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【摘 要】 在初中物理实验教学中，根据学生实际的学习状况对有些实验适当改进或创新，为学生提供更多的感性认识和体验机会，进一步感悟、理解和应用物理规律，培养科学的实验意识和习惯，引领学生自觉提高科学素养，最终为学生将来的发展奠定良好的能力基础。文中列举了凸透镜成像规律、物体的浮沉、动能和势能相互转化、串并联电路等四个方面的实验改进案例。
【关键词】 物理实验；改进；创新；措施；意图；效果；方案；操作；能力培养
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2012）23-0278-01
在初中物理教材中涉及到的实验都是有代表性的典型实验，在课堂教学中除了尽量采用这些典型实验之外，还可以根据学生实际的学习状况，对部分实验进行适当地改进或创新，使学生得到更多的感性认识和体验机会，进一步感悟、理解和应用物理规律，培养科学的实验意识和习惯，更好地实现三维教学目标。也许，一个小小的改进或创新，就会带来意想不到的大收获。
案例1：凸透镜成像规律方面
改进措施：在进行凸透镜成像规律探究实验之前，加入两个学生体验实验：（1）让学生用手中的放大镜观察书上的字，然后引导学生分析物体（书上的字）在放大镜的哪一侧？你通过放大镜看到了放大以后的字又是在放大镜的哪一侧？让学生初步形成凸透镜可以在同侧成像的意识。（2）让学生手持放大镜逐渐靠近墙壁，直到在墙壁上出现一个清晰的画面（这个画面是教室里的人和物在墙壁上呈现的实像）为止，学生看到的画面是倒立、缩小且活动的像（因为教室内的学生在活动），就象是在看电影，感到很新奇，这时趁机引领学生分析你看到的像是放大的还是缩小的？让学生知道放大镜不止有放大的功能，还能成缩小的像，因此把凸透镜叫做放大镜不合适，我们应该科学地称它为凸透镜；然后引导学生分析物体（教室里的人和物）在凸透镜的哪一侧？你看到的墙壁上的画面是在凸透镜的哪一侧？让学生初步形成凸透镜可以在异侧成像的意识。
效果：学生用手中的放大镜观察书上的字，初步形成了凸透镜可以在同侧成像的意识；手持放大镜逐渐靠近墙壁，学生看到的画面是倒立、缩小且活动的像，就象是在看电影，感到很新奇，会产生极强的学习兴趣和探究欲，并初步形成了凸透镜可以在异侧成像的意识。
意图：学生在学习物理之前，一般对凸透镜的了解很少，只是局限在对放大镜的粗浅认识方面，学生在初步认识了凸透镜与凹透镜之后，还常常把凸透镜叫做放大镜。因此从学生最熟悉的放大镜入手，初步形成凸透镜可以在同侧成像的意识；让学生观察通过凸透镜在墙壁上呈现的活动的像，既能激起学生强烈的学习兴趣和探究欲，又能初步形成凸透镜可以在异侧成像的意识，还能让学生意识到凸透镜不但能成放大的像，还可以成缩小的倒立的像，从而改变学生把凸透镜称为放大镜的片面认识，最终引领学生把探究目标锁定在明确的几个方面，为下一步探究凸透镜成像规律夯实基础。
案例2：物体的浮沉方面
改进措施：在学生了解到物体的浮沉条件之后，加入两个学生体验实验：（1）指导学生制作“潜水员”模型：事先将一个小玻璃瓶（如口服液小药瓶）表面贴好潜水员的图案（可以自己画图），加入适量的水，使小瓶倒立在水里只露出瓶底部分（漂浮状态），在透明塑料矿泉水瓶里装满水，堵住小玻璃瓶口防止里面的水流出，把它仍旧倒放入矿泉水瓶里漂浮，给矿泉水瓶盖好盖子拧紧，“潜水员”模型做好了。让学生手握矿泉水瓶中部，试探分别捏紧、松开瓶子，观察“潜水员”分别下潜、上浮的变化，感悟浮沉规律，体验制作的成就感。（2）引领学生配合老师按要求操作实验，总结影响物体浮沉状态的因素。第一步：教师演示，给一个玻璃瓶灌满水，拧紧盖子，放入水中下沉，问：谁能让玻璃瓶浮上来？学生交流，学生代表上台操作，把水倒掉，拧紧盖子，再放入水中，玻璃瓶变为漂浮，引导学生分析：这是改变了物体自身的重力（G），从而改变了物体重力与浮力的大小对比，最终改变了物体的浮沉状态；第二步：教师演示，把一块橡皮泥捏成薄薄的小船，放在水面上漂浮，问：谁能让小船沉下去？学生交流，学生代表上台操作，把橡皮泥揉成团，再放入水中，橡皮泥下沉，引导学生分析：这是改变了影响浮力大小的一个因素——物体排开液体的体积（V排），因而改变了物体所受的浮力，从而改变了物体重力与浮力的大小对比，最终改变了物體的浮沉状态；第三步：教师把一小段蜡烛放入盛水的烧杯中，蜡烛漂浮，问，谁能让这块蜡烛变为下沉状态？学生交流，展示想法，大部分学生提出的方案是在蜡块上拴上一个铁块或者石块等，教师取出一个空烧杯，倒入适量的酒精，问：看看老师现在提供的材料，你还有其他方法吗？学生继续交流，学生代表上台操作，将蜡块放入酒精中下沉了。引导学生分析：这是改变了影响浮力大小的另一个因素——物体所在的液体的密度（ρ液），因而改变了物体所受的浮力，从而改变了物体重力与浮力的大小对比，最终改变了物体的浮沉状态。最后引导学生总结影响物体浮沉状态的因素有：重力（G）和浮力（V排或者ρ液）。
效果：学生对自制“潜水员”模型很感兴趣，爱不释手，亲身体验到了物体浮沉条件的应用；学生通过三种改变物体浮沉状态不同方法的探究，加深了影响物体浮沉状态因素的理解，同时参与探究的兴致较高，得出的结论印象深刻，自然生成了将物理知识、科学技术应用于日常生活和社会实践的意识。
意图：能够人为地改变物体的浮沉状态，才是真正利用浮沉规律服务于民，通过这几个实验的改进与创新，适当引领学生亲身经历用简单的器材进行制作和探究的过程，培养了学生的动手能力、分析问题能力，既让学生体验到成就感，又让学生感到物理规律有趣又实用，且能深化理解与记忆规律，有利于提高学生的科学素养。
案例3：动能势能相互转化方面
改进措施：在引领学生观察分析单摆、滚摆现象中的动能与重力势能相互转化的情况之后增加一个演示实验：水平放置弹簧振子，拉开弹簧，松手，让学生观察分析固定在弹簧末端的钢球沿轨道水平方向来回运动的情况，引导学生分析动能与弹性势能相互转化的过程；提出问题：我们观察了动能与重力势能的相互转化现象，也观察了动能与弹性势能的相互转化现象，还是用这套实验器材，怎样做就能观察到动能与两种势能同时发生相互转化的现象？引导学生交流，按照讨论确定的方案再做演示实验：将弹簧振子竖直放置，拉开弹簧，松手，让学生观察分析固定在弹簧末端的钢球沿竖直方向上下运动的情况，引导学生分析动能与两种势能相互转化的过程。 效果：此实验可视效果强，操作简单，使学生对各种机械能之间的相互转化有了更深刻的理解，同時增长了见识，拓展了设计实验的思路。
意图：引导学生经历观察分析的过程，引发学生深入思考，培养动脑、创新、一物多用、一事多想的意识和科学思维，为学生的能力发展奠定基础；同时能够提高实验器材的课堂利用率，让学生获得创新的成就感。
案例4：串并联电路方面
改进措施：自制“串并联”暗箱，在纸箱的两个不同表面（两个表面分别涂不同颜色以示区别）上分别安装两组电路，A组是小灯泡串联电路，B组是小灯泡并联电路（只在干路上接入一个开关），每组至少接入3个小灯泡，每组电路只有灯泡和开关露出箱外，其他元件固定在箱内。在“串联和并联”这节课上，首先出示这个“串并联”暗箱，分别控制这两个电路通、断电，学生看到AB两组电路中所有灯泡都是同时亮、灭；接着分别从AB两组电路中各取下一个小灯泡，再给这两组电路通电，学生看到A电路中的剩余灯泡却都不亮了，而B电路中的剩余灯泡都是亮的；恢复原来的电路，再分别从这两个电路中各取下不同位置的其它灯泡，重复以上步骤两次，学生仍看到A电路中的剩余灯泡都不亮，而B组电路中的剩余灯泡都是亮的。学生感到这个暗箱很神奇，接着引领学生经历对电路连接方式的猜想、实验设计、探究和归纳总结等过程。在学生了解了串并联电路的特点之后，再引领学生回扣本课导入时的“串并联”暗箱现象，让学生用已有的知识来分析解释，最后打开箱子揭秘，让学生看到暗箱内部两种电路的实际连线情况，学生的判断和分析得到了验证。
效果：学生对“串并联”暗箱很感兴趣，带着好奇心进入“探究串并联电路”实验中，目标明确，探究主动，每个小组的学生参与度都很高；暗箱揭秘后，学生的猜想和判断得到验证，他们获得了极大的成就感，在之后的实际问题解析过程中思考主动，思维开阔，学习状态较好，有些学生还想自己回家自制一个神秘的暗箱。
意图：用类似魔术效果的自制“串并联”暗箱激趣导入，可以激发学生的探究欲，并且引导学生锁定下一步 关于“串联和并联电路的特点”的探究目标；在“串并联”暗箱演示时，每一组电路分别取下至少三次不同位置的灯泡，可以让学生意识到经过多次实验后得出的结论更贴近客观事实，有利于培养学生良好的实验意识和习惯；在引领学生探究实验之后，学生的知识水平已经能够解决暗箱问题了，让学生用已有的知识来分析解释，最后打开箱子揭秘，展示箱内的电路连线情况，既反馈了本节的知识点，又满足了学生的好奇心，获得了极大的成就感，同时学生能够较长时间保持兴奋的学习状态，提高课堂学习效率，激发动手制作的兴趣。
总之，在实验教学中，多实践，勤反思，从可视效果入手、从方便操作入手、从方案合理入手加以改进，充分挖掘教学资源，就地取材，立足生活，创设情境，把握好实施要点，这样才能为学生提供更多的设计实验和参与实验的机会，才会让我们的实验课更加生动有效，充分体现三维教学目标，引领学生自觉提高科学素养，最终为学生的未来发展奠定良好的能力基础。
【关键词】 物理实验；改进；创新；措施；意图；效果；方案；操作；能力培养
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2012）23-0278-01
在初中物理教材中涉及到的实验都是有代表性的典型实验，在课堂教学中除了尽量采用这些典型实验之外，还可以根据学生实际的学习状况，对部分实验进行适当地改进或创新，使学生得到更多的感性认识和体验机会，进一步感悟、理解和应用物理规律，培养科学的实验意识和习惯，更好地实现三维教学目标。也许，一个小小的改进或创新，就会带来意想不到的大收获。
案例1：凸透镜成像规律方面
改进措施：在进行凸透镜成像规律探究实验之前，加入两个学生体验实验：（1）让学生用手中的放大镜观察书上的字，然后引导学生分析物体（书上的字）在放大镜的哪一侧？你通过放大镜看到了放大以后的字又是在放大镜的哪一侧？让学生初步形成凸透镜可以在同侧成像的意识。（2）让学生手持放大镜逐渐靠近墙壁，直到在墙壁上出现一个清晰的画面（这个画面是教室里的人和物在墙壁上呈现的实像）为止，学生看到的画面是倒立、缩小且活动的像（因为教室内的学生在活动），就象是在看电影，感到很新奇，这时趁机引领学生分析你看到的像是放大的还是缩小的？让学生知道放大镜不止有放大的功能，还能成缩小的像，因此把凸透镜叫做放大镜不合适，我们应该科学地称它为凸透镜；然后引导学生分析物体（教室里的人和物）在凸透镜的哪一侧？你看到的墙壁上的画面是在凸透镜的哪一侧？让学生初步形成凸透镜可以在异侧成像的意识。
效果：学生用手中的放大镜观察书上的字，初步形成了凸透镜可以在同侧成像的意识；手持放大镜逐渐靠近墙壁，学生看到的画面是倒立、缩小且活动的像，就象是在看电影，感到很新奇，会产生极强的学习兴趣和探究欲，并初步形成了凸透镜可以在异侧成像的意识。
意图：学生在学习物理之前，一般对凸透镜的了解很少，只是局限在对放大镜的粗浅认识方面，学生在初步认识了凸透镜与凹透镜之后，还常常把凸透镜叫做放大镜。因此从学生最熟悉的放大镜入手，初步形成凸透镜可以在同侧成像的意识；让学生观察通过凸透镜在墙壁上呈现的活动的像，既能激起学生强烈的学习兴趣和探究欲，又能初步形成凸透镜可以在异侧成像的意识，还能让学生意识到凸透镜不但能成放大的像，还可以成缩小的倒立的像，从而改变学生把凸透镜称为放大镜的片面认识，最终引领学生把探究目标锁定在明确的几个方面，为下一步探究凸透镜成像规律夯实基础。
案例2：物体的浮沉方面
改进措施：在学生了解到物体的浮沉条件之后，加入两个学生体验实验：（1）指导学生制作“潜水员”模型：事先将一个小玻璃瓶（如口服液小药瓶）表面贴好潜水员的图案（可以自己画图），加入适量的水，使小瓶倒立在水里只露出瓶底部分（漂浮状态），在透明塑料矿泉水瓶里装满水，堵住小玻璃瓶口防止里面的水流出，把它仍旧倒放入矿泉水瓶里漂浮，给矿泉水瓶盖好盖子拧紧，“潜水员”模型做好了。让学生手握矿泉水瓶中部，试探分别捏紧、松开瓶子，观察“潜水员”分别下潜、上浮的变化，感悟浮沉规律，体验制作的成就感。（2）引领学生配合老师按要求操作实验，总结影响物体浮沉状态的因素。第一步：教师演示，给一个玻璃瓶灌满水，拧紧盖子，放入水中下沉，问：谁能让玻璃瓶浮上来？学生交流，学生代表上台操作，把水倒掉，拧紧盖子，再放入水中，玻璃瓶变为漂浮，引导学生分析：这是改变了物体自身的重力（G），从而改变了物体重力与浮力的大小对比，最终改变了物体的浮沉状态；第二步：教师演示，把一块橡皮泥捏成薄薄的小船，放在水面上漂浮，问：谁能让小船沉下去？学生交流，学生代表上台操作，把橡皮泥揉成团，再放入水中，橡皮泥下沉，引导学生分析：这是改变了影响浮力大小的一个因素——物体排开液体的体积（V排），因而改变了物体所受的浮力，从而改变了物体重力与浮力的大小对比，最终改变了物體的浮沉状态；第三步：教师把一小段蜡烛放入盛水的烧杯中，蜡烛漂浮，问，谁能让这块蜡烛变为下沉状态？学生交流，展示想法，大部分学生提出的方案是在蜡块上拴上一个铁块或者石块等，教师取出一个空烧杯，倒入适量的酒精，问：看看老师现在提供的材料，你还有其他方法吗？学生继续交流，学生代表上台操作，将蜡块放入酒精中下沉了。引导学生分析：这是改变了影响浮力大小的另一个因素——物体所在的液体的密度（ρ液），因而改变了物体所受的浮力，从而改变了物体重力与浮力的大小对比，最终改变了物体的浮沉状态。最后引导学生总结影响物体浮沉状态的因素有：重力（G）和浮力（V排或者ρ液）。
效果：学生对自制“潜水员”模型很感兴趣，爱不释手，亲身体验到了物体浮沉条件的应用；学生通过三种改变物体浮沉状态不同方法的探究，加深了影响物体浮沉状态因素的理解，同时参与探究的兴致较高，得出的结论印象深刻，自然生成了将物理知识、科学技术应用于日常生活和社会实践的意识。
意图：能够人为地改变物体的浮沉状态，才是真正利用浮沉规律服务于民，通过这几个实验的改进与创新，适当引领学生亲身经历用简单的器材进行制作和探究的过程，培养了学生的动手能力、分析问题能力，既让学生体验到成就感，又让学生感到物理规律有趣又实用，且能深化理解与记忆规律，有利于提高学生的科学素养。
案例3：动能势能相互转化方面
改进措施：在引领学生观察分析单摆、滚摆现象中的动能与重力势能相互转化的情况之后增加一个演示实验：水平放置弹簧振子，拉开弹簧，松手，让学生观察分析固定在弹簧末端的钢球沿轨道水平方向来回运动的情况，引导学生分析动能与弹性势能相互转化的过程；提出问题：我们观察了动能与重力势能的相互转化现象，也观察了动能与弹性势能的相互转化现象，还是用这套实验器材，怎样做就能观察到动能与两种势能同时发生相互转化的现象？引导学生交流，按照讨论确定的方案再做演示实验：将弹簧振子竖直放置，拉开弹簧，松手，让学生观察分析固定在弹簧末端的钢球沿竖直方向上下运动的情况，引导学生分析动能与两种势能相互转化的过程。 效果：此实验可视效果强，操作简单，使学生对各种机械能之间的相互转化有了更深刻的理解，同時增长了见识，拓展了设计实验的思路。
意图：引导学生经历观察分析的过程，引发学生深入思考，培养动脑、创新、一物多用、一事多想的意识和科学思维，为学生的能力发展奠定基础；同时能够提高实验器材的课堂利用率，让学生获得创新的成就感。
案例4：串并联电路方面
改进措施：自制“串并联”暗箱，在纸箱的两个不同表面（两个表面分别涂不同颜色以示区别）上分别安装两组电路，A组是小灯泡串联电路，B组是小灯泡并联电路（只在干路上接入一个开关），每组至少接入3个小灯泡，每组电路只有灯泡和开关露出箱外，其他元件固定在箱内。在“串联和并联”这节课上，首先出示这个“串并联”暗箱，分别控制这两个电路通、断电，学生看到AB两组电路中所有灯泡都是同时亮、灭；接着分别从AB两组电路中各取下一个小灯泡，再给这两组电路通电，学生看到A电路中的剩余灯泡却都不亮了，而B电路中的剩余灯泡都是亮的；恢复原来的电路，再分别从这两个电路中各取下不同位置的其它灯泡，重复以上步骤两次，学生仍看到A电路中的剩余灯泡都不亮，而B组电路中的剩余灯泡都是亮的。学生感到这个暗箱很神奇，接着引领学生经历对电路连接方式的猜想、实验设计、探究和归纳总结等过程。在学生了解了串并联电路的特点之后，再引领学生回扣本课导入时的“串并联”暗箱现象，让学生用已有的知识来分析解释，最后打开箱子揭秘，让学生看到暗箱内部两种电路的实际连线情况，学生的判断和分析得到了验证。
效果：学生对“串并联”暗箱很感兴趣，带着好奇心进入“探究串并联电路”实验中，目标明确，探究主动，每个小组的学生参与度都很高；暗箱揭秘后，学生的猜想和判断得到验证，他们获得了极大的成就感，在之后的实际问题解析过程中思考主动，思维开阔，学习状态较好，有些学生还想自己回家自制一个神秘的暗箱。
意图：用类似魔术效果的自制“串并联”暗箱激趣导入，可以激发学生的探究欲，并且引导学生锁定下一步 关于“串联和并联电路的特点”的探究目标；在“串并联”暗箱演示时，每一组电路分别取下至少三次不同位置的灯泡，可以让学生意识到经过多次实验后得出的结论更贴近客观事实，有利于培养学生良好的实验意识和习惯；在引领学生探究实验之后，学生的知识水平已经能够解决暗箱问题了，让学生用已有的知识来分析解释，最后打开箱子揭秘，展示箱内的电路连线情况，既反馈了本节的知识点，又满足了学生的好奇心，获得了极大的成就感，同时学生能够较长时间保持兴奋的学习状态，提高课堂学习效率，激发动手制作的兴趣。
总之，在实验教学中，多实践，勤反思，从可视效果入手、从方便操作入手、从方案合理入手加以改进，充分挖掘教学资源，就地取材，立足生活，创设情境，把握好实施要点，这样才能为学生提供更多的设计实验和参与实验的机会，才会让我们的实验课更加生动有效，充分体现三维教学目标，引领学生自觉提高科学素养，最终为学生的未来发展奠定良好的能力基础。