本站原创关键词：物理实验能力；顺势；对比；“意外”；题组；改善拓展
物理是一门以实验为基础的学科，在实验中学生不但可以充分领略物理学科的特殊魅力，还可以使学生体验科学研究的过程，激发学习物理的兴趣，强化科学探究的意识，推动学习方式的转变，培养创新精神和实验能力。但在实际教学中，不少教师只拘泥于参考资料和以往经验，不能从现有实验及时进行拓展，这不仅缩窄了学生的眼界，还限制了学生的思维，使新课程的三维目标无法充分实现。因此，在教学中，教师既要学生物理基础实验知识的掌握，又要注重培养学生的基本实验技能，更要对实验教学进行拓展。
一、顺势拓展，让学生在实验中求完整准确
由于种种理由，物理课本中不少实验都浅谈辄止，不够深入和完整，不少求知欲强的学生得不到满足，在学习过程中会遇到不小的麻烦。如果教师能够让学生站在更高和更全面的角度将实验进行拓展，对该实验可能出现的各种不同情况进行探究，让学生彻底感受实验，起到的效果将超乎想象。例如在《用插针法测定玻璃的折射率》实验中（如图1），使用观察大头针像的策略找到出射光线的位置，再找到入射角i=∠AON，折射角∠r=O′ON′。用n=■求出不同入射角时的n值，比较一下，它们是否接近于一个常数，并求它们的平均值。
接着教师可以发挥其主导作用，挖掘教材内涵，引导学生探究。
（1）如果沿玻璃砖的边画bb′与玻璃砖边不平行，实验结果会是怎样？
（2）如果沿玻璃砖的边画bb′时，玻璃砖上边往下平移了一点往上平移了一点，甚至平移玻璃砖时不但上边离开而且还不平行，实验结果会是怎样？
（3）如果玻璃砖不是长方形玻璃砖，比如梯形半圆形玻璃砖实验还能做吗？结果又会是怎样？
（4）在计算折射率时，也可以用画圆的策略，（如图2），只要测量DE和GF的长度，应用n=sini/sinr=DE/GF，就可计算出折射率，为什么？
解决了这些理由，测定玻璃的折射率就再也没有什么疑问可以难倒学生了。
二、对比拓展，让学生在实验比较中选择
不同实验的对比拓展，可以发现异同与优缺，加深理解，巩固原有知识，拓展新知识；可以起到触类旁通、举一返三的作用；可以提高学生学习物理的积极性和自觉性，激发学习的兴趣；更好地掌握“双基”，发展能力与智力。例如在《伏安法测电阻》中，比较就可以更好地掌握实验电路的选择：
电流表外接法与内接法：小外偏小，大内偏大；
滑动变阻器降压限流接法与分压式接法：看电压变化范围要求和变阻器阻值。
测量电流表内阻与电压表内阻：只要一个电压表还是电流表。
三、“意外”拓展，让学生在实验质疑中创新
在教学中经常会遇到“意外”，学生的实际情况与平时教学有很大的差异，甚至出现相反的情形，是简单的加以跳过直接给以否定。当在教学中遇到“意外”时，要利用好这个难得的课程资源，大胆让学生探究，充分发挥实验的探究功能，提高学生的创新能力。如果仅会按部就班去完成实验教学，对学生思维能力的培养是不够的。例如在探索胡克定律实验中，根据所测数据在坐标纸上描点，以弹力F为纵坐标，以弹簧的伸长量x为横坐标。按描出的点的走向，作一条直线（或曲线），最后一条过原点的斜线，求出斜率k，即可实验的结论F=kx。
某同学在做这个实验时，只测出弹簧的总长度L，而没有计算出弹簧的伸长量x，直接以力F为纵坐标，以弹簧的总长度L为横坐标，作出弹力F与弹簧的总长度L的关系图，能否由图知道弹簧的自然长度和劲度系数？（如图3）
教师顺势又提出一种情况：某同学在做这个实验时，将弹簧水平放置测出其自然长度，再竖直悬挂让其自然下垂，继续实验，用记录的外力F与弹簧的伸长量x，作出关系图，这样能否由图求出弹簧的劲度系数？图象不过原点的理由是什么？（如图4）
探究学习，发现虽然两种策略与课本中不一样，甚至有一些错误，但是仍然可以完成实验的目的。
四、题组拓展，让学生在实验遇到困惑中提升
学生的实验水平要经历一个发展的过程，一个实验完成了，但对实验并未完全清楚，从策略到操作、数据处理、误差分析，可以设计题组，让学生发现理由，在解决理由的过程中真正掌握这个实验，确实提升自己的实验技能。例如在测“电源电动势和内阻”实验中，通常情况下转变滑动变阻器的阻值，用电流表和电压表测出了两组电路的路端电压和总电流的数据，求解方程组电源电动势E和内阻r，但是这种策略偶然误差大。怎么办呢？此时教师可以指导学生：根据U=E-Ir，发现U与I是一次函数关系，多测量几组数据然后根据这些数据做U-I图形，就可以一条一次函数图象，纵坐标的截距就是电源电动势E，横坐标的截距就是E/r，斜率就是内阻r。（如图5）
接着教师又提出：在测“电源电动势和内阻”实验中，如果提供的器材只有一个电流表或电压表，又该怎么办呢？此时教师可以指导学生：根据E=U+Ir可以看出E=I（R+r），E=U+ U r/ R，再把滑动变阻器改成电阻箱，就可以用前面的策略进行实验测量。
另外，这个实验还可以用来测量未知电阻。如果将待测电阻与电源串联，若待测电阻可以等效为电源内阻，就可以用测电源内阻的策略来测量电阻。
这样一来，学生对闭合电路的欧姆定律有深刻的理解，同时也提升了实验创新能力和抽象思维能力。
五、改善拓展，让学生在体验考试失利中求进
高考对物理实验要求一贯很高，学生如果只会课本上原原本本的实验，没有拓展、创新、迁移的能力，是很难在高考中取得好成绩。为充分发挥实验的优势，要优化教学设计，使实验教学与探究学习融合起来，真正提高学生的实验技能，提高学生高考物理实验成绩。在复习《电阻的测量》时介绍伏安法测电阻，学生很容易记住根据R=U/I用电流表测电流、用电压表测电压。但是从电表的原理入手，容易分析电压表中实际有电流，可以用来测电流，而电流表有内阻，两端有电压可以用来测电压。因此如果内阻已知，则可以把电压表当电流表使用，电流表当电压表使用。利用串并联电路的特点和电路的欧姆定律就可测量未知电阻，也可以把未知电阻换成电阻箱某定值电阻当电表使用测量其中一个电表的内阻。
在此基础上，还可以指导学生了解测电表内阻的另外两种策略：半偏法和等效法，使学生对伏安法测电阻有更全面的理解。
总之，对实验教学进行拓展不但可以使学生掌握相关的物理知识，而且注重提高全体学生的科学素养，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。新一轮课程改革立足于关注不断变化的人，即以学生的发展为核心，而进行实验拓展教学可以更好推动学生的发展。
参考文献：
[1]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，2008.
[2]汪燕青.物理实验教学的拓展设计例谈[J].教学月刊（中学版），2008（6）.
[3]周建永.巧用身边器材，拓展物理实验[J].考试周刊，2011（9）.