黄火根

摘   要：进阶优化设计型实验教学，能让学生经历实验设计过程，体会设计思想与方法，形成创新意识，提高学科思维能力，进而提升学科核心素养。

关键词：设计型实验;进阶设计;学科核心素养

引言

设计型实验[ 1 ]即指给定实验目的、要求和条件，由学生自行进行的实验设计。如果能优化此类课堂的教学过程，进行有意识的进阶设计[ 2 ]，充分挖掘其中的教育功能，则能很好地培养学生的实验思维能力，形成创新意识，进而提升学科的核心素养。

下面就以优化四种类型的设计型实验教学为例，浅谈教学的进阶优化设计，旨在改进传统教学的一些不足，以促进课堂的有效生成，提升实验能力。

1  经典设计型

卡文迪许扭秤实验，是物理学十大最美实验之一，其中蕴含丰富的物理学思想与方法，对实验素养的形成是一次很好的契机。但传统的教学则是直接给出此实验装置，教师点出其中的方法，学生则被动接受，不能达到预期的教学效果。教学实践中，笔者进行以下的进阶优化设计，起到了很好的效果。

问题1：引力常量G为什么很难测量？如何解决这一问题，提出你的设计？设计意图：让学生明确实验目的与设计方向，体会并思考测量的困难在哪里，为后面体验经典的设计埋下伏笔。

问题2：同学们共同讨论与欣赏卡文迪许扭秤实验装置，并提出你们的疑问。设计意图：提出问题并为后面解决问题做好准备。

同学一：为什么要四球而不是两球？……