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2011年版《义务教育物理课程标准》在《课程性质》中明确指出：“义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基本课程.此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力.”可以看出：实验是科学认识的基础，学生对物理概念的认识、理解和掌握，要依靠对物理现象的感知.初中物理大多数的基本概念和定律、理论都是通过观察、实验，然后分析、概括出来的.设计性物理实验对于提高学生的综合素养有着得天独厚的作用，在物理教学有它独特的优势.本文着重就如何进行设计性物理实验教学，提高学生的创新能力作一些探讨.
1 传统的中学物理实验教学存在的问题
著名物理学家朱正元教授曾说“说一千，道一万，不如实验看一看.”通俗而又深入地揭示出物理实验在物理学习中的重要性.物理实验的教学现状怎样呢？
1.1 教师对实验的重要性认识不足
部分物理教师仍有 “做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”等荒谬做法.
1.2 实验要求统一，忽视实验的设计、探究性
学生被牵制着进行操作；得出的结论高度一致，被动地按同一思路对实验加以分析论证；没有机会进行必要的交流.
1.3 新课改后，并没有多大的转变
随着新课程改革的推进，中学物理实验教学现状有所改观.教师虽不像过去那样把实验原理、步骤、结论等直接告诉学生，而往往是以启发的方式提出问题，但教师很快就会以引导性、暗示性的语言迅速把学生的思路、解决问题的方法引到设计好的标准化路线上来，然后迅速指向标准答案.针对这一现象，中央教育科学研究所田慧生同志认为：“这对知识的传授可能是高效的，但是高效背后牺牲的却是学生独立思考能力及实际解决问题能力发展的空间和权利.特别是当这样一种方式被普遍运用到各个学科甚至每一节课教学的时候，它带来的可能就是一种灾难性的后果.” 可以看出：“应让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力”这一新课标要求在多数课堂中成为了一句空话.
2 如何进行设计性物理实验教学，培养学生的创新能力
2.1 首先要增强教师自身的实验教学创新意识
人的知识、技能、方法、手段都是受思想观念支配的，是在其思想观念指挥下加以运用的.教师的教学观念决定着整个教学活动，有什么样的教育理念，就会有什么样的教育教学行为.因此，教师必须更新观念，树立创新意识，敢于打破旧框框、旧模式，大胆创新，大胆探索，不断丰富自己的知识面，在熟悉物理学科知识及常规教学方法、手段的基础上，还要熟悉与物理学科相关或相近的学科知识及现代化的教学方法和手段，真正做到“不落伍，常教常新”.
2.2 选取新颖的教学内容，激发学生的学习兴趣
孔子在《论语》中说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者.”实践证明，新颖独特的设计性实验，能大大增强学生的学习兴趣.如何让学生对物理感兴趣，是提高学生创新能力的重要环节之一.要激发学生的学习兴趣，教师要善于选取新颖的内容.例如：在开篇第一课，我准备了如下器材：长短不等的两支蜡烛、火柴、透明玻璃罩.提出问题：放在同一平面上高低不同的两支蜡烛，点燃后用透明玻璃罩罩上，哪支蜡烛先熄灭？请你在小组内交流，做出你的猜想，并利用桌上的器材验证你的假设.面对这个似乎简单的问题，学生开始表现出了强烈的兴趣.对猜测短蜡烛先熄灭的同学，我问：“为什么做出这种猜想？”任学生自己回答，我不做出任何评价.然后，请学生自己操作，并观察实验的结果.我第一次提供的玻璃罩不大，所以实验的现象是长蜡烛先熄灭.此时，猜短蜡烛先熄灭的学生因为实验结果与猜想不一致而感到很惊讶.我顺势指出：“实验中常常会有许多我们意想不到的现象发生，从而为我们创造了发现问题的机会，使我们认识到猜想需要证据的支持.”接着我又提出问题：“玻璃罩罩上去以后，能不能让短的先熄灭呢？”学生苦思冥想，但又不知所措.这时我给他们充分的时间实验、讨论，有的学生用桌上的器材又做了几次，结果都跟前面的一样.经过讨论有学生终于想出了“实验结果可能与玻璃罩的大小有关.”到此，原先猜想短蜡烛先熄灭的学生特别激动，急着向我要更大的玻璃罩.当他们拿到更大的玻璃罩实验之后，观察到短蜡烛先熄灭了，他们发现实验的结果确实是跟玻璃罩的大小有关.成功的喜悦挂在他们的眉梢，学好物理的兴趣倍增.从日常生活中发现问题、提出猜想，以验证猜想为目的设计实验，对激发实验设计的兴趣是良好的开端.
2.3 突出学生的主体性和探究性
设计性实验很重要的特点是以学生为主体，充分体现学生的自主设计、自主实验、自主发挥、自主分析.《欧姆定律》教学中，我是这样引导学生自主探究的：
提出问题：（1）通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系？
（2）通过导体的电流与导体的电阻有什么关系？
猜想与假设：
议一议：探究电压、电阻的变化对电流的影响，应该用什么方法？
经讨论后一致认为应用“控制变量法”.通过启发，他们进一步提出问题：（1）当电阻R不变时，怎样研究电压对电流的影响？（2）当保持电压U不变时，怎样研究电阻对电流的影响？
他们在探究电压对电流的影响时，由于给定值电阻通电的时间较长，使得定值电阻的阻值随其温度的升高而发生了变化，最终实验的结果显示电流与电压不成正比.
在保持电压不变，探究电阻对电流的影响时，他们选择以4节新干电池串联组成的电池组为电源，由于他们错误地认为电压不变，导体中的电流与电阻不成反比.
针对实验中出现的问题，我没有轻易否定他们的做法，只对没有学到的知识作些铺垫，然后，让他们通过分析、讨论，各抒己见，找出原因.讨论后他们终于正确地设计出了电路图.他们懂得了用滑动变阻器去控制电阻两端的电压；他们采用每次读完电表示数就断开电路的方法，缩短了给电阻通电的时间，从而解决了电阻阻值随温度升高发生变化的问题.
实验过程中不断出现的新情况、新问题，客观上创造了一种促使学生把强烈的自我意识转化为自身努力获取知识和提高能力的实际行为.学生自身建构知识和发展能力的行为促进了学生个性的发展和潜能的充分发挥，对智力的开发有重要的整合作用.
设计性探究实验是物理实验的核心组成部分，是学生自主认识物理世界、解决实际问题的基础.“授之以鱼不如授之以渔”，通过教师的引导，让学生自主设计实验进行科学探究，推进科学素养与综合能力的逐步提升，让学生自主学习、自主探究成为物理学习的主要手段，这也是目前走进新课程、实践新课程的一个重心所在.
1 传统的中学物理实验教学存在的问题
著名物理学家朱正元教授曾说“说一千，道一万，不如实验看一看.”通俗而又深入地揭示出物理实验在物理学习中的重要性.物理实验的教学现状怎样呢？
1.1 教师对实验的重要性认识不足
部分物理教师仍有 “做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”等荒谬做法.
1.2 实验要求统一，忽视实验的设计、探究性
学生被牵制着进行操作；得出的结论高度一致，被动地按同一思路对实验加以分析论证；没有机会进行必要的交流.
1.3 新课改后，并没有多大的转变
随着新课程改革的推进，中学物理实验教学现状有所改观.教师虽不像过去那样把实验原理、步骤、结论等直接告诉学生，而往往是以启发的方式提出问题，但教师很快就会以引导性、暗示性的语言迅速把学生的思路、解决问题的方法引到设计好的标准化路线上来，然后迅速指向标准答案.针对这一现象，中央教育科学研究所田慧生同志认为：“这对知识的传授可能是高效的，但是高效背后牺牲的却是学生独立思考能力及实际解决问题能力发展的空间和权利.特别是当这样一种方式被普遍运用到各个学科甚至每一节课教学的时候，它带来的可能就是一种灾难性的后果.” 可以看出：“应让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等自主活动来提高实验能力”这一新课标要求在多数课堂中成为了一句空话.
2 如何进行设计性物理实验教学，培养学生的创新能力
2.1 首先要增强教师自身的实验教学创新意识
人的知识、技能、方法、手段都是受思想观念支配的，是在其思想观念指挥下加以运用的.教师的教学观念决定着整个教学活动，有什么样的教育理念，就会有什么样的教育教学行为.因此，教师必须更新观念，树立创新意识，敢于打破旧框框、旧模式，大胆创新，大胆探索，不断丰富自己的知识面，在熟悉物理学科知识及常规教学方法、手段的基础上，还要熟悉与物理学科相关或相近的学科知识及现代化的教学方法和手段，真正做到“不落伍，常教常新”.
2.2 选取新颖的教学内容，激发学生的学习兴趣
孔子在《论语》中说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者.”实践证明，新颖独特的设计性实验，能大大增强学生的学习兴趣.如何让学生对物理感兴趣，是提高学生创新能力的重要环节之一.要激发学生的学习兴趣，教师要善于选取新颖的内容.例如：在开篇第一课，我准备了如下器材：长短不等的两支蜡烛、火柴、透明玻璃罩.提出问题：放在同一平面上高低不同的两支蜡烛，点燃后用透明玻璃罩罩上，哪支蜡烛先熄灭？请你在小组内交流，做出你的猜想，并利用桌上的器材验证你的假设.面对这个似乎简单的问题，学生开始表现出了强烈的兴趣.对猜测短蜡烛先熄灭的同学，我问：“为什么做出这种猜想？”任学生自己回答，我不做出任何评价.然后，请学生自己操作，并观察实验的结果.我第一次提供的玻璃罩不大，所以实验的现象是长蜡烛先熄灭.此时，猜短蜡烛先熄灭的学生因为实验结果与猜想不一致而感到很惊讶.我顺势指出：“实验中常常会有许多我们意想不到的现象发生，从而为我们创造了发现问题的机会，使我们认识到猜想需要证据的支持.”接着我又提出问题：“玻璃罩罩上去以后，能不能让短的先熄灭呢？”学生苦思冥想，但又不知所措.这时我给他们充分的时间实验、讨论，有的学生用桌上的器材又做了几次，结果都跟前面的一样.经过讨论有学生终于想出了“实验结果可能与玻璃罩的大小有关.”到此，原先猜想短蜡烛先熄灭的学生特别激动，急着向我要更大的玻璃罩.当他们拿到更大的玻璃罩实验之后，观察到短蜡烛先熄灭了，他们发现实验的结果确实是跟玻璃罩的大小有关.成功的喜悦挂在他们的眉梢，学好物理的兴趣倍增.从日常生活中发现问题、提出猜想，以验证猜想为目的设计实验，对激发实验设计的兴趣是良好的开端.
2.3 突出学生的主体性和探究性
设计性实验很重要的特点是以学生为主体，充分体现学生的自主设计、自主实验、自主发挥、自主分析.《欧姆定律》教学中，我是这样引导学生自主探究的：
提出问题：（1）通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系？
（2）通过导体的电流与导体的电阻有什么关系？
猜想与假设：
议一议：探究电压、电阻的变化对电流的影响，应该用什么方法？
经讨论后一致认为应用“控制变量法”.通过启发，他们进一步提出问题：（1）当电阻R不变时，怎样研究电压对电流的影响？（2）当保持电压U不变时，怎样研究电阻对电流的影响？
他们在探究电压对电流的影响时，由于给定值电阻通电的时间较长，使得定值电阻的阻值随其温度的升高而发生了变化，最终实验的结果显示电流与电压不成正比.
在保持电压不变，探究电阻对电流的影响时，他们选择以4节新干电池串联组成的电池组为电源，由于他们错误地认为电压不变，导体中的电流与电阻不成反比.
针对实验中出现的问题，我没有轻易否定他们的做法，只对没有学到的知识作些铺垫，然后，让他们通过分析、讨论，各抒己见，找出原因.讨论后他们终于正确地设计出了电路图.他们懂得了用滑动变阻器去控制电阻两端的电压；他们采用每次读完电表示数就断开电路的方法，缩短了给电阻通电的时间，从而解决了电阻阻值随温度升高发生变化的问题.
实验过程中不断出现的新情况、新问题，客观上创造了一种促使学生把强烈的自我意识转化为自身努力获取知识和提高能力的实际行为.学生自身建构知识和发展能力的行为促进了学生个性的发展和潜能的充分发挥，对智力的开发有重要的整合作用.
设计性探究实验是物理实验的核心组成部分，是学生自主认识物理世界、解决实际问题的基础.“授之以鱼不如授之以渔”，通过教师的引导，让学生自主设计实验进行科学探究，推进科学素养与综合能力的逐步提升，让学生自主学习、自主探究成为物理学习的主要手段，这也是目前走进新课程、实践新课程的一个重心所在.