初中物理部分演示实验的改进探讨

　　摘要：物理实验教学是初中物理教学的主要部分之一，是全面推行素质教育，实现初中物理课程目标，提高初中生综合素质的主要方式。物理课堂演示实验教学是初中物理实验教学的核心，是学生对物理知识获得直观认识的重要方式，也是让学生建立和掌握物理概念规律的有效途径。实践表明，课堂演示实验在初中物理教学中占有非常重要的位置。

　　在过去的物理教学中，我们对学生的观察能力、动手能力和思考能力的培养的重视程度不够，这与初中物理课堂上演示实验教学有很大关系。随着社会的不断进步，新课程标准对初中物理知识的要求更高了，对学生掌握物理知识程度要求更灵活了，而初中物理教材中的一些演示实验却没有随之改变，所以初中物理课堂演示实验的改进的研究就很有必要。

　本文共有六章内容，从四个部分来研究：

　　第一部分，本文研究的背景意义。论文分析了国内外物理演示实验的研究现状，讨论了国内目前关于该问题研究中存在的不足，根据物理教学论和新课程理念，确定了本文的研究目标和内容，并提出了本文的研究的思路和方法。

　　第二部分，实验改进的原则和思路。根据研究内容，确定了初学物理演示实验改进的基本原则：目的性、科学性、侧重性、实效性、进步性等；提出了演示实验的改进思路。

　　第三部分，改进部分演示实验的实践。这一部分是本文的核心，结合了初中物理力学、电学以及光学部分常见的课堂演示实验改进的案例进行研究，重点介绍了几个典型案例的具体改进，比如“探究二力平衡条件”、“瓶‘吞’蛋实验”、“探究电流与电压电阻的关系”、“平面镜成像特点”等，并将改进后的实验方案应用于初中物理教学中，讨论了改进后的效果。

　　第四部分，总结与展望。这部分对本课题研究进行了简要总结：概括了物理演示实验改进的规律，分析了本研究存在的问题和不足，拟定了今后的研究计划等。

　　关键词：初中物理；实验教学；演示实验；实验改进；新课程标准

　　物理实验是物理教学的重要部分之一，是物理教学的一种主要方式，通过对物理实验的研究，能够促进物理教学顺利高效的进行。

　　物理来源于生活，并服务于生活，物理学是在人们长期的生活实践中建立起来的，而物理实验是对生活中的自然现象的一种再现方式，是验证物理理论规律的一种手段，所以物理实验是物理学的基础。物理实验是人们依据研究的内容，使用合适的设备仪器，人工理想地呈现已知的自然现象的过程，让它按照我们想象的过程进行，同时在不影响目的的条件下进行干涉，来研究物理现象的一种独特的方式[1]。

　　物理实验是用来完善物理教学，是为了达到教学目的而进行的一种自然现象再现的过程，是把理解物理概念、理论具体化的一种方式。物理实验根据不同的知识系统可分成力学实验、热学实验、电学实验、光学实验、原子物理学实验；根据物理实验情况可分成探究性实验、验证性实验、测量性实验、操作性实验；根据实验资源的情况可以分成高成本实验与低成本实验；根据课堂教学方式可分成课堂演示实验、学生分组实验[2]。

　　演示实验教学是当前实验教学中最常使用的一种教学方式，它是以教师为主学生配合的课堂示范性实验。演示实验的作用是把研究的物理内容以再现的方式现象地呈现在课堂上，通过教师讲解或者学生讨论等方式，启发引导学生动脑思考，让学生理解物理概念和规律，从而掌握课堂教授的内容[3]。课堂演示实验教学是物理教学的主要部分之一，是将物理知识直观化的手段之一，也是培养学生综合能力的重要方式之一。物理演示实验不仅可以辅助教师把教材内容形象而生动的呈现在学生面前，还可以帮助学生理解和记忆学习的内容，同时启发学生思考，培养学生的思维能力[4]。为了研究便利文中强调的演示实验仅仅是指课堂上老师演示的物理实验。

　　物理演示实验改进的探讨，其核心是根据教材中的知识内容和学生认知水平的高低，对某个或某些实验进行改进或创新，让它操作简单，现象明显，目的明确；或是根据物理新课程标准，对一个或一些实验的思路进行改进或创新，从而更好地服务物理教师课堂教学。

　　1.2.1物理实验教学理论

　　物理学和物理教学论与初中物理实验教学息息相关，是初中物理实验教学的理论基础和指导方针[5]。物理实验是否合理可行是根据物理学的理论、思想和方法来保证的；类物理实验的设计方案是运用物理学的理论、思想和方法进行制定的；物理实验中的问题是根据物理学的理论、思想和方法进行解决的[6]。在用教学论的思想指导物理实验教学的过程中，实验方案要根据教学目的来制定，要注重物理实验原理和实验过程，要满足不同的实验类型；提倡自制教具和改进实验方案，创造实验条件[7]。

　　1.2.2物理新课程标准理念

　　《初中物理新课程标准》强调了实验教学对于培养学生综合素质方面起着关键性的作用。实验教学是初中生学习物理知识、提高他们动手动脑能力的重要方式，是培养他们学习兴趣、端正他们科学严谨的态度的主要手段，是提高他们物理学科素养的重要途径[8]。《初中物理课程标准》中明明白白提到：课堂演示实验教学是初中物理教学不可缺少的一部分，是实现初中物理课程目标，培养提高初中生科学素养的重要手段[9]。课堂演示实验缩短了课堂学习与课下娱乐、物理教学和日常生活的距离，能够让学生深切的感受和体会到生活中处处有物理，促进了物理与生活、物理与社会的密切联系[10]。

　　教育部在1998年颁布了《面向21世纪教育振兴行动计划》，2001年，xxxx颁布了《关于基础教育改革与发展的决定》，它们都提出了初中要实行素质教育，改革当前初中物理课程体系。2001年6月8日，教育部印发了《基础教育课程改革纲要（试行）》，意味着新一轮的基础教育课程改革正式启动。

　　2001年7月1日教育部出版发行了《全日制义务教育物理课程标准》，它倡导的理念是：要重视初中生的全面发展，改变学科至上的观点；从生活走向物理，从物理走向社会；要重视初中物理问题的研究方法和步骤，要倡导各种各样的物理学习方式；要注重物理与其它学科之间的相互渗透，关心国家科学技术的最新发展；构建新的评价体系[11]。自从《全日制义务教育课程标准》制订以后，国家就开始密锣紧鼓地进行以它为指导的初中物理教材的编写工作，2002年9月第一次开始试用初中物理新课程标准教材。

　　随着素质教育的进一步深化，我们国家不少专家学者和广大一线物理教师已经意识到并且开始着手进行初中物理实验的改进[12]。新课程改革已经走了十几年了，中学物理实验教学取得了不小的进步，但与物理新课程理念的目标仍有不小的差距，实验教学还是物理教学中不容易解决的问题。在过去的应试教育下，为了让学生在考试中取得高分，课堂教学全程采用讲授的形式。有的老师认为学生不会动手做实验不要紧，只要会懂比考试就行。还有一些物理老师认为做实验就是浪费时间，通过讲解实验既可以节省时间，又可以突出实验的知识要点，继而提高所谓的教学效率。他们这样培养出来的学生只会机械地死记硬背，根本不知道怎样动手动脑解决实际问题[13]。这与物理新课程标准的目标越来越远。为了改变这种现状，培养学生学习物理的兴趣爱好，提高学生的动手动脑能力，符合新课程标准的目标，必须改进实验教学方式。

　　在过去的物理实验教学中，我们侧重于物理课本知识的传授，却忽略了学生的观察能力、动手能力、思维能力和学生的情感体验的培养，尤其是是缺少了学生的创新意识和动手动脑能力的培养[14]。这些问题的存在都与课堂演示实验有很大的关系，因此物理课堂演示实验的改进与创新就更加有必要。

　　目前，一些物理专家和中学物理教师也开始重视课堂演示实验的改进与创新[15]。一般来说，课堂演示实验的改进与创新通常需要进行前期的精心设计、协同合作、反复试验，改进更新，从而极大地提高了教师的动手能力、思维能力和创新能力[16]。教师的许多奇思妙想也可以在课堂演示实验的改进中产生和实现，顺应了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。

　　初中物理新课程的实施对物理课堂实验教学提出了更高的要求，因此进行物理演示实验的改进研究，是符合物理新课程标准的要求，是提高物理教学质量和教学效率重要手段。物理演示实验改进穿插应用到物理教学中，调高了课堂教学效率，激发了学生学习物理的热情，提高学生动手动脑的能力，达到了新课程理念的目标。

　　1.4.1国内研究现状

　　（1）从大纲和标准方面分析

　　物理演示实验教学是物理教学中不可缺少的内容之一，是帮助学生建立物理概念发现物理规律的重要途径[17]。从90年代以来，大纲就开始对实验教学的要求一点一点地提高，从90年代要求掌握大纲规定的演示实验及学生实验数量到2011年新课程标准中提出的要求提高学生科学探究能力及物理实验能力，这些都充分说明实验教学在物理教学中占有相当重要的位置，同时新课程标准也对教师的教学提出了更高要求，要求课堂上运用合适的教学方法去完成新课程标准中规定的教学任务[18]。

　　从大纲到课程标准对物理演示实验要求的变化可以看出：①90年代的大纲有明确的规定了演示实验的数量，而到了21世纪，演示实验数量没有了规定，但肯定比以前要多；②90年代要求完成大纲的任务就可以，要求的层次比较低；而到了21世纪却慢慢加重了演示实验的比重，不仅仅要求完成课程要求的演示实验，而课本上出现的演示实验也要求我们掌握；新课程标准更是要求我们只要是身边出现的，都要求我们掌握；要求越来越灵活，知识量越来越广；③90年代课程大纲要求我们完成实验就可以了，只是知识面方面；而新课程要求我们不仅让学生掌握知识，还要求学生学会思考和交流，要求层次更高了[19]。

　　表1.1三种大纲或课程标准对演示实验的要求

　　Table1.1Threekindsofsyllabusorcurriculumstandardsfordemonstrationexperiments

　

　　随着社会的不断进步，课程标准对物理教材上的知识要求更高了，对教学方式要求更灵活了，而物理课本上出现的一些演示实验却一成不变，已经跟不上社会的步伐，不能满足学生的各方面要求了。在这种情况下，我们对物理演示实验的改进的研究就更加有必要了。

　　（2）文献方面研究

　　国内目前关于演示教学的系统研究的文献比较零散，且很多是针对具体的演示实验实现过程而言的。在中国知网的学术期刊及博硕论文数据库中，能找到一些关于此类系统研究的期刊文章[20]。在知网数据库中，以初中物理实验改进为标题进行一次搜索时，其结果是，从1998到2018年，找到了论文标题中包含“初中物理演示实验改进”的硕士论文和博士论文有14篇，期刊有6篇，论文标题中包含“物理演示实验改进”的硕士论文有1篇，期刊有4篇，与物理演示实验相关联的文章有15篇，而博士很少研究演示实验这一方面内容。 

　　我认真查看了几十篇与本文研究内容有关系的文献资料，关于物理演示实验及演示实验改进研究的资料数量和质量上还可以，过去的研究很多都是对物理演示实验的理论研究，而对物理演示实验具体改进方面却比较少。这些文献资料给我的研究带来了很多的启发，说起我国实验教学改进研究，它的优点是：对实验教学改进进行了详细的研究、研究内容从模糊到具体、研究方向从大的到小的；它的缺点是：实验教学改进策只是笼统的介绍，缺乏详细的过程、实验改进只是理论上论述，缺少教学中实际应用、中国和国外实验改进方面的交流研究匮乏。

　　1.4.2国外研究现状

　　X大部分地区1-12年级为义务教育，其中1-4年级是小学教育，5-8年级是初中教育，9-12年级是高中教育。在X，初中物理教学很重视演示实验，学校每节课都要有演示实验，而且这些演示实验要求他们自己设计方案，自己准备材料，自己组装设备。1996年X颁布的《国家科学教育标准》中规定，在X的课程标准中,只规定学生要学习和掌握的物理知识与实验技能,而对学生的态度和情感目标等很少规定[21]。到了2011年，X俄亥俄州颁布了《俄亥俄州课程标准》，标准中规定在5年级到8年级期间，所有学生必须培养下列能力：①通过科学研究，识别可疑回答的问题；②设计和开展科学研究；③使用适当的数学、工具和技术来收集数据和信息；④分析和解释数据；⑤开发描述、模型、解释、和预测；⑥思辨（批判)性和逻辑性思维，以便关联证据和解释；⑦确认和分析选择性的解释和预测；⑧交流(沟通)科学的程序和解释[22]。从1996年要求的掌握实验技能，到2011年不仅要求掌握实验技能，还对思维理解提出了更高的要求，看来物理实验方面X比以前要求更高更合理了。

　　德国人历来重视演示实验。18世纪初，德国人为了研究物理演示实验专门编写了一套教材。18世纪末在哥根廷大学，列田伯格与朋友制作了很多关于电学方面的演示实验装置进行讲学，当时引起了很大轰动[23]。1903年，德国人在慕尼黑建立了世界上最早最大的科技博物馆–德意志博物馆，这里由有50个科学技术领域的大约28000件展品，每年大约有500万访问者，涉及基础物理学的演示实验基本上都有，并且可以直接动手参与操作演示实验。1913年，Phywe公司在德国哥廷根成立，它是世界上最大的实验器材设备公司之一，设计实验近4000个(其中包括20多个是获得诺贝尔奖的经典实验），于2011年正式进入中国市场。在德国流行这样一句话：“一堂物理课上没有演示实验是没有办法进行下去的。”从这些可以看出德国非常重视物理演示实验。

　　重视实验是俄罗斯的优良传统，俄罗斯特别看重演示实验给物理教学产生的影响。前苏联的物理教师特别喜欢进行演示实验教学，这样可以更好地把物理实验现象呈现给学生，提高了课堂教学效率，激发了学生学习物理的热情。历经几十年的发展，俄罗斯的演示实验器材简单巧妙，方案明确合理，现象清晰明显，效果行之有效，形成了一种自己独有的风格。俄罗斯在初中阶段没有开设专门的物理实验课，实验是穿插在物理教学过程中的，是教学中的一部分，用来服务于教学内容。四个不同版本的物理课程标准和物理教学大纲都清楚地规定了实验要求，特别是不同版本的课程标准都专门规定了演示实验的要求。每年俄罗斯物理教学大纲都规定了初中阶段物理演示实验的数量，演示实验数目最少的一年有71个，最多的一年有99个——而我国初中阶段物理课程标准中规定的演示实验数目才20个[24]。这些情况体现了俄罗斯这个国家特别重视物理演示实验。

　　1.5.1研究目标

　　物理课堂演示实验属于实验教学的范畴[25]。本研究对初中物理演示实验如何改进和改进之后的效果进行了探索，希望能给初中物理课堂演示实验教学提供一种方案思路，并且能够依据提供的方案思路来弥补同行教师课堂演示实验教学中的缺陷或不足，丰富同行教师的教学经验。

　　1.5.2研究内容

　　本文是在新课程改革不断深化的前提下，以初中物理新课程标准为基础，从初中物理部分常见的课堂演示实验角度出发，研究怎样进行物理课堂演示实验的改进。依据当前初中物理实验教学的实际状况，在课堂演示实验改进方面进行探讨研究，本文的研究内容主要有:

　　(1)本文论述了初中物理力学、热学、电学、光学部分演示实验的改进原则和思路；

　　(2)本文具体分析了初中物理力学、热学、电学、光学部分常见的演示实验，指出了它们的不足；

　　(3)本文对初中物理中力学、热学、电学、光学部分常见的课堂演示实验提出了改进方案，并进行了具体的改进。

　　1.6.1研究思路

　　根据研究的内容和方向，设计思路如下：

　　（1）根据实践经验，查阅相关文献

　　（2）确定研究课题

　　（3）根据研究背景、研究现状、理论基础

　　（4）分析问题

　　（5）运用课堂实践、案例分析

　　（6）进行教学反思

　　（7）总结展望

　　1.6.2研究方法

　　（1）文献法

　　本文在撰写的过程中查阅、收集了国内外相关著作、学位论文、期刊文献等。通过分析和整理相关文献，了解相关研究的进展情况以及优缺点，并且根据自己实际教学情况，教学确立了本文的研究方向，并在图书馆和网络上查阅了相关理论文献，论证了本文研究内容的可行性，为接下来的研究奠定了一定基础[26]。

　　（2）观察法

　　通过自己在初中三年的时间，观察和实践初中实际的课堂教学，从中汲取了比较有用的较学经验，结合物理演示实验方面的理论，形成本文研究的理论基础。

　　（2）访谈法

　　在课题研究期间，不定期的对不同学生进行个别或集体的访谈，掌握学生对老师实验教学的反应。同时，积极向各位同行教师虚心取经，获得了他们的宝贵的教学经验。这些收获，为本次研究提供了可靠的判断依据。

　　（3）实验法

　　根据改进之后的实验方案，在自己所教的不同班级中不断进行教学实践，通过自己亲身体验，以及不同学生反映的情况，结合为新的心得体会，用来对本研究进行修改和完善[27]。

　　物理实验教学是物理教学的重要组成部分，是夯实学生物理基础知识，培养学生观察、发现、解决问题能力以及提高学生动手动脑能力的主要途径。在物理教学的几年中，我就改进物理课堂演示实验这一方面进行了一些研究和实践，取得了了较好效果[28]。在物理实验改进的实践中，我们认识到改进初中物理实验应遵循以下基本原则。

　　2.1.1目的性原则

　　物理实验改进必须要遵守目的性原则。实验改时要明确改进的目的，要明白实验是为课堂教学而服务的，不能偏离大方向[29]。老师上课之前一定要准备充分，设计好课堂演示实验的方案，安排好实验步骤和顺序，想法设法让学生能够观察到清晰的实验现象，同时引导学生对实验进行思考，明确实验要达到的目的。老师演示实验的时候要注意，在设计方案时，要有设计理由、目的以及想要达到的效果。比如说：这个演示实验的的目的是为了增强培养初中生学习物理的兴趣，还是巩固初中生的物理知识基础，或是为了培养初中生动手动脑的能力等，一定要明确，不要盲目或随意地做实验。

　　例如，声音传播的过程中需要介质，但还是有一部分初中生对它持怀疑态度。教材中的实验是这样的：把正在闹铃的闹钟放入密闭容器里，慢慢抽出里面的气体，观察容器内的实验现象。这样学生能够得出“声音传播需要介质”的结论[30]。但是这个实验不严谨，缺少对照实验，我们可以这样进行这个实验：在玻璃罩内放入一部手机，模式调为正常铃声，在外面用另外一部手机不停拨打玻璃罩内手机的电话，能听铃声，可以看到来电信息，把玻璃罩内的空气逐渐抽出，仍能看到手机的来电信息，但听不到铃声了；接下来用正在闹铃的闹钟替换玻璃罩内的手机，抽出玻璃罩罩内的空气，观察实验现象。改进后的实验很容易得到“声音通过介质才能传播”的结论，改进后的实验和改进之前相比，实验方案更加严谨科学，实验目的更清楚明白，激发了学生学习热情，提高了课堂教学效率。

　　2.1.2科学性原则

　　物理实验改进必须遵守科学性原则。实验改进的科学性主要体现在：方案恰当合理，操作自然规范；实验现象科学、清晰、合理；实验误差不能消除，不可以为了减小实验误差而随意拼凑涂改实验数据，蒙混误导学生，也不可以把实验错误结果归结到实验误差上，要认真细致地分析实验过程中误差产生的原因，尽可能减小误差[31]。

　　例如，人教版八年级上册第三章《物态变化》中在演示海波（硫代硫酸钠）的熔化和凝固的实验时，实验得到海波的熔点一般不是48℃或者保持48℃不变。是什么原因导致的呢？重复多次实验之后发现了产生这样结果的原因并提出了改进措施：①煤油温度计精确度不够，换成精确度更高的水银温度计；②海波的固体粉末纯度不够，混有杂质，换成化学实验中纯度高的海波粉末；③酒精灯要均匀缓慢地加热，尽量缩小烧杯中的自来水与试管中海波固体粉末的温度差；④用搅拌器细致均匀地搅拌海波固体粉末，尽可能让海波固体粉末均匀受热[32]。物理实验改进一定要遵守科学性，不能随意任性为之。

　　2.1.3侧重性原则

　　物理实验改进要遵守侧重性原则。在实验改进时，我们为了提高改进后的实验效果，就要突出某一实验步骤、实验现象或者实验目的。原实验之所以需要改进，就是它存在某些缺点或不足，造成了实验效果不理想。在改进的时候，我们需要做的就是，改掉原实验中的这些缺点或不足，并把改进后的这些突出出来，扩大实验效果，达到我们改进实验的目的。侧重性原则是让我们的改进效果更好，实验更完美。

　　2.1.4实效性原则

　　改进物理实验要讲求实效，要努力提高课堂教学质量，提升学生综合素养。实验改进要遵循实效性原则，这就要求我们要强化“影响实验效果的主要实验因素”的作用。在做实验时，要坚持“四不做”，即课前准备工作不充分的实验不做，成功把握不大的实验不做，实验现象不明显的实验不做，结论模棱两可的实验不做。只有成功的演示实验才能帮助教师顺利完成教学任务，帮助学生提高物理综合素养，一个理论上设计得再完美的演示实验，如果成功率低，那么这个实验的设计方案就是不合理的，没有实际意义的。

　　例如，在人教版九年级物理第十三章《内能》的教学中，物理教师演示“压缩空气改变内能”的实验，虽然实验理论分析是可行，但在实际操作中存在许多问题，具体表现为：①引火仪的粗玻璃筒和活塞之间的密封性不好②实验过程中，需要很大的力按压活塞。经过课下大量实践，我们可以这样改进实验：①用火柴头来代替硝化棉，确保有明显的实验现象；②在活塞上涂层黄油，确保活塞和厚玻璃筒之间的密封性良好；③实验中用力迅速地将引火仪手柄向下压来提供较大的压力。这个实验改进后成功率达到百分之百，操作简单，现象明显，提高了课堂教学效率，达到了课前设计的目标。

　　2.1.5进步性原则

　　改进物理实验是对物理实验教学发展的推进，应该要有进步性。物理实验改进的进步性主要表现在改进的物理实验能体现“节省”、“方便”、“简易”、“强烈”、“新颖”等特点。“节省”，就是做实验时，节省时间，节省人力，节省财力；“方便”，就是实验取材方便；“简易”，就是装置简单，操作容易；“强烈”，就是实验现象明显，说服力强烈；“新颖”，就是实验方案合理，方法新颖。比如，我们在学习弹力讲微小形变的时候，课本上是用激光和平面镜组成的实验装置来演示桌面的微小形变，效果不错，但是器材复杂，操作繁琐，学生对实验的反映一般般。鉴于这种情况，我们可以这样改进原实验：在扁平玻璃瓶中装满水，瓶口用中间插有细玻璃管且密封严密的软木塞塞紧，瓶内一部分水会上升到细玻璃管的某一位置静止。用力挤压玻璃瓶的扁面时，会看到细玻璃管中水柱上升，说明玻璃瓶的容积变小了；用力挤压凸面时，看到玻璃管中水柱下降，说明玻璃瓶的容积变大了；实验现象说明玻璃瓶在外界压力的作用下会发生微小弹性形变[33]。实验改进之后，器材简单，操作容易，方法新颖，成功率高，实验效果明显，学生乐意接受，也愿意动手制作，进而提高了学生的物理综合素质。

　　2.2.1废物利用

　　俗话说的好，“垃圾是放错地方的资源”，我们在研究物理演示实验改进时，要善于利用这些废旧物品，提高废旧物品的使用价值和利用率。生活中物理实验器件随手可得，比如学校实验室中废旧装置的零件，身边我们熟悉的废旧自行车、洗衣机、电视机、收音机、热水壶的零件等等。这些废旧物品的零件是我们实验改进的材料来源，这样不仅可以为学校节省一部分开支，而且更会吸引学生的的注意，提高学生学习物理知识的兴趣，引起学生动手动脑做实验的欲望[34]。利用身边的废旧物品的零件做实验，会为我们初中物理教学带来事半功倍的效果。

　　2.2.2由繁化简

　　“对于物理演示实验来说，它的方案设计的越简明扼要，运用的实验器材越简单明了，学生对它越熟悉，就越能达到我们期望的效果。”（麦克斯韦）我们在进行演示实验改进的时候，实验设计方案要简单明了，不应该过于复杂，过于复杂的实验装置不仅会分散学生的注意力，还会消磨学生学习耐心。过于复杂的演示实验很容易让人抓不到实验的目的，会让人觉得舍本取末的感觉，这样的实验学生不愿意学，更不愿意做。

　　2.2.3提高可见度

　　改进之后物理实验要有一定的可见度。效果不明显的演示实验，不仅得不到我们想要的实验结果，还会降低学生的学习物理的热情。现在的学生，个性很强，很多都不情愿学习，一旦你课堂上的演示实验效果不理想，后面看不清实验现象的同学可能就直接放弃了这节课的学习，一些必须让学生掌握的实验，教师就要让学生课下观看，从而浪费大量时间和精力，还影响学生学习的积极性。所以可见度是判断一个演示实验质是否成功的标志。

　　2.2.4增加趣味性

　　古有寒窗十年金榜题名，今有无边题海名列前茅，可以看出从古代至现在读书的艰苦，苦中作乐可以有，快乐高效的学习更应该推崇，教师应该在如何提高学生的学习兴趣这一方面多做研究。在物理课堂上，一个生动有趣的物理实验，不用言语就能深深的吸引学生的目光，提高学生的注意力。可见课堂实验的趣味性多么重要。

　　2.2.5开发新实验

　　随着社会不断前进，科技不断发展，实验室中的一些实验装置已经跟不上新课程标准的步伐了，另外教材中的一些重难点知识没有与它相匹配的实验，如果不开展演示实验，学生就会缺乏感性认识，不容易理解这些内容，课堂就会显得枯燥乏味，影响学生正常学习，为此我们也开发了一些新的实验。

　　力学实验是初中中物理教学中的重点和难点，当前初中物理力学实验存在一些问题，有些教师不加修改仍乐此不疲的运用，如何对力学实验进行改进，降低学生理解难度，提高力学实验教学质量与效率是初中物理教师关注的热点[35]。本文选取初中物理教材中的几个力学演示实验进行了一些改进研究，希望能够提高演示实验的实验效果，帮助教师顺利地完成教学目标，帮助学生更好的掌握本章知识。

　　对初中物理力学演示实验的改进研究必须注意以下几个要点：①力学演示实验的改进要注意科学性。在实验改进时，教师要科学合理地设计实验流程，改进只有坚持科学性才有可能达到我们想要的实验效果，才能真正的帮助提高学生各方面的素质[36]。②改进后力学演示实验要具有直观性。改进后的实验方案要科学合理，现象要明显，步骤要简单，结论要直接，这样效果才理想，否则，实验改进失败。③改进后的力学演示实验要简易明了。实验改进后的实验要操作简单，现象明显，这样的实验学生才能容易接受，才能对学生有提高，如果改进后的实验冗长繁杂，实验现象模糊不清，这样的改进是失败的，就达不到我们改进实验的效果。④要选择合适的实验进行实验改进。教师在进行实验改进的时候要注意实验的选择，不是教材中所有的的实验都需要改进的，我们只针对那些有缺点和不足的实验进行合理地改进，提高实验的效果，从而达到服务于教学，提高学生能力的目的。⑤改进后的力学演示实验要增加课堂的趣味性。现在许多物理专家和一线经验丰富的教师都提倡快乐学习的模式，学生喜欢欢快热闹的场合，在这种场合学生愿意接受和学习新事物新知识，所以增加课堂教学的趣味，有利于学生主动学习物理知识、思考物理问题，提高了学生学习的主动性，培养了学生的综合能力。

　　案例一瓶“吞”蛋的实验改进

　　1、原实验存在的不足

　　在广口瓶底铺一层沙子，点燃酒精棉，放入广口瓶里，在瓶口放上一个剥了壳的鸡蛋，瓶子就把鸡蛋“吞”了进去，如图3.1所示。我在做这个实验的过程中发现该实验存在一些不足的地方，一是实验的器材不容易满足（实验中的鸡蛋必须与广口瓶的口径差不多，符合这种条件的鸡蛋和广口瓶不太容易找）；二是实验器材浪费严重（鸡蛋被“吞”进去之后，基本上不能完整取出的，易造成材料浪费）；三是实验是一次性的，重复性非常差[37]（用备用几个熟鸡蛋，才能重复实验）。

　　图3.1瓶“吞”蛋

　　Fig.3.1"Swallowing"eggs

　　2、实验改进思路

 

　　案例实验中存在的问题虽然很多，但是我发现都是与实验中的材料“蛋”有关：广口瓶瓶颈与鸡蛋大小、鸡蛋“吞”进后不能完整取出以及鸡蛋的浪费等等。基于这种情况，知道了问题存在的原因，我很快就找到解决问题的方法。我把实验中的鸡蛋换掉，用充水的气球来代替，它柔韧性良好、价格便宜并且很常见、重复性好，是理想的替代品。该实验采用“变废为宝”的策略，改进后的实验如下。

　　（1）改进后的实验器材

　　广口瓶、细沙土、酒精棉、打火机、气球、自来水

　　（2）改进后的实验步骤

　　①把广口瓶瓶底铺一层细沙土，气球充入一定量的自来水，使气略大于广口瓶直径，封住气球口（保证气球内没有空气）；

　　②将适量的酒精棉点燃之后，迅速放入广口瓶内，然后把装有自来水的气球堵住广口瓶，观察实验现象，如图3.2、3.3所示。

　　图3.2充水气球放入瓶口

　　Fig.3.2Fillwaterballooninthebottlemouth

　　3、改进后的实验效果

　　改进之后，实验效果更明显，主要体现在一是取材容易，推广性强（气球明显比鸡蛋便宜实惠；任意一个适合的广口瓶，只需要通过改变气球体积来满足广口瓶瓶颈就可以了）；二是气球可以重复性实验（气球进入广口瓶内之后还可以轻松取出，并且不会破坏气球）。学生对实验现象和结果更感兴趣，学习主动性明显提高，同学们更热爱学习物理了。

　　图3.3充水气球进入瓶内

　　Fig.3.3Thewaterfilledballoongoesintothebottle

　　案例二探究浮力产生原因的实验改进

　　浮力是八年级下册物理第十章内容。它是初中物理非常重要但是很难理解的一章内容。浮力产生原因是学习浮力知识的难点之一，而课本上只是从理论上解释了浮力产生的原因，很多同学可能会存在疑问。本实验通过简单、易懂的方式加深学生对浮力产生原因的理解，解决同学们的疑问，使同学们更加容易的理解浮力。该实验是创新型实验，按照开发新实验的思路来进行的，把知识点从理论搬到演示实验实践中来。

　　1、实验改进思路

　　（1）实验器材

　　大塑料瓶2个、乒乓球2个、水、剪刀

　　（2）实验步骤

　　①剪去两个塑料瓶瓶底，然后一个去掉瓶盖，另一个盖紧瓶盖，两个塑料瓶倒置，接着把两个相同的乒乓球分别放在这两个大塑料瓶中；

　　②分别向倒置塑料瓶内注水，观察实验现象，如图3.4、3.5所示。

　　（3）实验要点

　　①实验所用的瓶子一定要选用瓶颈适当的，瓶颈要小于乒乓球直径，并且瓶颈越小实验效果越明显不然效果非常不明显；②没有瓶盖的实验组，往瓶子里注水的时候，一定要控制好注水的速度，因为乒乓球与瓶颈之间有空隙，瓶内的水会从瓶口流出。③本实验采用的是控制变量法，改变瓶盖有无，其它条件不变，通过对比使实验效果更好，便于同学们接受。

　　2、实验分析

　　（1）在没有瓶盖的大塑料瓶中的乒乓球，它的底部没有与水接触（水由于重力作用，从瓶口流了出去），它只受到水对它上表面的压力作用，如图3.6所示。（2）在有瓶盖的大塑料瓶中，乒乓球周围都充满了水，水对乒乓球上下表面都有压力，并且压力不同，所以产生了压力差，这个压力差就是浮力，浮力大于重力，乒乓球上浮，如图3.7所示。所以，浸在液体中的物体，由于上下表面所受的压力不同，存在压力差，产生了浮力，并且浮力的方向竖直向上[38]。

　　图3.4向没盖的塑料瓶内注入清水

　　Fig.3.4Toinfusewaterdidn'tcoverplasticbottles

　　图3.5向两个塑料瓶内都注入大量水

　　Fig.3.5Pouralargeamountofwaterintotwoplasticbottles

 

　　3、实验效果

　　该实验实验方案可行，取材容易，操作简单。通过该实验演示，学生能很明显体会到两次乒乓球的变化，证明了浮力的产生是存在压力差，并且浮力的方向是竖直向上，激发了学生们对物理实验的兴趣，提高了学生们学习物理的热情，达到了实验改进的初衷。

　　图3.6无盖塑料瓶中的乒乓球

　　Fig.3.6Tabletennisinaplasticbottlewithoutcover

　　图3.7带盖塑料瓶中乒乓球

　　Fig.3.7tabletennisinplasticbottles

　　案例三探究二力平衡条件的实验改进实践

　　1、原实验存在的不足

　　二力平衡是人教版八年级物理第八章《运动和力》的第二节内容，它是力学中的重要内容，把运动和力联系了起来，图3.8是教材中的原理图。在教学过程中，我发现了原实验的一些不足，如下所示。

　　图3.8研究二力平衡条件的原理图

　　Fig.3.8Schematicdiagramoftwoforceequilibriumconditions

　　（1）在探究该实验的过程中，学生很容易得到二力平衡条件之一是二力相等，也就是说在受两个力的作用时，物体处于静止这种平衡状态，那么物体受到的这两个力必须相等。实际上放在水平面上静止的小车，还受到竖直方向上的重力和支持力，这个时候小车受到四个力的作用，而不是两个力的作用，这种情况下，教师就要向学生解释为什么没有考虑竖直方向上的两个力，这样就减弱了实验效果[39]。还有该实验不能研究物体匀速直线运动，因为小车在水平面上运动时，要受到摩擦力的作用。

　　（2）在探究该实验的过程中，学生还容易得出二力平衡条件之一是作用在物体上的两个力在同一条直线上，也就是说如果让小车转过一定的角度，二力就不在同一直线上，小车平衡状态就被打破了[40]。在探究过程中，同样存在小车不仅仅只受水平方向上的两个力的情况，还可能因为小车偏转角度太小，会受到水平面对它的摩擦力，在这种情况下小车任然静止。

　　（3）在探究该实验的过程中，学生不能够得出二力平衡的第三个条件二力方向相反。课本上的实验探究不完整，还需要教师在探究过程中不断补充不足。

　　课本上设计的实验方案有很多不足，本文根据实验改进的可行性和科学性原则，对原实验进行了如下改进。

　　2、实验改进思路

　　（1）改进后的实验器材

　　一个竖直平板及支架、可以忽略质量的硬纸片、三个相同且光滑的滑轮、钩码若干、细线若干长。

　　（2）改进后的实验装置

　　硬纸片看作受力物体，将细线穿过纸片的两个对角并在穿孔位置系牢，细线端绕过滑轮，然后悬挂钩码，如图3.9所示。

　　图3.9改进之后实物图

　　Fig.3.9Physicalpictureafterimprovement

　　（3）改进后的实验步骤

　　①跨过两个定滑轮的细线两端分别挂上质量相等的钩码，松手后，物体静止；把另外一个钩码再次加在右侧细线这边，观察实验现象，物体往右边运动，重复几次实验。这种现象表明了物体处于平衡状态时，作用在物体上的两个力大小相等。

　　②将相同数量的钩码挂在细线两端，把物体旋转90度，然后放开手，物体发生转动，改变物体旋转角度，重复几次。这种现象说明了物体处于平衡状态时，作用在物体上的两个力在同一条直线上，否则，物体的平衡将被打破。把细线左端挂在左下端的滑轮上，并保证细线两端悬挂的钩码数量相等，观察实验现象，物体仍然静止，这个实验引导学生加深理解一条直线的内涵：直线是水平的，也可以是倾斜的，还可以是竖直的。

　　③沿竖直方向把硬纸片剪成两半，观察实验现象，装置两边的硬纸片和砝码都落到了地面上。这个实验说明二力平衡的前提条件是这两个力都是作用在相同物体上。

　　3、改进后的实验效果

　　（1）教材中的实验是在水平面上演示的，由于视角问题，学生不容易观察到实验现象；改进后的实验把水平放置的小车换成竖直悬挂的纸片，观察视角更好了，达到了良好的演示效果；

　　②用竖直面上悬空的小纸片代替水平桌面上的小车，小车脱离了桌面的接触，没有了摩擦力的作用，演示实验的效果更好，学生对教材理解更深入了。

　　③教材上的实验不能说明物体受到的两个力是“作用在同一物体上”，改进后的实验，把硬纸片分成两半，形象直观地把“二力平衡的两个力必须作用在同一物体上”的知识点呈现出来了；

　　④学生普遍把“作用在同一直线上”理解为“作用在水平直线上”，改进后的实验把这一点重点突出了，体现了物理实验的严谨科学性，引导学生多角度思考问题，培养了学生发散思考的能力。

　　⑤实验装置简单轻便，老师携带方便，体现了实验改进的进步性原则。

　　4、实验的特别之处

　　（1）不计质量的硬纸板代替了金属小车，精简了实验器材。

　　（2）不计重力的悬空硬纸板排除了重力、支持力以及摩擦力等无关因素对实验结论的干扰，有利于培养学生干练的做事风格。

　　（3）把硬纸片板分成两半，突出了“二力平衡中的两个力作用在同一物体上”这个知识点，加深了学生对实验对教材的理解。

　　（4）“把左端细线挂在左下端滑轮上”这个操作，延伸了实验内容，培养了学生发散思维的能力，是本实验的亮点。

　　（5）“实验装置改平放为竖放”这个做法，打破了教师和学生的思维定式，非常有利于学生的创新思维的培养。

　　在改进力学演示实验的过程中，我结合自己和他人的实际教学情况总结出以下几点演示实验改进规律：①发现旧实验不足，提出最佳改进方案，提高改进科学性；②选择合理的改进物品，用身边常见的合适小物件换掉不合适的实验仪器，放大实验现象，增强实验效果；③转变实验教学固有思维，运用灵活多变的实验表现方式，提高知识的新颖度；④着手实际教学情况，创新设计新实验，提高教学效率[41]。

　　通过几年的教学实践以及与有经验的一线教师讨论，我们发现电学实验教学中存在一些问题：①实验器材年久失修，老化现象严重；②新旧器材混合，好坏不分，非常影响实验教学；③教材中一些实验方案比较落后，实验效果不明显；④部分章节中，实验数量不足，影响学生重难点突破。针对这些情况结合学校实际情况，我们就非常有必要对存在问题或不足的电学实验进行改进，以下是我改进的电学实验。

　　对电学演示实验进行改进研究时，要注意以下事项：①电学实验的改进要注意科学性。对电学实验进行改进的时候，要确保设计的实验方案合理科学，实验过程顺利可行，只有如此这个实验才有改进的必要，才能对学生有益，对教学有益。②电学实验改进的过程中要注意安全。因为电虽然给我我们带来了方便，但是不正确用电会给我们带了很大的危害。为了保证师生人身安全以及实验可以安全顺利的开展，我们需要设计安全的实验方案，选择合适的实验器材，比如在实验改进时，不可以使用大于被测电压或电流最大值的电压表或电流表，保证师生人身安全，不能选用电压很大的电源等等。③改进后的实验要有进步性。我们在实验改进的过程中，实验要节省时间，实验取材要方便，实验装置要简单，操作要容易，实验现象要明显，说服力强烈“新颖”，是实验方案要合理，使用方法要新颖[42]。④是要改进要有实效性。实验改进时，要坚持“四不做”，即课前准备工作不充分的实验不做，成功把握不大的实验不做，实验现象不明显的实验不做，结论模棱两可的实验不做。只有成功的演示实验才能帮助教师顺利完成教学任务，帮助学生提高物理综合素养，一个理论上设计得再完美的演示实验，如果成功率低，那么这个实验的设计方案就是不合理的，没有实际意义的。比如在选用实验器材时，选用的电压表或电流表首先要机械调零，在测量的过程中指针不能满偏要偏转到三分之一以上。

　　案例一探究电流与电压电阻的关系的实验改进

　　欧姆定律在初中物理教学中占有重要的位置，是电学内容的基础部分，学好这一节才能为以后电学学习打下夯实的基础。欧姆定律具有很强的综合性，是教材中的重难点，也是学生头疼的地方，所以这节知识内容一定要用演示实验来辅助教授。原实验所需实验器材比较多、误差比较大、学生也不好理解，所以我通过“由繁化简”的方法，对原实验器材缩减、方法优化，使实验更合理、更科学，让学生更好地掌握好本节内容，从而更容易达到本节的目的。

　　1、教材中原实验存在的不足

　　人教版九年级物理第十七章第一节设计了两个演示实验来研究电流与电压、电流与电阻的关系，即（欧姆定律），两个设计的实验电路图相同，如图4.1所示。本实验是通过欧姆定律来研究的，欧姆定律学生现在还没开始学习，所以学生很难理解为什么调节滑动变阻器的滑片就能保持或改变电阻两端的电压。实践教学发现学生不会区分“一段电路”和“整个电路”，更不会把电阻所在这段电路从整个电路中分离出来[43]。

　　图4.1探究电流与电压电阻的关系的电路图

　　Fig.4.1Explorethecircuitdiagramoftherelationshipbetweencurrentandvoltageresistance

　　2、实验改进思路

　　在研究电阻一定，电流与电压的关系时，去掉电路中的滑动变阻器，通过调节学生实验电源来改变电路两端的电压；在研究电压一定，电流与电阻的关系时，去掉电路中的滑动变阻器，稳定电路中电压为一定值，把不同电阻轮换接入电路中，如图4.2所示。

　　图4.2改进之后的电路图

　　Fig.4.2Circuitdiagramafterimprovement

　　（1）实验器材

　　学生实验电源、开关、电流表、电压表、不同阻值的电阻、导线若干。

　　（2）改进之后的实验步骤

　　①电阻为10Ω时，探究电流与电压的关系。根据电路图连接电路

　　闭合开关，调节电路电压为1V，观察电流表，此时示数为0.1A；调节电路电压为2V，观察电流表，此时电流表示数为0.2；调节电路电压为3V，观察电流表，此时电流表示数为0.3A，断开开关。②当电压为3V时，探究电流与电阻的关系。根据电路图，连接电路。

　　闭合开关，调节电路电压为3V，把5Ω的电阻接入电路，观察电流表，此时电流表示数为0.6A，断开开关；把10Ω的电阻接入电路，闭合开关，观察电流表，此时电流表示数为0.3A，断开开关；把20Ω的电阻接入电路，闭合开关，观察电流表，此时电流表示数为0.15A，断开开关；实验现象如图4.3所示。

　　图4.3电流表的示数

　　Fig.4.3Thenumberoftheammeter

　　3、改进之后的实验效果

　　改进后的实验通过改变电路的设计方案、减少实验器材，使电路简洁明了。然后把改进后的演示实验应用到实践教学中，师生互动，讨论热烈，增强了初中生学习电学的热情，培养了学生观察和思考能力，达到了新课程标准的要求。教学过程符合实验设计的可行性和科学性原则，教学过程简顺利便，培养了学生严谨科学的思维能力和创新意识。

　　案例二电流的热效应的实验改进

　　电流热效应是人教版九年级物理全一册教材第99页内容。社会生活中，很多家电通电后，都伴有热现象产生，这就是电流的热效应。而课本上这部分内容却只是理论上阐述，学生没有亲眼所见亲身体会，不会把电路短路的危险性和危害性放在心上。本实验体现了实验改进中的“提高可见度”、“增加趣味性”和开发新实验的改进思路，通过对电路短路实验的合理和科学的改进，提高学生用电意识，也给学生敲响了电很危险的醒钟。

　　1、原实验存在的不足

　　课本上是探究焦耳定律过程中，通过通电的电炉丝发热引起密闭容器中的空气膨胀来说明电流的热效应的，如图4.4所示。在该实验中，电流的热效应只是一个知识点，现象不明显，学生没有印象。

　　2、实验改进的思路

　　鉴于这种情况，我从给学生警示的角度出发，重新设计一个电路，如图4.5所示。电路图中的电阻为发热电阻，电阻周围包了一层酒精棉，闭合开关，酒精棉燃烧，营造电路起火的效果，让学生意识到电流具有热效应，从而教育和警示学生要注意安全用电，也让同学们认识到家庭中的烤箱、烤炉、电热毯、热水器等用电器的原理就是电流的热效应。本实验运用“侧重性”的实验原则，创新了一个小实验。

　　图4.4通电后正在发热的电阻

　　Fig.4.4Theelectricalresistanceisheatingup

　　图4.5改进之后的实验图

　　Fig.4.5Anexperimentaldiagramafterimprovement

　　（1）实验器材

　　干电池、开关、发热电阻、酒精棉、散热器、导线等等

　　（2）实验步骤

　　根据电路图组装实验器材，酒精棉包裹住发热电阻，闭合开关，观察实验现象，如图4.6所示。

　　图4.6闭合开关，酒精棉剧烈燃烧

　　Fig.4.6Closedswitch,thealcoholcottonburnsviolently

　　3、改进之后的实验效果

　　本实验通过利用发热电阻使酒精棉燃烧，来达到实验目的。改进后的实验直观演示电路短路现象及其导致的危害，增加学生对电路短路危害的认识，提高学生安全用电的意识，同时掌握了家庭中烤箱、烤炉、带热毯、热水器等用电器的原理，起到了学习和教育的意义。

　　在电学演示实验改进和实践教学的过程中，我意识到电学演示实验可以从以下几个方面改进：①根据教学需求，增加新实验，活跃课堂，增加学生的见识；②利用实验室现有器材，添加生活中随手可见的器材，来设计改进实验，物理中有生活，生活中有物理；③改变实验思维，用不同的思考方式呈现实验现象，增加课堂演示实验的趣味性，提高学生的思维能力。

　　教材中的光学演示实验能够形象生动的把课本上的知识展现给学生，有助于学生对本章知识的理解和掌握，提高了学生学习物理知识的热情和兴趣。但是在实际教学中也发现，教材中的部分光学演示实验有缺点，很受周围环境和天气等因素的影响，演示实验很多时候不能达到设计的预期目标。本文选取初中物理教材中的几个常见的光学演示实验进行了一些改进研究，希望能够提高演示实验的实验效果，帮助教师顺利地完成教学目标，帮助学生更好的掌握本章知识。

　　对光学演示实验进行改进研究必须注意以下事项。①在改进一个演示实验之前首先要明确它的实验改进目的。教师要明白演示实验是为课堂教学而服务的，不能因为课本上要求做实验，我们就做实验。老师演示实验的时候要注意，在设计方案时，要有设计理由、目的以及想要达到的效果。如：是为了增强激发学生学习物理的兴趣，还是考虑学生的知识基础和能力水平等等，都要目的明确，切忌盲目性和随意性。②注意光学演示实验的科学性。物理实验是一种科学实验，所以，改进物理实验必须坚持科学性原则。在改进光学演示实验时，方案要恰当合理，操作要自然规范；实验现象科学、清晰、合理。③要以教材为主。课本是教学的根本，是许多一线教学经验丰富教师长期的工作经验和实践改进的整合，是实现新课程标准目标和价值的载体。虽然现在信息技术发展的很快，开发了许多新资源，并且新课程标准也鼓励教师兼顾课外知识，但是这些只是对教材的一种补充和优化，是用来服务于教材的，不能本末倒置，所以教师要以教材为主。④改进之后的实验现象必须清晰。在初中物理教学中，光学演示实验能够用简单清晰的实验现象来解释抽象不易理解的物理概念规律。演示实验主要是给学生的观察理解的，如果演示实验现象不清晰，学生得到的知识可能就是模棱两可的，这样就很难达到我们期望的教学效果。⑤提高光学演示实验的趣味性。在物理课堂上，一个生动有趣的物理实验，不用言语就能深深的吸引学生的目光，提高学生的注意力。⑥演示实验改进要注意安全性。初中生年龄和心智都不成熟，模仿能力很强，教师在做实验和改进实验时一定要注意实验的安全性。

　　案例一光的直线传播的实验改进

　　1、原实验存在的不足

　　光在气体中沿直线传播时，课本中以配图的方式进行讲解的。许多老师上课教授该知识的时候，只是用激光笔在教室里随意照射了一下，实验现象很不明显，学生基本上观察不到光的传播路径，还有一些老师干脆实验都不做。

　　2、实验改进思路

　　我们知道在有雾的天气，我们可以看见远处汽车车灯，所以，只需在教室里制造适量的雾，我们就可以很容易观察到光在气体中的传播路径的实验现象。但是，教室是开放的，有空气流动，所以这样的方案不严密。由此，我们只需要找到一个密封的矿泉水瓶，在里面喷一些烟雾就可以。所以实验方案可以这样：让激光笔照射存有香烟烟雾的密封矿泉水瓶。

　　改进之后的实验步骤：①用空矿泉水瓶收集适量的香烟烟雾；②激光笔从瓶底方向竖直射入矿泉水瓶内，观察实验现象，如图5.1所示。

　　图5.1改进后的实验图

　　Fig.5.1Improvedexperimentaldiagram

　　3、改进之后的评价

　　这个实验是个简单实验，虽然简单，最好还是要让学生体验。通过实验改进，学生对这个知识点掌握的更牢固了，学生的学习兴趣提高了，达到了这节课的预期效果。

　　案例二光的反射的实验改进

　　1、原实验存在的不足

　　教材中的实验是把纸板竖直地立在水平桌面的平面镜上，如图5.2所示，这样在做实验的时候手脚不够用，纸板容易晃动，也不便于准确地标记出光线的传播路径。

　　2、实验改进思路

　　将两者的位置交换，这样不仅可以方便标记光线的位置还可以简化实验器材，纸板可以用一张纸直接代替，方便学生自主实验。

　　（1）实验器材

　　平面镜，激光笔，直尺，白纸，量角器。

　　（2）演示步骤

　　在水平桌面的白纸上画出平面镜的位置并作出法线；将平面镜垂直放在白纸上标注的平面镜的位置；用激光笔紧贴着桌面上的白纸沿某个角度射到入射点，入射光线经平面镜反射后会沿另一个方向射出，同时在白纸上标记下入射光和反射光的传播路径；改变光束入射角度，重复几次，用笔画出光的传播径迹；取下平面镜，用量角器测量法线与两侧光线的角度[44]。实验现象，如图5.3所示．

　　图5.2研究光反射时的规律

　　Fig.5.2Studytheruleoflightreflection

　　图5.3光线射到平面镜上

　　Fig.5.3Thelighthitstheplanemirror

　　（3）改进之后的评述

　　在仔细研究教材的基础上，找到那些与学生动手操作能力之间存在落差的教学内容来进行该实验的改进，不仅可以更好地向学生展示反应物理规律的实验现象，还可以让学生学到灵活地解决物理实验中的小问题的方法。

　　案例三平面镜成像的实验改进

　　1、原实验存在的不足

　　教材中的原实验图，如图5.4所示。在平面镜成像的教学实践中，总结出以下几点不足：①实验的蜡烛和对照的蜡烛，随着实验的进行，差异远离越大；②透明玻璃很容易出现重影，影响实验效果；③在测量物距和像距时，容易出错；④蜡烛的重复使用率很低。

　　图5.4探究平面镜成像的装置

　　Fig.5.4Thedeviceforexploringtheplanemirrorimage

　　2、实验改进思路

　　①用带方格的白纸代替原来白纸；②用两个相同的塑料模型代替蜡烛。③用茶色玻璃代替原透明玻璃

　　（1）实验器材

　　两个完全相同的塑料模型、茶色玻璃板、玻璃板支架、带方格的白纸。

　　（2）演示步骤

　　①按照实验要求，组装好实验器材；②让塑料模型在茶色玻璃板中成像，然后移动另外一个模型使其与像重合，并记下位置；③前后左右移动模型，重做实验。实验现象，如图5.5所示。

　　图5.5探究平面镜成像改进后的装置

　　Fig.5.5Probeintotheimprovementofplanemirrorimage

　　3、改进后的实验效果

　　改进后的实验，物体和像完全重合了，减少了实验误差；操作简单了，不用很麻烦的再去确定物体和像到平面镜之间的距离，以及物像连线是否与平面镜垂直；解决了平面镜两面成像的问题，现象也很明显。

　　案例四凸透镜成像规律的实验改进

　　1、原实验存在的不足，如图5.6所示。

　　（1）光源的缺陷

　　①当所使用的光源是蜡烛时，在实验中蜡烛通过凸透镜所成的像，学生轻易就能观察到，这个像是实际光线汇聚而成的实像，上下相反并且倒立，但是看不出像是左右相反的。要想观察到物像左右相反，就需要让火焰左右晃动，但是现象不清新，效果不明显。

　　图5.6探究凸透镜成像规律的装置

　　Fig.5.6Deviceforexploringtheimagingrulesofconvexlenses

　　②蜡烛的火焰会随着空气的流动而晃动，从而影响光屏上成像位置和清晰度，这样就会影响实验效果。

　　③由于此实验要在密闭的暗室中进行（防止空气流动，产生误差），室内外空气流动不畅，还有蜡烛在燃烧的过程中发出难闻的味道，影响身体健康。

　　④蜡烛长时间燃烧会不断变短，烛焰的高度也会下降，三心不在同一水平线上，光屏中可能找不到像，实验误差很大，容易干扰学生的认知。

　　（2）光屏的缺陷

　　课本上实验中光屏成像的特点是用眼睛大致观察到的，当光源位于两倍焦距处成等大的实像时，学生们误认为是缩小的，因为成的像稍微暗一点，造成像变小的错觉，这是就出现了误差。

　　（3）光具座的缺陷

　　课本中尺子的零刻度线在最左端，每次做实验，都要计算物距和像距，比较繁琐。

　　2、实验改进思路

　　对于上面出现的问题，我做了如下改进：①将燃烧的蜡烛改为排成“F”形的发光二极管；②在实验中我们在光屏刻上坐标；③刻度将标尺将零刻度线定在量程中间的地方，然后向两边忙分别标出刻度值，从中间向两边逐渐增大数字，而凸透镜定在零刻度的位置，改进之后的装置，如图5.7所示。

　　图5.7改进之后的实验装置

　　Fig.5.7Experimentaldeviceafterimprovement

　　3、改进后的实验效果

　　改进之后的实验效果如下：①光具座上的物距和像距，一次就可以读出，这样就减少了实验以外的因素干扰；②有刻度的光屏，方便观察比较成像大小，确保实验的准确性；③光源为“F”形二极管，这样操作简单、安全性好、可以重复使用；做实验的时候，光源就不会受空气流动的影响而晃动，使光屏上所成的像更好，减小了误差；而且还可以直接观察到光屏上的像上下、左右都是相反的，实验结果更清晰明了。

　　在改进光学演示实验的过程中，我结合自己和他人的实际教学情况总结出以下几点演示实验改进规律：①发现旧实验不足，提出最佳改进方案，提高改进科学性；②选择合理的改进物品，用身边常见的合适小物件换掉不合适的实验仪器，放大实验现象，增强实验效果；③转变实验教学固有思维，运用灵活多变的实验表现方式，提高知识的新颖度；④着手实际教学情况，创新设计新实验，提高教学效率。

　　物理实验可以分为课堂演示实验和学生分组实验。课堂演示实验不仅包括教师课堂上演示的实验，还包括教师通过多媒体等其他手段呈现出来的的实验。笔者只从课堂演示实验这一单一角度着手，亲自实践，排除其它非主要因素影响，来进行本文研究的。

　　笔者在自己改进初中物理力学、热学、电学、光学部分演示实验的过程中并自身的教学实践总结出几点浅显的关于演示实验的改进的规律：①发现旧实验不足，提出最佳改进方案，提高改进科学性；②选择合理的改进物品，用身边常见的合适小物件换掉不合适的实验仪器，放大实验现象，增强实验效果；③转变实验教学固有思维，运用灵活多变的实验表现方式，提高知识的新颖度；④着手实际教学情况，创新设计新实验，提高教学效率。

　　论文中的许多观点是在研读大量参考文献资料基础上，结合自己三年教学实践提出来的，由本人者理论水平有限，部分观点难免不成熟，对研究结论有一定的影响，得出的结论是否具有普遍性，还需要今后进一步的深入研究。

　　毕业论文撰写工作将近结束，在论文撰写过程中，本人对研究内容不断产生新的认识，希望以后花费时间和精力继续进行研究。今后的研究工作将继续进行下去，主要围绕下面几点：

　　（1）扩大研究范围

　　继续工作后，笔者希望不仅仅是研究初中物理演示实验，还将延伸到高中物理演示实验中。

　　（2）同一演示实验提出更多的改进方案

　　由于自己工作经验有限，本研究只是对一些常见的演示实验的粗略改进，希望在以后的工作中多和有经验的同行交流，发现更多更好的角度，完善自己的研究。总之，希望继续工作之后，有更多的时间和精力对本课题进行更深一步的研究。

　　[1]郑圆成,低成本物理实验开发的研究[D].浙江师范大学,2011

　　[2]廖强,中学物理课堂中演示实验有效教学研究[D].江西师范大学,2012

　　[3]汪文明,大学物理演示实验教学研究[D].华中师范大学,2000

　　[4]王敬,优化初中物理课堂演示实验教学的研究[D].上海师范大学,2013

　　[5]张建华,中学开展"低成本物理创新实验"设计的实践研究[D].山东师范大学,2014

　　[6]张立晶,课程与教学论研究文集[M].陕西人民出版社,2005,5

　　[7]温淑珍,从教学论的角度研究中学物理实验[J].绥化师专学报,2001:3

　　[8]玉素甫·马木提,浅谈初中物理兴趣的培养途径[J].魅力中学,2017:4

　　[9]中华人民共和国教育部制订,初中物理课程标准(2001版)

　　[10]辜秀娟,浅谈物理实验教学与学生能力培养[J].读与算(教育教学研究),2012:3

　　[11]中华人民共和国教育部制订,全日制义务教育物理课程标准(2011版)

　　[12]林伟杰,物理学习研究与教学设计[M].中国民艺出版社,2007,4

　　[13]丁娅,中学物理实验教具的改进与创新研究[D].信阳师范学院,2017.5

　　[14]刘振江,高中物理实验教学中培养学生创新能力的研究[D].河北师范大学,2008

　　[15]季晓东,农村初中物理实验教学现状的调查研究[D].四川师范大学,2016

　　[16]周亦兰,如何进行中学物理实验创新[J].实验教学与仪器,2013,3:13

　　[17]阎金铎郭玉英,中学物理新课程教学概论[M].北京:北京师范大学出版社,2009

　　[18]九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲(1992试用修订版)

　　[19]姜敢,抓好初中物理实验教学几个重要环节[J].科技文汇，2008,12:99

　　[20]徐立伟,初中物理演示实验教学的改进研究[D].东北师范大学,2011

　　[21]Harris,DouglasCarr,Judy,NationalStandardsandStateFrameworksinHowtoUseStandardsintheClassroom.AssociationforSupervisionandCurriculumDevelopment(ASCD),1996

　　[22]OhioDepartmentofEducation,Ohio’sNewLearningStandards:ScienceStandards(July2011)

　　[23]李世刚张文保,物理演示实验现状综述[J].科技信息（博士·专家论坛)

　　[24]张艳普里舍娃,俄罗斯基础物理教育改革三十年述评.比较教育研究,2017,5

　　[25]孙明,新课程背景下加强和改进初中物理演示实验教学的实践[D].内蒙古师范大学,2013

　　[26]唐荣,初中物理实验教学中的小组合作学习研究[D].四川师范大学,2015

　　[27]王浩,初中物理实验探究的教学策略研究[D].南京师范大学,2013

　　[28]朱清范旭亮,中学物理演示实验教学现状的调查[J].高师理科学刊,2011:3

　　[29]杨云,中学物理演示实验改进探究[J].传奇·传记文学选刊,2013,3

　　[30]杨新宇,初中物理新课程促进学生发展的评价研究[D].河南师范大学,2006

　　[31]田玲玲,中学物理教学培养学生科学素养教学策略探究[D].山东师范大学,2005

　　[32]毛海玲,苏科版八年级"晶体熔化实验"的改进[J].物理教学探究,2017:1

　　[33]李海彬,高中物理演示实验教学初探[J].考试周刊,2016:37

　　[34]朱龙祥,物理教学思维方式[M].首都师范大学出版社,2000,12

　　[35]赵琪,初中物理力学实验探究[J].新课程·中学,2016,:3

　　[36]王海洋，高中物理力学实验改进的探究[J].文理导航,2016:3

　　[37]付亚静,浅谈如何合理改进和创新物理实验[J].读与算,2017,11

　　[38]张旭东,新课程背景下初中物理浮力相关知识的教学研究[D].苏州大学,2008

　　[39]许志,上好课∶问题与对策[M].东北师范大学出版社,2009,5

　　[40]万芳丽,初中物理探究教学模式探索[D].上海师范大学,2015

　　[41]徐翠玉,高中物理力学实验改进的实践研究[D].山东师范大学,2015

　　[42]高海瑞,电学实验的创新设计[J].新课程,2017,8

　　[43]马丽娜,初中物理实验教学中创新思维能力的培养[D].天津师范大学,2012

　　[44]焦素娥,初中物理教学中推理能力培养的实践研究[D].苏州大学,2012

　　本文是在我的导师荣识广副教授的悉心指导和严格要求下完成的。导师严谨的治学态度、和蔼可亲的处世作风，深深地烙印在我的灵魂深处，使我心灵受到洗礼，请允许我向您致以崇高的敬意和有种的感谢。感谢物理学院和教育学院的老师的帮助和指导，特别是要感谢荣识广老师，从选题到积累素材到开题，到后来写作，每一步都离不开您的指导；感谢吴伶锡院长多次对我的论文提出的修改建议；感谢唐京武老师的谆谆教诲；感谢王伟清老师的认真指导；还要感谢谭明和谭景浏等同学的帮助和鼓舞！