設(shè)計性實驗的探索與總結(jié)

周正宏　何國花

【摘 要】在一門課程的教學過程中進行幾個設(shè)計性實驗，既可以調(diào)動學生學習該門課程的積極性又可以使學生的知識得到拓展，本文對設(shè)計性實驗的開展做了一些思考與總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】實驗方案；可行性；成績評定

實驗教學是高等教育不可或缺的一部分，實驗過程就是理論與實踐相結(jié)合的過程，在教學過程中具有不可替代性。

長期以來，我國的各級教育都比較注重知識的傳授，特別是由教師單向灌輸書本知識，學生被動接受知識的教學模式，實驗教學內(nèi)容則偏重于重復性驗和驗證性實驗，設(shè)計性實驗很少。比如，教師常常把設(shè)計好的內(nèi)容、步驟告訴學生，學生只需按老師所給的實驗步驟及要求完成實驗，整個實驗過程就像是一個方程式。老師只要求一組實驗數(shù)據(jù)和實驗報告，而不要求學生有自己的思維和創(chuàng)新能力，阻礙了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。[1]

驗證性實驗是在學生對實驗內(nèi)容有一定了解后，通過運用所學知識按照規(guī)范化的步驟操作，從而對一些現(xiàn)象進行驗證的過程，讓學生被動地了解實驗現(xiàn)象背后所隱藏的本質(zhì)。而設(shè)計性實驗是在給定學生一個實驗目的及實驗條件的情況下，由學生自主設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗。[2]

設(shè)計性實驗可以獨立于課程教學之外，達到實驗時間和實驗方法雙自由，學生可以根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件和自己的興趣大膽的設(shè)計實驗方案，根據(jù)方案合理安排實驗時間，不同的學生可以通過不同的途徑達到相同的實驗目的，摒棄了驗證性實驗的死板和千篇一律，充分體現(xiàn)了個性化的教學和以人為本的教學思想。[3]

在完成設(shè)計性實驗的過程中，能夠充分地調(diào)動學生學習的積極性和主動性，開拓學生解決問題的思路，充分地發(fā)揮學生的聰明才智，讓學生從不同的角度去尋找解決問題的方法，充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

為了保證實驗順利進行，在開展設(shè)計性實驗時，指導教師應該充分考慮實驗室條件、實驗的難度及可行性等因素，在開展試驗時應注意以下幾方面。

1 選題難度應適中

指導教師在制定實驗項目和實驗要求時應該做到難度適中。如果實驗難度太大，項目所需知識超出學生太多，學生容易產(chǎn)生畏難心理，學生的的積極性、創(chuàng)造性和自信心容易受到打擊，但如果實驗難度太小，往往學生設(shè)計的方案會相對較單一，而且學生會覺得問題太容易解決而失去興趣不能達到實驗的目的。指導教師最好先充分了解學生的學習進度情況，做到實驗項目所涉知識點與教學內(nèi)容和教學進度同步或略有超前，學生拿到實驗題目后能夠知道需要用到哪些知識來解決問題，或者需要查閱一些相關(guān)資料才能設(shè)計出合理的實驗方案，這樣難度適中，學生在實驗過程中積極性較高，收獲也較大。

2 實驗方案的可行性

由于設(shè)計性實驗的自由度較高，在實驗方案設(shè)計過程中，學生提出的實驗方案往往出人意料，教師應該對學生方案的可行性進行把控，有時學生提出的方案理論上對實驗結(jié)果成效較好，但是受實際條件限制，方案的可行性較低，這時教師應當給予及時指導。一般在學生設(shè)計實驗方案前可以限定實驗條件，實驗條件應該與實驗室具備的條件吻合，再讓學生設(shè)計出與實驗條件相符的實驗方案，也可以一開始不限定實驗條件，讓學生通過頭腦風暴法盡可能的提出多個實驗方案，然后再限定實驗條件，讓學生自行根據(jù)實驗條件討論并選定一個可行性最高的實驗方案，這樣既可以鍛煉學生的思維能力，又能得到一個可行性較高的實驗方案。

3 教師素質(zhì)的要求

無論再完美的實驗方案，在實驗實施階段，隨時有可能出現(xiàn)教師意想不到的狀況，這就對指導教師的自身素質(zhì)提出了較高的要求，指導教師既要有良好的師德素質(zhì)同時還要具備扎實的專業(yè)知識和教育教學研究能力，這樣才能在實驗過程中才能輕松地應對實驗的突發(fā)情況，保證實驗的順利進行。

4 實驗過程

由于學生知識水平、邏輯思維及動手能力的局限性，在試驗過程中，往往容易出現(xiàn)一些意想不到的錯誤，要有效的避免這些錯誤，除了試驗方案需要做到盡可能完善外，還需要學生多與指導教師溝通，尤其在容易出錯的地方，這樣指導教師對學生的實驗過程做到心中有數(shù)，可以減少錯誤的發(fā)生。

不同設(shè)方案的計性實驗的實驗方法及所需時間不同，為了能讓學生更好的完成設(shè)計性實驗，這就要求實驗期間學校實驗室隨時能為學生開放，最好能做到開放實驗室。如果暫時不能達到開放實驗室的條件，可以根據(jù)設(shè)計性實驗的需要，試驗期間做到針對性的部分開放實驗室，這樣既能為學生提供實驗所需資源，又能減輕實驗室的壓力。

5 試驗成績評定

設(shè)計性實驗成績的評定不能只看實驗結(jié)果，而應該根據(jù)實驗整體的完成情況來評定成績，成績主要包括四個方面：實驗方案、實驗態(tài)度、實驗完成度及實驗報告，要以設(shè)計實驗方案的可行性、實驗方法合理性、實驗過程的可操作性、實驗結(jié)論的科學性、實驗態(tài)度的嚴謹性、知識運用的綜合性為成績評定的主要標準。[4]可以按試驗方案40%，實驗態(tài)度10%，實驗完成度30%，實驗報告20%的成績配比進行成績評定。所以學生在實驗過程中的表現(xiàn)顯得尤為重要。

目前來看，采用多層次的實驗教學模式是培養(yǎng)現(xiàn)代創(chuàng)新人才的有力途徑，但在一門課程中，要掌握好設(shè)計性實驗的開設(shè)數(shù)量及時間。[5]設(shè)計性實驗的目的是為了拓展學生的素質(zhì)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，如果設(shè)計性實驗開展得太多太密，將會占用學生大量的精力，影響學生正常學習，開設(shè)得太少又達不到充分鍛煉學生的目的，一般可按照學期初、學期中和學期末來安排，期初課程剛開始沒多久適合安排一些相對簡單的實驗，期中學生時間較充裕也有一定基礎(chǔ)，可以安排一些相對難度較大精力需求較多的實驗，臨近期末適合安排一些綜合性較強的實驗，學生既可得到鍛煉又可兼顧復習。

【參考文獻】

[1]肖愛萍.綜合性和設(shè)計性實驗教學淺談[J].中山大學學報，2006，7，26（7）：229-231.

[2]周鮮成.規(guī)范綜合性、設(shè)計性實驗教學的探索與研究[J].實驗技術(shù)與管理，2007，7，24（7）：103-105.

[3]鄒敏，劉叔文.淺談實驗教學與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].西北醫(yī)學教育，2010， 10，18（5）：883-884.

[4]李春友.綜合性實驗與設(shè)計性實驗的基本特征及組織管理[J].職業(yè)技術(shù)教育，2008（35）：52-53.

[5]陳懷俠，蔡火操，黃建林，李躍英.設(shè)計性實驗教學的實踐與思考[J].實驗技術(shù)與管理，2006，11，11（23）：105-107.

[責任編輯：湯靜]