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实验设计题作为科学考试的常见题型，一直以来得分率都不高。究其原因，除了这类题目本身具有一定难度的因素外，学生在日常学习中无法得到有效训练也是一个重要原因。学生得到的训练一般来说有两个来源：课堂和习题。在当前浙教版科学课本中出现的“实验”、“活动”、“探究”环节中，完整的实验过程基本都是给出的，如果教师仅仅对书本上的实验过程进行逐步讲解，然后按步骤操作，那么充其量只能实现知识目标，学生的探究能力是完全无法得到培养的。正因如此，学生遇到实验设计的题型才会不知从何写起，只能凭感觉和经验粗略的写出过程，造成大量失分。由此可见，将实验设计在课堂中日常化，让学生在课堂上学习到设计实验的一般方法至关重要。
针对一个具体的探究实验，如果仅仅给出一个问题或假设，就让学生开始设计实验，对初中学生来说难度是非常大的。为学生在通向目标的路上铺设台阶，降低难度是课堂上教师义不容辞的使命。完成这一使命的一个重要手段，便是教师的有效提问。“提问得好即教得好”，这是西方学者德加默的一句经典教育语录，一个优秀的提问能够启发学生的思考，给学生铺设通往学习目标的道路，让学生更好的完成自我导引，主动前进。“提问得好”应该以“有效提问”为基础，为的是将一个有效的、合适的问题在相应的时段提出。如果提问过于浅显，则学生无须动脑;如果提问过于深奥，则学生无从动脑。有效提问可以增进师生交流，激发学生求知欲望，启迪学生思维。
在初中科学实验的教学中，如何针对不同的探究内容设置相似的探究性问题，既保证“问题式”课堂教学的有效进行，又能帮助学生逐渐形成一套通用的实验设计方法呢？众所周知，科学探究有基本相似的一套步骤，即：提出问题，建立假设或提出猜想，设计实验，获取证据，得出结论。笔者发现，难度最大的设计实验环节，其实也有基本相似的步骤：（1）根据假设确定要改变哪些量，观察或测量哪些量;（2）分别确定怎样改变、观察或测量这些量;（3）整理上述结论，完善实验方案。教师在课堂上，可以按照上述步骤依次提问，在讲评习题时重复并强化上述思考过程。接下来，本文将通过一些案例，就这种“问题式”课堂的实践作一些探讨。
【例析一】探究摩擦力的大小跟哪些因素有关。
（选自浙教版科学七下第三章第六节摩擦力）
提出问题：摩擦力的大小跟哪些因素有关。
建立猜想：摩擦力的大小与物体表面上的压力、接触面的粗糙程度、接触面积、滑动速度等有关。
设计实验：
教师提问引导：
1.这个实验需要改变哪些量，测量哪些量？
答：改变物体表面上的压力、接触面的粗糙程度、接触面积、滑动速度，测量摩擦力的大小。
2.怎样改变物体表面上的压力、接触面的粗糙程度、接触面积和滑动速度，怎样测量摩擦力的大小？
答：通过在物体上加砝码改变压力，通过在桌面上是否铺毛巾改变接触面的粗糙程度，通过物块平放与竖放改变接触面积，通过改变拉动速度改变滑动速度，利用二力平衡原理，物块匀速直线运动时拉力等于摩擦力，利用弹簧测力计测出物块匀速直线运动时的拉力间接得到摩擦力。
3.本次实验有多变量，在设计时应注意什么？
答：控制变量。
4.根据上述问题，画出实验方案。
上述问题对于学生来说回答难度并不大，铺垫到这里，学生写出完整实验方案的难度也不大了。相比课本中的实验方案（如下图），学生方案将更加全面。在实际操作中，学生发现控制物块保持匀速直线运动的难度较大，提出可以用电动机代替手拉的改进方案。同时，这个疑问也利于学生感受习题中会遇到的经典改进方案（木块不动接触面动）的优点。
【例析二】定量探究浮力大小的相关因素。
（选自浙教版科学八上第一章第三节浮力）
提出问题：浮力大小与哪些因素有关。
建立猜想：与液体密度和排开液体体积有关。
设计实验：
教师提问引导：现在我们降低难度，控制液体为水，即只定量探究浮力大小与排开液体多少的关系。请大家思考下列问题。
1.这个实验需要改变哪些量，测量哪些量？
答：改变排开液体体积，测量浮力大小和排开液体体积。
2.怎樣改变排开液体体积？
答：通过改变物体浸入水中的程度改变排开液体体积。
3.怎样测量浮力大小？
答：利用称重法测量浮力大小。即先在空气中测出钩码重力为G，在将钩码浸入水中，测出拉力为F，浮力即为G-F。
4.怎样测量排开液体体积（提醒：器材溢水杯）。
答：将溢水杯中装满水（强调装满），用量筒在溢水口接水。将物体浸入水中溢出的水体积即为排开液体体积。
5.（拓展）如果只提供量筒，物体很小，能放入量筒，能测出排开液体体积吗？
答：可以。现在量筒中装入适量水，读出体积为V1，将物体浸入水中，读出此时体积为V2，V2-V1即为排开液体体积。
6.用小桶接到水后，在拥有弹簧测力计的前提下，我们还可以测什么？
答：排开液体的重力。
教师引导：由于液体重力和体积存在一定关系，且在当前情况下测重力更为方便，我们改为定量探究浮力大小与排开液体重力的关系。
7.直接就能得到排开液体重力吗？
答：不能，需要先测出小桶重力。
8.根据上述问题，写出实验步骤，画出实验记录表格。
值得一提的是，本活动在课本上并没有给出具体的操作步骤和记录表格，明确要求学生自己在笔记本上写下简单的实验步骤，设计实验记录表。通过与其他同学交流，确定实验步骤，并完成实验记录表的设计。这表明对于本活动，学生能在教师引导下自主设计实验已经成为学生的能力目标。显然，如果此时仍然直接给出操作步骤进行讲解，将远远背离教学目标。 【例析三】杭州市滨江区2016-2017学年七上期末统考科学试卷第45题。
45.（6分）石英粉是重要的化工原料，小明爸爸在石英粉厂工作，他想知道石英粉的密度，可是身边只有天平。他求助于正在七年级就读的儿子，聪明的小明利用天平（含砝码），一个玻璃杯、足量的水，就完成了测量石英粉密度的实验。（ρ水为已知）
下面是小明同学设计的实验步骤，请你帮他补充完整。
（1）用天平测出空玻璃杯的质量m0;
（2）给玻璃杯中装满石英粉，测出_______;
（3）__________;
（4）用已知量和测量量对应的字母写出石英粉密度的表达式ρ粉=____。
这道题在当年滨江区的得分率很低，很多同学连题意都没有理解。利用前文提到的分析方法，其实这道题并没有大家想象的那么难。
1.这个实验需要测量哪些量？
答：测量石英粉的质量和体积。
2.怎样测量石英粉的质量？
答：先测出空杯的质量为m0（如步骤一），再给玻璃杯中装满石英粉，测出玻璃杯和石英粉的总质量m1，m1-m0即为石英粉的质量。
3.怎样测量石英粉的体积？（提示：提供了足量的水）
答：将石英粉倒出，倒满水，水的体积即为石英粉的体积。
4.没有量筒，怎样测得水的体积？（提示：提供天平，已知ρ水）
答：用天平测出玻璃杯和水的总质量m2，m2-m0即为水的质量，由此水的体积为
针对一个具体的探究实验，如果仅仅给出一个问题或假设，就让学生开始设计实验，对初中学生来说难度是非常大的。为学生在通向目标的路上铺设台阶，降低难度是课堂上教师义不容辞的使命。完成这一使命的一个重要手段，便是教师的有效提问。“提问得好即教得好”，这是西方学者德加默的一句经典教育语录，一个优秀的提问能够启发学生的思考，给学生铺设通往学习目标的道路，让学生更好的完成自我导引，主动前进。“提问得好”应该以“有效提问”为基础，为的是将一个有效的、合适的问题在相应的时段提出。如果提问过于浅显，则学生无须动脑;如果提问过于深奥，则学生无从动脑。有效提问可以增进师生交流，激发学生求知欲望，启迪学生思维。
在初中科学实验的教学中，如何针对不同的探究内容设置相似的探究性问题，既保证“问题式”课堂教学的有效进行，又能帮助学生逐渐形成一套通用的实验设计方法呢？众所周知，科学探究有基本相似的一套步骤，即：提出问题，建立假设或提出猜想，设计实验，获取证据，得出结论。笔者发现，难度最大的设计实验环节，其实也有基本相似的步骤：（1）根据假设确定要改变哪些量，观察或测量哪些量;（2）分别确定怎样改变、观察或测量这些量;（3）整理上述结论，完善实验方案。教师在课堂上，可以按照上述步骤依次提问，在讲评习题时重复并强化上述思考过程。接下来，本文将通过一些案例，就这种“问题式”课堂的实践作一些探讨。
【例析一】探究摩擦力的大小跟哪些因素有关。
（选自浙教版科学七下第三章第六节摩擦力）
提出问题：摩擦力的大小跟哪些因素有关。
建立猜想：摩擦力的大小与物体表面上的压力、接触面的粗糙程度、接触面积、滑动速度等有关。
设计实验：
教师提问引导：
1.这个实验需要改变哪些量，测量哪些量？
答：改变物体表面上的压力、接触面的粗糙程度、接触面积、滑动速度，测量摩擦力的大小。
2.怎样改变物体表面上的压力、接触面的粗糙程度、接触面积和滑动速度，怎样测量摩擦力的大小？
答：通过在物体上加砝码改变压力，通过在桌面上是否铺毛巾改变接触面的粗糙程度，通过物块平放与竖放改变接触面积，通过改变拉动速度改变滑动速度，利用二力平衡原理，物块匀速直线运动时拉力等于摩擦力，利用弹簧测力计测出物块匀速直线运动时的拉力间接得到摩擦力。
3.本次实验有多变量，在设计时应注意什么？
答：控制变量。
4.根据上述问题，画出实验方案。
上述问题对于学生来说回答难度并不大，铺垫到这里，学生写出完整实验方案的难度也不大了。相比课本中的实验方案（如下图），学生方案将更加全面。在实际操作中，学生发现控制物块保持匀速直线运动的难度较大，提出可以用电动机代替手拉的改进方案。同时，这个疑问也利于学生感受习题中会遇到的经典改进方案（木块不动接触面动）的优点。
【例析二】定量探究浮力大小的相关因素。
（选自浙教版科学八上第一章第三节浮力）
提出问题：浮力大小与哪些因素有关。
建立猜想：与液体密度和排开液体体积有关。
设计实验：
教师提问引导：现在我们降低难度，控制液体为水，即只定量探究浮力大小与排开液体多少的关系。请大家思考下列问题。
1.这个实验需要改变哪些量，测量哪些量？
答：改变排开液体体积，测量浮力大小和排开液体体积。
2.怎樣改变排开液体体积？
答：通过改变物体浸入水中的程度改变排开液体体积。
3.怎样测量浮力大小？
答：利用称重法测量浮力大小。即先在空气中测出钩码重力为G，在将钩码浸入水中，测出拉力为F，浮力即为G-F。
4.怎样测量排开液体体积（提醒：器材溢水杯）。
答：将溢水杯中装满水（强调装满），用量筒在溢水口接水。将物体浸入水中溢出的水体积即为排开液体体积。
5.（拓展）如果只提供量筒，物体很小，能放入量筒，能测出排开液体体积吗？
答：可以。现在量筒中装入适量水，读出体积为V1，将物体浸入水中，读出此时体积为V2，V2-V1即为排开液体体积。
6.用小桶接到水后，在拥有弹簧测力计的前提下，我们还可以测什么？
答：排开液体的重力。
教师引导：由于液体重力和体积存在一定关系，且在当前情况下测重力更为方便，我们改为定量探究浮力大小与排开液体重力的关系。
7.直接就能得到排开液体重力吗？
答：不能，需要先测出小桶重力。
8.根据上述问题，写出实验步骤，画出实验记录表格。
值得一提的是，本活动在课本上并没有给出具体的操作步骤和记录表格，明确要求学生自己在笔记本上写下简单的实验步骤，设计实验记录表。通过与其他同学交流，确定实验步骤，并完成实验记录表的设计。这表明对于本活动，学生能在教师引导下自主设计实验已经成为学生的能力目标。显然，如果此时仍然直接给出操作步骤进行讲解，将远远背离教学目标。 【例析三】杭州市滨江区2016-2017学年七上期末统考科学试卷第45题。
45.（6分）石英粉是重要的化工原料，小明爸爸在石英粉厂工作，他想知道石英粉的密度，可是身边只有天平。他求助于正在七年级就读的儿子，聪明的小明利用天平（含砝码），一个玻璃杯、足量的水，就完成了测量石英粉密度的实验。（ρ水为已知）
下面是小明同学设计的实验步骤，请你帮他补充完整。
（1）用天平测出空玻璃杯的质量m0;
（2）给玻璃杯中装满石英粉，测出_______;
（3）__________;
（4）用已知量和测量量对应的字母写出石英粉密度的表达式ρ粉=____。
这道题在当年滨江区的得分率很低，很多同学连题意都没有理解。利用前文提到的分析方法，其实这道题并没有大家想象的那么难。
1.这个实验需要测量哪些量？
答：测量石英粉的质量和体积。
2.怎样测量石英粉的质量？
答：先测出空杯的质量为m0（如步骤一），再给玻璃杯中装满石英粉，测出玻璃杯和石英粉的总质量m1，m1-m0即为石英粉的质量。
3.怎样测量石英粉的体积？（提示：提供了足量的水）
答：将石英粉倒出，倒满水，水的体积即为石英粉的体积。
4.没有量筒，怎样测得水的体积？（提示：提供天平，已知ρ水）
答：用天平测出玻璃杯和水的总质量m2，m2-m0即为水的质量，由此水的体积为