【正文】 　物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学是物理课堂教学的重要方式和基础，它对学生形成物理概念，建构物理模型，培养观察、动手、动脑能力和提高科学素养有着不可替代的作用。新课程改革要求知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体，尤其是对实验的要求增加了“科学探究”，这就需要教师彻底改变以往“灌、输”的教学方式，注重学生的实验探究体验，从而培养学生发现问题和解决问题的能力。在这一方面实验变式教学为我们提供了很好的平台，它也成为物理实验中一种研究方法。所谓实验变式教学，就是建立在学生的主观愿望和知识经验的基础上，以承载物理概念和规律的实验为引线，从实验目的、原理、方法、器材等方面进行改变而引起的探究式教学，这一教学方法提倡学生自主探索、合作交流，鼓励师生之间的对话、交流和学生的实践体验。运用实验变式教学可以使学生由浅入深地把握事物的变化规律，运用实验变式教学还可以使学生由点及面地认识事物之间的共同特点。
　　一、实验变式教学实施的具体类型
　　1、 实验器材上的进行变式：
　　实验器材是完成实验目的的载体，不同的载体有不同的功效和体现方式。实验器材的变化也给学生提供了新而好奇的平台，让学生在巩固实验目的的同时，充分认识各器材的特色，从而达到融会贯通，举一反三的目的，另外器材上的变式还能培养学生因地取材，扬长避短的创新意识。例如在测电源的电动势和内阻的实验中，教科书中应用了伏特表和安培表，根据闭合电路欧姆定律计算求解。为了让学生对闭合电路欧姆定律知识理解更为深刻，本人在学生的分组实验后安排了兴趣小组的变式实验，对实验的器材进行了限定，要求学生构成不同的电路测量，以下是设计的几组典型案例：①仅有两电压表 （内阻未知，量程2v）②定值电阻R1=3Ω 、R2=10Ω；电流表（量程0.3A，内阻不计）； ③电流表A1(量程3A,内阻约为20Ω) ；电流表A2(量程500?A,内阻为100Ω)； 定值电阻R0=2900Ω ；滑动变阻器(0―50Ω) 
　　学生经过实践寻找到了解决方案：①分两次测量，用数学方程组计算得到结果。②利用开关实现两次测量。③自己改装电压表。这些研究实践让学生对不同的器材的合理搭配有了更深入的体会，达到了灵活多变的效果。
　　2、实验原理上的变式
　　同一实验目的，可以选择不同的实验原理，应用不同的实验情景和操作方法，这是实验变式教学中又一种可供挖掘的创新因素。它对学生知识的整合、迁移有很大的帮助。例如在利用单摆测当地的重力加速度的实验时，提出研究性微课题：应用高中物理所学知识，请设计实验并测量当地的重力加速度。学生设计了很多方案，大致有利用重力测量；利用自由落体测量；利用机械能守恒原理测量；用滴水法测量；用圆锥摆测量等，通过不同的实验方法测出的重力加速度也进行了比较，其值都比较接近。这一变式实验以测地球重力加速度为引线，对学生形成知识网络很有帮助，同时以小组为设计单元进行知识竞赛，学生积极性也很高。但这一类的变式实验对学生知识积累的素养要求很高，因此适合于高三实验总复习时应用。
　　3、在实验数据处理上的变式
　　很多物理规律常通过定量实验和科学归纳得出结论，这一过程体现了科学实践知识的形成过程，能培养学生严谨、完整的探究思维方式及处理数据的能力。但在演示实验中，考虑到教学时间的限制，将定量实验改成定性实验，从不同的角度采集数据，通过对数据处理的变化，直观的感知物理规律，认清物理本质，能达到事半功倍的效果。
　　案例：在必修一教材“弹力”一节中，书本介绍了弹簧弹力与伸长量间的定量关系。在以往的教学过程中，我们通常利用刻度尺测出竖直悬挂的弹簧的原长及挂上钩码后的长度，同时利用天平测出钩码的质量，计算出钩码的重力，最后以伸长量为横轴，以弹力为纵轴作图寻找规律。这一定量实验适合学生的分组实验，但若作为演示实验，缺乏了直观性，降低了学生学习的兴趣，同时作为演示实验，若是对学生分组实验的简单重复，就失去它简单易懂的功效。所以本人在进行这部分教学时，对教材中的这一演示实验进行了变式，制作了如图所示的演示实验：将相同的弹簧等间距的排列悬挂，分别挂上不同的钩码（从左往右逐个增加钩码），水平直线坐标表示弹力F的大小，竖直纵轴表示伸长量，弹簧末端连线，学生很直观的得到了胡克定律。
　　4. 实验操作过程中的变式
　　（1） 实验新现象的变式
　　在中学物理教材中，有很多传统、经典的物理演示实验，很好的揭示了物理的某一规律、现象。但在我们的实验教学中，不完全局限于教材介绍的实验，有意识的拓展这些实验以外的新现象，能有效的激发学生的学习兴趣，同时获取更多的新知识。因此作为教师，应及时把握这些良机，培养学生探索新现象、新知识的能力。
　　案例：在《外力作用下的振动》的章节中，有一共振演示仪能很好的证实固有频率等于驱动力频率时，振幅最大（如图所示）。在无意中本人发现随着摆动时间的推移，它能证实另一物理规律，因此就有意识的设计了两个观察实验：①随着时间的推移，A、B、G摆是否会同时慢慢停止。②在同一时刻能否看到所有摆都向同一方向摆动。对于①实验，学生观察到的实验现象是A摆振幅逐渐减小，Ｂ摆振幅逐渐增大，而后B摆振幅又逐渐减小，Ｇ摆振幅逐渐增大，也即三摆依次轮流改变振幅。对于②实验学生发现不可能找到各摆同时同向运动。这些现象为参加选修的同学提供一个动量守恒的很好实例。为了验证动量守恒问题，有讨论小组还进行了如下变式：①将G摆换成质量较大的小球，以B摆作为驱动力摆，观察A、 B摆的运动情况。②以A摆为驱动力摆，Ｂ、G摆的运动情况。③撤去其余摆，仅用质量、摆长完全相同的A、B摆，以A摆为驱动力摆，观察两摆的运动情况。
　　（2）实验思维过程的变式
　　在传统的物理实验教学中,教师往往利用教材上或教师自己设计成功的实验来演示某一物理现象,或验证某一物理规律和假设，这种做法注重了实验成功的结果，虽然达到了省时的效果，但不利于培养学生探究实践的能力。事实上很多成功的实验是经历了失败、改进的过程的，这一过程渗透了很多方法、器材的变式。在高中实验教学中，如若让学生在教师的引领下参与到探究实践的过程中，设计改进实验，这不仅能让学生更深刻的理解实验的内涵，还能培养学生实践探究及遇到问题如何想办法解决的能力。
　　案例：在自感现象的章节中，为验证线圈的自感现象，教材介绍了一个演示实验，能明显的看到线圈对电流增大的影响，如图所示。但本人认为这一成功实验的形成背后蕴涵着很多线路的改进、变式，即教师是如何想到用这一实验验证自感的思维过程。挖掘这背后的演练过程，对培养学生的探究思维很有帮助。因此在展示实验电路板前，本人给学生设定了教学目标：电路中因线圈的自感现象，电流会慢慢增大，如何设计实验验证这一现象。学生的设计及改进过程如下：
　　①电路中串进电流表显示示数，问题：指针式电流表无法显示因自感电流逐渐增大过程。②电流表用小灯泡替代。问题：小灯泡变亮的延后性没有对比。③用另一小灯泡构成并联的对比线路路。问题：有线圈的支路小灯泡暗些，视觉感官不够强烈。④小灯泡上串联滑动变阻器，调节滑动变阻器，使两灯泡的亮暗程度一样。
　　二、实验变式教学的收效与反思
　　1．对发展学生创造性思维有积极的作用。
　　实验给了学生动手动脑的好机会，加强实验变式教学，能提高学生观察的敏锐性，思维的发展性，操作的科学性和数据处理的严谨性。同时这一教学给学生提供了更多参与实验的机会，充分发挥了学生的主体地位，真正促进了学生的自主学习。这对促进中学物理课堂实验教学改革，对学生终身学习和终身发展将有着深远的意义和积极作用。
　　2.优化实验变式教学与课程进度的时间配置。
　　实验变式教学不在局限于教材的实验，而是在这基础上有意识的拓展探究，这在一定程度上影响了原有课程的教学进度，因此，现在很多变式实验都以兴趣小组课题的形式课后探究。如何优化实验变式教学与课程进度的时间配置问题将是本人继续研究的课题。
　　参考文献:
　　[1] 梁旭.《认知物理教学研究》，浙江教育出版社
　　[2] 郭卫东.低成本物理实验的巧妙设计和应用[J].物理教学探讨,1012,(7).
　　[3]刘既明.课改下自制教具在物理有效教学中的独特功能[J].物理教学探讨,1012,(7).
　　[4]梅邦才，郑建文.几个演示实验的改进与创新[J].中学物理教学参考,2012(5).