1.问题的提出
物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是物理学基本的研究方法。物理实验也是学生深入学习物理规律和提高能力的重要途径。
实验设计是指进行正式的科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识原理(如生物学、物理学、化学、数学等)，对实验过程中的材料、方法、步骤等全部方案的制定，是物理实验的前提和基础，是“科学探究”中的一个重要因素。进行实验设计不仅是物理教学的需要，同时也是培养学生实验能力、创新能力和解决问题能力的需要，因此《普通高中物理课程标准(实验)》(以下简称《标准》)对十学生的科学探究和实验能力提出了明确的要求，其中包括了学生要能够“制定计划与设计实验”，提出学生要能够“知道实验目的和已知条件，制定实验方案;尝试选择实验方法及所需要的装置与器材;考虑实验的变量及其控制方法”。学生制定自己的探究计划，就是经历把陈述性知识、程序性知识和观念性知识综合应用在一个具体情境中的过程，这将对提高学生的综合素质起到非常积极的作用。根据教学目标提出一个有价值的问题，会引发许多的仅停留在主观层面的猜想，要验证猜想，就需要制定计划和设计实验。如果没有“制定计划和设计实验”这一环节，一切问题无法解决，一切猜想也无法验证。只有经历实验设计这一环节，才能进行实验收集数据，进行分析论证、交流和评估。因此，设计实验在科学探究中是一个非常重要的环节。
在实际的中学物理实验教学中，实验设计教学却是一个相对较为薄弱的环节。在进行物理实验之前，教师往往事无巨细的将实验器材、方法、步骤甚至注意事项等交代的一清二楚，学生只是机械进行记录和读数，并无实验设计可言。一些教师注意到了实验设计的重要性，但是又缺乏相应的指导，实验设计流十形式，出现了设计场景非常活跃，学生却收获甚少的情况。研究表明，高中生在物理实验方面表现出了“实验知识记忆化、实验设计贫乏化、实验态度敷衍化、实验思维浅层化”的特点。
综上所述，如何进行实验设计教学已经成为了一个极具研究意义的课题，本文从高中物理教学中如何进行实验设计教学进行教学策略方面的论述。
2.已有研究
要研究实验设计的教学策略，首先要明确实验设计的概念及其原则等。
2.1关于实验设计概念及相关问题研究
在实验进行之前，需要进行实验设计，根据实验目的确定一个完善的计划，以便指导实验顺利进行下去，并确保以较少的付出得到准确可靠的实验结果。设计相对十实验具有“超前性和预测性、差距性和不确定性、创造性和想象性”。
崔继耀、张驰指出实验设计(Design of Experiments DOE)或设计实验(DesignedExperiments)是一系列试验及分析方法集，通过有目的地改变一个系统的输入来观察输出的改变情况。葛山，尹玉成认为“实验设计就是对实验进行科学合理的实验安排，以达到最佳效果”。刘毓森等人认为，实验设计是进行正式的科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识原理(如生物学、物理学、化学、数学等)，对实验过程中的材料、方法、步骤等全部方案的制定。
俞晓明「呀旨出实验设计内容应当包括明确实验目的、选择实验原理、确定实验方案和进行结果预测等几项内容，并将实验设计分为原理性实验设计、方法性实验设计、操作性实验设计和制作性实验设计。漆建军将物理实验设计按照题目考察侧重点的不同分为了针对原理的设计实验、针对实验方法的设计实验、针对仪器装置的设计实验、针对实验目的展开的设计实验、针对数据处理进行}fib展开的设计实验等几种类型。
陶洪指出，实验设计的目的在十用较少的人力、物力和时间，获得较为可靠的实验结果，同时最大限度的减小误差，因此实验设计应当遵循确切原则、科学原则、可行性原则。张庆广认为，实验设计过程中进行实验的目的在十解释自变量(实验中由实验者所操纵的因素或条件)与因变量(实验中由十实验变量引起的变化和结果)之间的前因后果，实验的关键之一在十控制实验中除实验变量以外影响实验现象或结果的因素、条件等，减少误差。
2.2科学探究与实验设计
《标准》指出科学探究的的要素分别有:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等。科学探究的要素大部分与实验相关，中学科学探究大都是以实验探究的形式进行的，因此，关十实验设计的研究往往与科学探究联系在一起。
实验设计是科学探究的一个重要步骤，但是实验设计绝对不仅仅局限十探究性实验。张宪魁}ll」指出，实验设计是整个实验的关键性步骤，是所有类型实验实施的前提，物理实验按照不同的维度有不同的分类方法，按照在教学中的作用分类来划分，可分为探究性实验、验证性实验和应用性物理实验，按照时间与空间来划分，有课内实验和课外实验;按照操作主体划分，有演示实验和学生实验，其中学生实验，按照教学组织形式还可以划分为学生分组实验和穿插在课堂教学中的学生实验，即所谓的“边教边实验”。中学物理实验按照研究对象的不同，可以分为力学实验、热学实验、静电学实验、电磁学实验、光学实验和原子物理实验。实验设计是进行实验前，对十实验内容的整体规划，是无论探究性实验还是其他性质的实验都必不可少的。
2.3实验设计能力的培养与实验设计教学
马一兵指出实验设计应当“顾及到学生本身的知识结构水平，结合学生的固有概念进行教学”，将实验按照对学生要求从低到高分为仪器演示和模拟实验、基本实验、基础实验、科学一社会一生活一环境实验、科学探究实验，认为学生应当从要求较低的实验开始，达到相应目标后，才能进入下一阶段实验。美国学者Cothron (Julia H. Cothron)等人根据《美国国家科学教育标准》(National Science Education Standards)的要求提出了“四个问题策略”(the Four-Question Strategy)，对十如何进行具体的实验设计进行了阐述，认为实验者在进行实验前需要明确以下四个问题:①进行实验的材料有哪些?②影响实验结果的变量都有哪些?③实验现象是什么?④怎样描述或者测量实验结果的变化情况?[16]顿丽则认为，一个完整的实验设计教学，应当从学情分析、教学实验与内容分析、教学目标、教学媒体、教学策略、教材过程等因素入手;俞晓明认为实验设计教学分为四个阶段一一实验设计意识唤醒阶段、实验设计认知准备阶段、实验设计能力培养实践阶段和实验设计内化提高阶段。吕华针对高校物理实验教学的现状，提出了课前一课堂一课后一提高的梯度型实验训练体系和学生课前预习，课堂上教师启发式答疑的教学模式。刘宁]等人认为实验设计教学中需要析实验设计原理、实验设计方法、实验器材原理和实验数据处理方法。
胡红杏、土德丰等认为进行实验设计是学生实验设计能力的外显，进行实验设计的根本在十提高学生实验设计能力，提出实验设计能力就是学生运用已具备的相关知识和实验技能，构思解决实验方案的本领，认为实验设计教学有利十学生科学探究能力和创新能力的培养，有利十学生科学方法的培养，同时有利十对学生进行人文主义教育。郑放先在对实验设计相关教育心理学进行探讨的基础上，提出了培养学生实验设计能力的几条策略:①利用教材中的探究性实验和验证性实验教学，提高学生自主探究能力;②利用教材中研究性课题进行课外辅导，发展学生实践能力;③利用教材中科学发现史和其他经典实验作为素材对学生进行科学思维训练;④利用实验设计试题对学生进行解题技巧和方法的训练。土晓燕「州认为，实验设计能力的培养也应当遵循学生的认知规律，教师应当在教学中进行适当的铺垫，采用由低到高的阶梯型培养策略，即学生首先学习实验的有关基础知识，基础知识储备至一定程度后，教师进行实验演示，学生进行模仿，后进入自主设计阶段。
3.理论基础 11-13
3.1 基克四阶段.......................... 11-12
3.2 发明创造的.......................... 12-13
3.3 物理.................................. 13
4.物理实验设计的概念.......................13-18
4.1 实验设计............................... 13
4.2 实验设计............................... 13-14
4.2.1 明确实................................. 13
4.2.2 选择实验............................13-14
4.2.3 制定实............................. 14
4.3 实验设计............................14-17
4.3.1 确切性............................14-15
4.3.2 科学性......................... 15
4.3.3 可行性........................ 15
4.3.4 预见性原则 ..................15-16
4.3.5 简洁性原则 ......................16
4.3.6 单一变量...................... 16-17
4.4. 实验设计教学策略.................... 17-18
4.4.1 结合教学目标............................ 17-18
4.4.2 结合学生学习............................. 18
5.高中物理实验设计教学策略的制定 18-32
.............................................................
结论与不足
本研究旨在帮助教师更好的进行高中物理实验设计教学工作，提高实验设计教学工作的效率，以便进一步提升学生的实验设计能力。高中物理实验设计教学策略的研究分为两大部分，一是基本理论研究，包括明确物理实验设计概念、提出高中物理实验设计的原则、明确实验设计的步骤;二是结合高中教师授课录像和相关教学设计对高中物理实验设计策略进行了研究，包括明确实验目的的策略、选择实验原理的策略、设计实验方案的策略。并在策略后跟上了具体实验设计教学案例或者相应教学实录片断。基十时间和本人能力所限，研究是基十探究性实验的实验设计进行的，但是在实际的实验过程中，各类实验的实验设计过程是基本一致的，如验证性实验，是要验证或证伪已有的物理规律，nu探究性实验则是验证或证伪实验者自己的假设，因nu在实验教学中，实验设计的教学策略可以进行相应的推广。