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物理学是一门实验科学，而我们目前的物理教学，基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上，就连物理实验本身的教学，也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解。本文就物理实验设计的基本方法谈了自己的看法。
1 认识物理实验教学的重要意义
实验是人们根据研究的具体目的，利用一定的仪器设备，人为地制造、控制或模拟自然现象，使某些现象反复再现以便让人们反复进行观察研究的一种方法。实验直观具体、形象生动；实验教学从感性到理性，从具体到抽象，适合学生的身心特点，符合学生的认识规律。在物理教学中运用实验能给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能主动获取物理知识，掌握实验基本方法和实验技能，发展各种能力，促进学生科学品质和世界观的形成。中学物理教学必须以实验为基础，这是由实验在物理教学中具有的独特作用决定的。
2 实验设计的基本方法
与传统物理实验教学不同，在物理实验探究教学中，学生不再是一未听教师讲、看教师做，而是围绕教师提出的问题或创设的若干条件，作出假设并进行实验证明，或者学生在教师指导下，通过观察、寻找资料，进行实验操作，对实验的事实加以分析并作出结论。因而，学生学习的自主性得到加强，学习物理的兴趣也将更浓，只要教师安排合理、引导恰当，必将有利于提高学生的物理实验设计能力。
2.1 观察法。观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。
实例：水的沸腾。在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化。
2.2 比较法。比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础，因而广泛用于物理实验中，从而来探索物理规律。在高一册物理教材中，“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较，从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动，在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。
2.3 控制变量法。控制变量法是中学物理实验中常用的方法，在一些实验中要对物理量取不同的值进行探究，探究这些物理量之间的关系，这种方法为控制变量法。
三个物理量之间的比例关系。物理规律中经常出现有三个物理量之间的比例关系问题，如在探究物体加速度与合外力和质量间的关系时，我们所用的方法是先控制质量一定，改变物体受到的合外力，找到物体加速度与合外力之间的关系后，再控制物体受到的合外力一定，改变物体的质量，找到加速度与物体质量之间的比例关系，最终得到a∝■。
中学物理中探究三个物理量间关系的实验还有：胡克定律，摩擦定律，欧姆定律，气体实验定律等。在这些关系中，物理量之间存在比例关系，因此较容易想到用控制变量法。
2.4 等效替代法。等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。
掌握等效替代法法及应用，体会物理等效思想的内涵，有助于提高考生的科学素养，初步形成科学的世界观和方法论，为终身的学习、研究和发展奠定基础。新高考的选拔愈来愈注重考生的能力和素质，其命题愈加明显地渗透着物理思想、物理方法的考查，等效思想和方法作为一种迅速解决物理问题的有效手段，仍将体现于高考命题的突破过程中。
2.5 转换法。有些物理现象直接通过感官看不见，摸不着很难直接进行观测加以认识，于是我们通过它们所产生或表现出来的其他看的见，摸的着的现象就能间接的认识它的一种方法。比如：马德堡半球实验间接反映了大气压不但存在且很大；研究电流产生热量的多少是通过观察温度计的变化而间接反映出来的；研究影响动能大小因素时通过观察木块被小球推动的距离来反映小球动能大小的；研究电磁铁的磁性是通过它吸引铁钉的数目多少来判断它的磁性强弱的；研究滑动摩擦力时通过观察匀速拉动物体的弹簧测力计的示数就反映了摩擦力的大小等等。
3 利用实验教学，引导学生掌握探究方法
实验教学本身就渗透着科学方法的教育，教师要有意识的交给学生打开知识宝库的钥匙，启发学生从接触物理知识开始，主动探求物理规律，学习探究方法。如在研究焦耳定律中电流通过导体产生的热量与通过导体的电流，导体的电阻，通电时间三者之间的关系时，教师要突出实验过程，让学生掌握控制其他量不变，研究其中一个量与另一个量的变化关系，这种变复杂问题为简单问题的探究方法——“控制变量法”。
总之，物理实验教学，是物理课程改革的必然结果，是适应时代潮流发展方向的。物理实验设计的基本方法符合教育发展规律和学生的身心发展特点，激发学生的学习兴趣，提高学习效率，有助于对学生诸多能力的培养和科学素养的形成，养成实事求是的科学态度。
1 认识物理实验教学的重要意义
实验是人们根据研究的具体目的，利用一定的仪器设备，人为地制造、控制或模拟自然现象，使某些现象反复再现以便让人们反复进行观察研究的一种方法。实验直观具体、形象生动；实验教学从感性到理性，从具体到抽象，适合学生的身心特点，符合学生的认识规律。在物理教学中运用实验能给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能主动获取物理知识，掌握实验基本方法和实验技能，发展各种能力，促进学生科学品质和世界观的形成。中学物理教学必须以实验为基础，这是由实验在物理教学中具有的独特作用决定的。
2 实验设计的基本方法
与传统物理实验教学不同，在物理实验探究教学中，学生不再是一未听教师讲、看教师做，而是围绕教师提出的问题或创设的若干条件，作出假设并进行实验证明，或者学生在教师指导下，通过观察、寻找资料，进行实验操作，对实验的事实加以分析并作出结论。因而，学生学习的自主性得到加强，学习物理的兴趣也将更浓，只要教师安排合理、引导恰当，必将有利于提高学生的物理实验设计能力。
2.1 观察法。观察法是人们为了认识事物的本质和规律有目的有计划的对自然发生条件下所显现的有关事物进行考察的一种方法，是人们收集获取记载和描述感性材料的常用方法之一，是最基本最直接的研究方法。简单的讲观察法就是看仔细地看。但它和一般的看不同，观察是人的眼睛在大脑的指导下进行有意识的组织的感知活动。
实例：水的沸腾。在使用温度计前，应该先观察它的量程，认清它的刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程的两种情况，温度计在沸腾前和沸腾时的示数变化。
2.2 比较法。比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础，因而广泛用于物理实验中，从而来探索物理规律。在高一册物理教材中，“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较，从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动，在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。
2.3 控制变量法。控制变量法是中学物理实验中常用的方法，在一些实验中要对物理量取不同的值进行探究，探究这些物理量之间的关系，这种方法为控制变量法。
三个物理量之间的比例关系。物理规律中经常出现有三个物理量之间的比例关系问题，如在探究物体加速度与合外力和质量间的关系时，我们所用的方法是先控制质量一定，改变物体受到的合外力，找到物体加速度与合外力之间的关系后，再控制物体受到的合外力一定，改变物体的质量，找到加速度与物体质量之间的比例关系，最终得到a∝■。
中学物理中探究三个物理量间关系的实验还有：胡克定律，摩擦定律，欧姆定律，气体实验定律等。在这些关系中，物理量之间存在比例关系，因此较容易想到用控制变量法。
2.4 等效替代法。等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。
掌握等效替代法法及应用，体会物理等效思想的内涵，有助于提高考生的科学素养，初步形成科学的世界观和方法论，为终身的学习、研究和发展奠定基础。新高考的选拔愈来愈注重考生的能力和素质，其命题愈加明显地渗透着物理思想、物理方法的考查，等效思想和方法作为一种迅速解决物理问题的有效手段，仍将体现于高考命题的突破过程中。
2.5 转换法。有些物理现象直接通过感官看不见，摸不着很难直接进行观测加以认识，于是我们通过它们所产生或表现出来的其他看的见，摸的着的现象就能间接的认识它的一种方法。比如：马德堡半球实验间接反映了大气压不但存在且很大；研究电流产生热量的多少是通过观察温度计的变化而间接反映出来的；研究影响动能大小因素时通过观察木块被小球推动的距离来反映小球动能大小的；研究电磁铁的磁性是通过它吸引铁钉的数目多少来判断它的磁性强弱的；研究滑动摩擦力时通过观察匀速拉动物体的弹簧测力计的示数就反映了摩擦力的大小等等。
3 利用实验教学，引导学生掌握探究方法
实验教学本身就渗透着科学方法的教育，教师要有意识的交给学生打开知识宝库的钥匙，启发学生从接触物理知识开始，主动探求物理规律，学习探究方法。如在研究焦耳定律中电流通过导体产生的热量与通过导体的电流，导体的电阻，通电时间三者之间的关系时，教师要突出实验过程，让学生掌握控制其他量不变，研究其中一个量与另一个量的变化关系，这种变复杂问题为简单问题的探究方法——“控制变量法”。
总之，物理实验教学，是物理课程改革的必然结果，是适应时代潮流发展方向的。物理实验设计的基本方法符合教育发展规律和学生的身心发展特点，激发学生的学习兴趣，提高学习效率，有助于对学生诸多能力的培养和科学素养的形成，养成实事求是的科学态度。