生活”，赋予教育以生活意义，已成为当前教育改革的主旋律。

利用生活中的实验素材进行实验设计，对学生进行生活化的科学教学，这有利于激发学生学习科学的兴趣，有利于提高学生的实验设计能力。

如废弃的矿泉水瓶往往被人们随意丢弃，造成材料的浪费和环境的污染。

对此，我们可以十分方便地利用它指导和启发学生做很多实验：用矿泉水瓶代替集气瓶收集气
体，观察气体在常温下的颜色、状态；矿泉水瓶和注射器配成一套装置，用于鸡蛋壳与醋酸反应制取二氧化碳并检验二氧化碳；在矿泉水瓶中装半瓶水，盖上盖，先把底部朝下放在沙上，再把瓶倒转过来放在沙上，探讨“压力的作用效果跟受力面积的关系”；在矿泉水瓶中装满水盖上盖正放或倒放在沙上，与前一次实验比较，探讨“压力的作用效果与力大小的关系”；用矿泉水瓶装一些水，瓶口蒙上橡皮膜，再倒转演示液体对底部的压强；在矿泉水瓶侧壁凿一排洞，装满水可以演示侧壁压强；在一只矿泉水瓶中放一些小纸屑，敲击矿泉水瓶，可以观察到瓶底的小纸屑跳动起来，而不敲击时发现瓶底的小纸屑并不跳动，说明声音是由于物体的振动而产生的；透过盛水矿泉水瓶，看书本上的字，会看到字变大了，这是光的折射现象；双手挤压矿泉水瓶，可以使瓶发生不同程度的凹陷变形，说明力可以使物体发生形变；用一个矿泉水瓶在它侧面对应的位置各扎一个小孔，然后装满水，上面用盖子盖好，演示时将盖子打开，学生会看到水从两侧流出，当把盖子盖上时，水又不流了（反复演示几次），这能有力地说明大气压的存在；取等量的水分别放入瓶盖和瓶身中（将瓶身剪掉），过一段时间看水量的多少，可以证明蒸发快慢与液体的表面积有关。

三、改验证性实验为探索性实验，提高学生的实验设计能力
验证性实验通常是指在一致结论的基础上，学生通过被动地模仿前人已经做过的实验过程所进行的验证结论的实验。

探究性实验
是学生在实验和观察的基础上通过科学抽象来获得结论的一种实验，它具有明显的优越性：实验前学生不知道实验的现象和结果，他们就会认真、正确地操作，仔细敏捷地观察，忠诚、老实地记录。

在教学中把验证性实验改为探究性实验，除了能引起学生们的有意注意、增强观察力外，更重要的是能培养学生的自信心和创新精神。

如在“测定空气中氧气含量”的实验时，把书本上的实验作为原理自学，开始时，出示一些实验仪器：集气瓶、双孔橡皮塞（上有导管、燃烧匙）、烧杯、止水夹、酒精灯、火柴等，一些药品：磷、硫、木炭、水等，让学生来设计测定空气中氧气含量的方案。

在教师的点拨下，学生们开始动手进行实验操作。

实验结果：不同次的实验或不同组的实验，倒流入集气瓶中水的体积也会有所不同，有的正好1/5，有的超过1/5，有的不足1/5。

不管哪种情况，都能让学生继续探究下去，测不准的同学就会主动去找测不准的原因。

从学生这种主动积极的学习态度上，可尝到探究教学的甜头。

四、组织讨论与交流，提高学生的实验设计能力
学生写出实验方案后，应组织讨论和交流，说明各自的设计思路、依据的实验原理、采用的实验方法、主要的实验步骤及对实验结果的预期等，在学生明确实验设计的基本环节、遵循的主要原则的基础上，着重讨论设计的创新之处，通过交流学生间能相互启发和借鉴，对学生修改和完善实验设计有积极的促进作用。

设计实验方案后，应根据方案进行实验，观察和记录实验现象，收集有关实
验数据，并根据实验结果进行分析、推理，得出结论。

若实验结果与假设一致，则假设成立，通过重复实验的验证，得出肯定的结论。

若实验结果与假设不一致，必须分析原因，重新设计或修改实验方案，继续进行实验。

实验设计是培养学生创新能力的重要途径之一，在新课程科学教学中，身为一线的科学教师，必须大力改革传统的实验教学模式，充分发挥学生思维的主动性，让学生在提出问题的基础上，独立设计实验，充分发挥学生的创造才能。

参考文献：
[1]黄东炎.学生设计实验初探[j].教学仪器与实验，2000，（7）.
[2]姜翠娟.在教学实践中培养学生生物学实验设计能力[j].科学教育，2005，（6）.
[3]刘知新.化学教学论（4版）[m].北京：高等教育出版社，2009.。