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[摘要]初中科学三优教学是通过对辅助实验进行移用、替换、整合、改进的设计来优化成本、优化探究、优化智慧最终达到优化课堂的科学实验课堂教学。优化成本是实验设计的前提，低成本实验的开发，是学生科学素养的形成起到了重要的载体作用。低成本实验的开发，有利于降低实验材料、实验时间、实验空间成本。优化探究有利于提高实验的生动性、探究性与生活化的特点，有利于丰富实验教学资源，从教材的单一性向实践的多样性发展。优化智慧以低成本的载体，强调了过程与方法的结合，让学生在动手与动脑中体验科学的本质。
[关键词]】 三优教学 辅助实验 初中科学
一、三优课堂：科学辅助实验融入教学的新视角
科学新课程标准的教学建议部分指出：“探究活动的设计应当符合学生的心理特点，注意从学生熟悉的事物出发，设计学生喜爱的活动，提倡用自制教具和低成本实验进行探究活动，注意将课内与课外、校内与校外的探究活动结合起来，努力开发并鼓励学生参与开发各种层次的、以小型为主的探究性课题。”课标的要求凸现了三优课堂的实验开发。但是，科学新教材中已有的实验方案与它所应该承担的功能之间出现了很大的裂痕。有些实验在实验材料的选择上有较大的困难，成本过高，资源匮乏；有些实验的起点不符合学生水平特点，生动性、探究性与生活化的特点不足；有些实验所需的时间与空间要求过高，操作难度大，效果也差，直接影响了实验的教学辅助功能。同时教材已有的实验重在典型，教学实践中实验的多样性仍有很大的空间。这些因素对三优课堂的辅助实验的开发运用提出了现实的要求。
二、三优教学：科学课堂辅助实验的设计与实施
目前，根据初中科学课程标准编写的新教材（浙教版）中已经安排了许多课堂实验栏目，这些实验以生动、多样、探究的特点，直接承担了教学的辅助功能。可是由于在教材与教学方式的传承发展中，实验室原有的器材配备与教学需求之间产生了一些偏差，现有的实验条件已经不能满足教学的需要。特别是农村学校，由于受经济条件的约束，面临实验器材短缺的现状更为突出。所以，依托实验室已有器材，开发三优课堂教学辅助实验显得十分必要。
（一）移用，优化成本
【现状】：实验室有大量库存的专用实验设备，这些设备大多一学年只用到一次，有些由于教材的变动已经不适用，造成器材的闲置。
基于“迁移”的科学思想，将实验室具备的某一套专用设备，它的整体或主要部件（有局部变化）运用于其他知识的实验探究。一件器材可以有多种用途，新教材中已经有较为明显的体现，如矿泉水瓶被应用到感悟力的作用效果、浮力的存在、二氧化碳与水反应、影响重力势能大小的因素等实验。所以对于一些闲置的专用设备，我们要去挖掘其本身的多样功能，关注相通的知识，开发出一些辅助实验，帮助我们突破教学的难点。
[案例1]移用光具座研究平面镜成像规律。
只需将凸透镜换成透明玻璃（粘贴半透膜效果更好），光屏位置可以换放未点燃的蜡烛。
通过半透明玻璃，观察虚像，借助光屏，认识虚像。
固定玻璃，移动未点燃的蜡烛与像重叠，观察物距与像距。
改变物距，移动未点燃的蜡烛与像重叠，观察物距与像距。
转动玻璃观察像的位置的变化，认识像与物对称的特点。
光具座有利于器材的固定，有标尺刻度，蜡烛位置的移动方便准确，能在某一个状态下保持较长的时间，不会因玻璃的晃动等原因影响观察效果，教师可以方便的指导学生观察思考。同时，在后续的“凸透镜成像规律探究”中，因为学生已对光具座的结构特点有所了解，很容易理解研究的方法，清楚物、镜、像的位置关系，并且把两个实验加以联系，用光屏对比能方便的区别认识实像与虚像。本实验还存在些不足，蜡烛只能前后位置上移动，不能左右等任意位置移动摆放，研究比较片面，所以还可以直接换成一块大的平板玻璃和大张白纸来做实验，能更好全面地研究平面镜成像规律，更有说服力。
[案例2]浮力教学，移用“气体也会产生浮力的实验装置”认识在水中上浮与下沉的物体都受到浮力的作用。
本实验中不需要用到小气球。
用一只装水的水槽，让杠杆上的篮球慢慢浸入水中，观察杠杆的平衡。
让杠杆上的钩码慢慢浸入水中，观察杠杆的平衡，此时的杠杆失去平衡与前一步操作形成了强烈的对比。
在浮力知识的学习中，因为受生活经验的干扰，学生有下沉的物体不受浮力的作用的思维误区，让学生信服下沉的物体也受到浮力的作用的事实，是有效认识阿基米德定律与物体浮沉条件的先决条件。本实验，通过对比观察篮球与钩码浸入水中都能使杠杆失去平衡，能很好帮助学生克服思维的误区，在冲突中激发出进一步学习探究的欲望。同时，在后续的“气体也会产生浮力”的探究中，学生很自然的应用了类比的方法，从液体延伸到气体。
【效果】：一材多用，可以提高专有设备的利用率，开发出的辅助实验突破了教学难点，更有利于一些知识的贯通。
（二）替换，优化探究
【现状】：由于使用中的损坏或配置不合理，有一些实验器材部分零件缺损或相互型号不符，造成这些器材丢用两难的境地。
基于“等效”的科学原理，灵活运用一些功能相近的器材加以替换进行实验，更深层次上可以通过相似的实验方案，突破器材的限制，用一些简单的操作替换解决原有问题。开发这类辅助实验，目的是解决实验室器材不足的困难，确保实验的正常开展。
[案例3]测定小石块的密度实验。实验室缺少大号量筒。
换用较小石块。
将石块浸入烧杯中排水，在烧杯壁上作好记号，取出石块，用小量筒中的水辅助至记号所示位置，根据量筒中水的体积变化替换测出石块的体积。
使用溢水杯，用小量筒测量石块排出的水的体积。
不使用量筒，增加刻度尺，用刻度尺测量排水后烧杯中液面上升的高度，再利用细线绕烧杯一周，由周长换算得面积，并根据数学公式计算小石块的体积的方案。 几个方案方法设计简单，操作方便，很好解决了实验室无大量程量筒的困难，又开拓了学生的思维能力和解决问题的能力。从这个教学机智中可以获得很大的启示。即使在器材条件具备的情况下，也可以通过增减或替换器材故意设置障碍，把问题交给学生，让学生自主的思考解决办法，训练培养学生设计新实验的能力。
[案例4] “物体的惯性实验”， 实验室专用设备是用钢片弹飞木片，木片上小球落入木片下的凹槽。
专有设备在保存过程中，很容易丢失小球或木板，可以用玻璃球、乒乓球、加以替换。
新课程教材实验是玻璃杯上盖一卡片，卡片上放鸡蛋，用手指弹飞卡片。这个实验取材更适合家庭实验，课堂上也可以将鸡蛋替换成玻璃球、乒乓球等。
桌上堆叠象棋，用直尺快速打飞最下面的棋子。
一支钢笔竖直放置在桌面边沿的白纸上。如图所示。一手握住白纸A处，另一手飞快地向下打纸条，由纸条被快速拉出，钢笔依然不倒。
上述几个辅助实验，既有实验器材的替换，也有实验方案的替换，有效的演示了物体的惯性。特别要指出的是实验为教学而服务，学生的学习兴趣，直接影响教学质量。因此要求在实验设计上尽量增加趣味性。这几个实验以“险”和“惊”引得学生注意，实验的成功促使学生对实验原理的解释，有效地激发了学生的学习兴趣。这种思想拓展到课堂教学，可以替换选取一些选材方便，数量不受限制的小实验，让每一位学生实践体验，活跃课堂氛围。
【效果】： 对比替换，开发出的辅助实验保障了实验的正常运行，也在替换中渗透了迁移的科学思维。
（三）整合；优化智慧
【现状】：专有设备局限于经典实验的研究，而科学问题情景丰富多彩，大多数生活问题情景，实验室缺少配套的专有设备，造成以讲代做的境况。
基于“建模”的科学思想，利用各个常规小器材功能的独特性，如乒乓球的“浮与弹”、注射器的“抽与射”、气球的“胀与缩”等，把较多的小器材整合起来实验。对某一个问题情景加以模拟，实验室虽然缺乏专有的设备，但这些模拟部件在实验室却选材容易。开发这类辅助实验，用其情景具有STS的鲜明特点，使课堂学习具有更大的实践性。
[案例5]研究水流的压强变化，模拟两艘并排行驶的船只相撞情景。
用水槽装水，用乒乓球模拟轮船，用注射器形成水流。
观察两只乒乓球是否向中间靠拢。
两只乒乓球打孔注水增加重量，重复实验。
换用两块小木块进行研究 。
探究实践中，并没有观察到预期的乒乓球向中间靠拢的现象。同学们通过讨论，分析出可能是乒乓球太轻，浸入水中体积太小，引起水平方向的压力太小，造成实验的失败。提出给乒乓球打孔注水增加重量或换用方形木块的改进方案，并进行了实验操作，取得了成功。
[案例6]物体浮沉条件应用，潜水艇、鱼的工作原理模型制作。
用洗气瓶模拟潜水艇，用注射器加减水。
用气球和导管组合模拟鱼，用注射器充抽气。
观察对比实验，作出思考。
运用学生所熟悉的洗气瓶具有贮气排水的功能模拟潜水艇，解决了排水加水的难题，揭开了一个高科技的产品神秘的面纱，有效的促进了知识的形成。
这些实验，情景的模拟体现了STS的思想，突破学科界限将化学器材运用到物理学，蕴涵了科学新课程整合的特点。事实上，因科学学科本身的STS特点，此类情景资源比比皆是，建模研究有着不可替代的地位。右图（模拟香水雾化器）又是一例。
【效果】：整小为大，开发出的辅助实验用小器材直观的模拟大场景，以做代讲。重要的是真正在教学中有机融合了STS。
（四）改进，优化课堂
【现状】：教学中许多可行的实验方案，实验室具备研究这些问题的器材，可是实验操作的实际效果不佳，不能发挥应有的说服力，造成有器材而不敢用的尴尬。
基于“科学归因”的特点，方案没有较大的缺陷而实验效果不好，究其根源，是由于这些实验器材太小，或者实验过程中的一些变化现象过于细微、呈现时间较短，又或者操作上的一些不准确等原因影响了观察效果。可以针对原因，通过改进放大现象或简化操作使实验更加明显直观。用现象征服学生。
[案例7] “水滴入浓硫酸飞溅的实验”，由于水和酸液本身无色的原因，实验中酸液的飞溅现象并不明显。
大漏斗一个，内壁贴上几条湿润的蓝色石蕊试纸，倒扣在培养皿上，培养皿内加浓硫酸，在大漏斗的颈中插入一根细长吸管，吸管下端接近浓硫酸液面。通过吸管滴加水，观察试纸颜色变化，作出思考。
锥形瓶内加浓硫酸，插入漏斗，通过漏斗滴加紫色石蕊试液。
本实验利用酸能使蓝色石蕊试纸变红的性质加以改进，试纸颜色的变化使飞溅显得十分直观。用颜色对观察者产生视觉上的冲击，在科学实验中是一种重要的手段，如分子运动教学中红墨水的扩散、氨气扩散使沾有无色酚酞棉花变红，液体对流中红墨水的运动，压强计U形管内红墨水的液面差等实验，均是相似运用。同样，在前文中提到的香水雾化器的模拟实验中，后排学生难以观察到雾化的水雾，也可以将锥形瓶中的水改成红墨水，前面放一张白纸，实验对比。
[案例8] “氢氧化钠溶于水放出热量的实验”。
触摸容器壁感受温度的变化。
由于只是有触摸机会的几个同学的体验，其他同学仅仅是听说温度的变化。实验观察范围受到较多限制。
使用温度计对比测量。
用温度计进行演示，将触觉转变为视觉，在思维上这是一个重要突破。但用温度计演示实验，一方面由于温度计体积太小，影响观察效果，另一方面学生对温度计较为熟悉，反而显得过于平淡。
示意图，通过U形管内液面变化，认识放热的事实。
使用接近沸腾的热水，加入氢氧化钠，观察到水的沸腾。 这两个实验，实验的器材较大，获得的视觉效果明显，有较强的说服力。实验方案也颇为新颖，符合学习者的心理特点，能很好激发起学生的兴趣，有利于在记忆上留下深刻的烙痕。这个辅助实验也给了我们很大的启发，课堂演示实验采用大模型器材和新颖的实验方法，可以有效的冲击学生的感官。
[案例9] “影响物体滑动摩擦力的因素”的探究实验，将弹簧秤加以固定，物体下面增加较光滑的滑板，抽动滑板使物体相对运动。
抽动滑板，观察物体的运动状态，分析平衡力，观察指针的刻度。
在物体上增加砝码，重复实验，观察指针的刻度并加以对比。
在长方物体的上下两个面上，粘上不同粗糙程度的材料：毛巾和棉布，在侧面也粘上毛巾和棉布，实验对比表面粗糙因素与面积因素。
直接用手拉弹簧秤，使物体滑动，由于手对弹簧秤拉力的不均匀，难以保持物体匀速直线运动与弹簧秤指针位置的固定。很难对摩擦力的大小作出准确定量。本实验的改进，很好的克服了这个操作的难题，同时又将几种因素集中在一起，利于控制变量进行对比，简化了操作却增加了数据的准确度和说服力。操作中，我们又发现本实验中的弹簧秤处于水平状态，指针与外壳的摩擦过大，同时学生的观察视角也受到限制。第二次改进中，通过定滑轮将弹簧秤竖立了起来。
【效果】： 归因改进，开发出的辅助实验用事实摧毁学生的疑惑，而不是教师的诸多借口与权威的掩盖，捍卫了实践是检验真理唯一标准的科学真理。
三、三优教学的收获
三优科学辅助实验正有效地融入到我校的科学教学中，并日渐成为提升科学教学时效的一种重要策略，有利于降低实验材料、实验时间、实验空间成本；有利于提高实验的生动性、探究性与生活化的特点；有利于丰富实验教学资源，从教材的单一性向实践的多样性发展；有利于充分发挥实验的教学辅助功能。具体收获如下：
（一）突破瓶颈，彰显智慧
提高了实验室器材的利用率。有效解决了实验室原有的器材配备与教学需求之间产生偏差，现有的实验条件已经不能满足教学的需要的矛盾。克服了实验时间与空间的限制，深化教学目标。开发运用家庭实验，辅助课堂教学的实践，是对这个教学瓶颈的一个有效突破。丰富了课堂实验操作的资源。宽泛取材于玩具、生活用品等，开发课堂低成本小实验。
（二）手脑结合，领悟方法
提高了学生动手实践能力。家庭实验的开发给了学生一个实践的机会，从而激发他们认识科学运用科学的热情。发展了学生的实验创新能力。让她们从不愿动手实验，缺乏动手能力，到自觉的动手动脑开展科学实践活动。
（三）推动开发，独具特色
为了促进实践活动教学的深入开展，我校积极结合学校教学的实际开发校本科学活动，使动手动脑，科学创新默化到每个学生中。将学校科技节的开展作为一项重要的传统活动。通过这种大影响，大效果，更加激发了师生爱科学、学科学、用科学的热情。将活动深入到科技教育的层面，将科技教育成为我校特色教育的发展方向。并在实践中努力贯彻这种理念，从而为教师和学校的和谐发展获得了持续性的力量，而致于推动学校特色化的进程。
主要参考文献：
[1]傅国亮.新课程优秀教学设计与案例（初中科学卷）[M].海南出版社，2003.9
[2]赵力红.低成本、高智慧、深探究[J].教学仪器与实验.2006.2
[3]陈芳英.实验激趣、探究创新[J].教学月刊（中学版）.2007.
[关键词]】 三优教学 辅助实验 初中科学
一、三优课堂：科学辅助实验融入教学的新视角
科学新课程标准的教学建议部分指出：“探究活动的设计应当符合学生的心理特点，注意从学生熟悉的事物出发，设计学生喜爱的活动，提倡用自制教具和低成本实验进行探究活动，注意将课内与课外、校内与校外的探究活动结合起来，努力开发并鼓励学生参与开发各种层次的、以小型为主的探究性课题。”课标的要求凸现了三优课堂的实验开发。但是，科学新教材中已有的实验方案与它所应该承担的功能之间出现了很大的裂痕。有些实验在实验材料的选择上有较大的困难，成本过高，资源匮乏；有些实验的起点不符合学生水平特点，生动性、探究性与生活化的特点不足；有些实验所需的时间与空间要求过高，操作难度大，效果也差，直接影响了实验的教学辅助功能。同时教材已有的实验重在典型，教学实践中实验的多样性仍有很大的空间。这些因素对三优课堂的辅助实验的开发运用提出了现实的要求。
二、三优教学：科学课堂辅助实验的设计与实施
目前，根据初中科学课程标准编写的新教材（浙教版）中已经安排了许多课堂实验栏目，这些实验以生动、多样、探究的特点，直接承担了教学的辅助功能。可是由于在教材与教学方式的传承发展中，实验室原有的器材配备与教学需求之间产生了一些偏差，现有的实验条件已经不能满足教学的需要。特别是农村学校，由于受经济条件的约束，面临实验器材短缺的现状更为突出。所以，依托实验室已有器材，开发三优课堂教学辅助实验显得十分必要。
（一）移用，优化成本
【现状】：实验室有大量库存的专用实验设备，这些设备大多一学年只用到一次，有些由于教材的变动已经不适用，造成器材的闲置。
基于“迁移”的科学思想，将实验室具备的某一套专用设备，它的整体或主要部件（有局部变化）运用于其他知识的实验探究。一件器材可以有多种用途，新教材中已经有较为明显的体现，如矿泉水瓶被应用到感悟力的作用效果、浮力的存在、二氧化碳与水反应、影响重力势能大小的因素等实验。所以对于一些闲置的专用设备，我们要去挖掘其本身的多样功能，关注相通的知识，开发出一些辅助实验，帮助我们突破教学的难点。
[案例1]移用光具座研究平面镜成像规律。
只需将凸透镜换成透明玻璃（粘贴半透膜效果更好），光屏位置可以换放未点燃的蜡烛。
通过半透明玻璃，观察虚像，借助光屏，认识虚像。
固定玻璃，移动未点燃的蜡烛与像重叠，观察物距与像距。
改变物距，移动未点燃的蜡烛与像重叠，观察物距与像距。
转动玻璃观察像的位置的变化，认识像与物对称的特点。
光具座有利于器材的固定，有标尺刻度，蜡烛位置的移动方便准确，能在某一个状态下保持较长的时间，不会因玻璃的晃动等原因影响观察效果，教师可以方便的指导学生观察思考。同时，在后续的“凸透镜成像规律探究”中，因为学生已对光具座的结构特点有所了解，很容易理解研究的方法，清楚物、镜、像的位置关系，并且把两个实验加以联系，用光屏对比能方便的区别认识实像与虚像。本实验还存在些不足，蜡烛只能前后位置上移动，不能左右等任意位置移动摆放，研究比较片面，所以还可以直接换成一块大的平板玻璃和大张白纸来做实验，能更好全面地研究平面镜成像规律，更有说服力。
[案例2]浮力教学，移用“气体也会产生浮力的实验装置”认识在水中上浮与下沉的物体都受到浮力的作用。
本实验中不需要用到小气球。
用一只装水的水槽，让杠杆上的篮球慢慢浸入水中，观察杠杆的平衡。
让杠杆上的钩码慢慢浸入水中，观察杠杆的平衡，此时的杠杆失去平衡与前一步操作形成了强烈的对比。
在浮力知识的学习中，因为受生活经验的干扰，学生有下沉的物体不受浮力的作用的思维误区，让学生信服下沉的物体也受到浮力的作用的事实，是有效认识阿基米德定律与物体浮沉条件的先决条件。本实验，通过对比观察篮球与钩码浸入水中都能使杠杆失去平衡，能很好帮助学生克服思维的误区，在冲突中激发出进一步学习探究的欲望。同时，在后续的“气体也会产生浮力”的探究中，学生很自然的应用了类比的方法，从液体延伸到气体。
【效果】：一材多用，可以提高专有设备的利用率，开发出的辅助实验突破了教学难点，更有利于一些知识的贯通。
（二）替换，优化探究
【现状】：由于使用中的损坏或配置不合理，有一些实验器材部分零件缺损或相互型号不符，造成这些器材丢用两难的境地。
基于“等效”的科学原理，灵活运用一些功能相近的器材加以替换进行实验，更深层次上可以通过相似的实验方案，突破器材的限制，用一些简单的操作替换解决原有问题。开发这类辅助实验，目的是解决实验室器材不足的困难，确保实验的正常开展。
[案例3]测定小石块的密度实验。实验室缺少大号量筒。
换用较小石块。
将石块浸入烧杯中排水，在烧杯壁上作好记号，取出石块，用小量筒中的水辅助至记号所示位置，根据量筒中水的体积变化替换测出石块的体积。
使用溢水杯，用小量筒测量石块排出的水的体积。
不使用量筒，增加刻度尺，用刻度尺测量排水后烧杯中液面上升的高度，再利用细线绕烧杯一周，由周长换算得面积，并根据数学公式计算小石块的体积的方案。 几个方案方法设计简单，操作方便，很好解决了实验室无大量程量筒的困难，又开拓了学生的思维能力和解决问题的能力。从这个教学机智中可以获得很大的启示。即使在器材条件具备的情况下，也可以通过增减或替换器材故意设置障碍，把问题交给学生，让学生自主的思考解决办法，训练培养学生设计新实验的能力。
[案例4] “物体的惯性实验”， 实验室专用设备是用钢片弹飞木片，木片上小球落入木片下的凹槽。
专有设备在保存过程中，很容易丢失小球或木板，可以用玻璃球、乒乓球、加以替换。
新课程教材实验是玻璃杯上盖一卡片，卡片上放鸡蛋，用手指弹飞卡片。这个实验取材更适合家庭实验，课堂上也可以将鸡蛋替换成玻璃球、乒乓球等。
桌上堆叠象棋，用直尺快速打飞最下面的棋子。
一支钢笔竖直放置在桌面边沿的白纸上。如图所示。一手握住白纸A处，另一手飞快地向下打纸条，由纸条被快速拉出，钢笔依然不倒。
上述几个辅助实验，既有实验器材的替换，也有实验方案的替换，有效的演示了物体的惯性。特别要指出的是实验为教学而服务，学生的学习兴趣，直接影响教学质量。因此要求在实验设计上尽量增加趣味性。这几个实验以“险”和“惊”引得学生注意，实验的成功促使学生对实验原理的解释，有效地激发了学生的学习兴趣。这种思想拓展到课堂教学，可以替换选取一些选材方便，数量不受限制的小实验，让每一位学生实践体验，活跃课堂氛围。
【效果】： 对比替换，开发出的辅助实验保障了实验的正常运行，也在替换中渗透了迁移的科学思维。
（三）整合；优化智慧
【现状】：专有设备局限于经典实验的研究，而科学问题情景丰富多彩，大多数生活问题情景，实验室缺少配套的专有设备，造成以讲代做的境况。
基于“建模”的科学思想，利用各个常规小器材功能的独特性，如乒乓球的“浮与弹”、注射器的“抽与射”、气球的“胀与缩”等，把较多的小器材整合起来实验。对某一个问题情景加以模拟，实验室虽然缺乏专有的设备，但这些模拟部件在实验室却选材容易。开发这类辅助实验，用其情景具有STS的鲜明特点，使课堂学习具有更大的实践性。
[案例5]研究水流的压强变化，模拟两艘并排行驶的船只相撞情景。
用水槽装水，用乒乓球模拟轮船，用注射器形成水流。
观察两只乒乓球是否向中间靠拢。
两只乒乓球打孔注水增加重量，重复实验。
换用两块小木块进行研究 。
探究实践中，并没有观察到预期的乒乓球向中间靠拢的现象。同学们通过讨论，分析出可能是乒乓球太轻，浸入水中体积太小，引起水平方向的压力太小，造成实验的失败。提出给乒乓球打孔注水增加重量或换用方形木块的改进方案，并进行了实验操作，取得了成功。
[案例6]物体浮沉条件应用，潜水艇、鱼的工作原理模型制作。
用洗气瓶模拟潜水艇，用注射器加减水。
用气球和导管组合模拟鱼，用注射器充抽气。
观察对比实验，作出思考。
运用学生所熟悉的洗气瓶具有贮气排水的功能模拟潜水艇，解决了排水加水的难题，揭开了一个高科技的产品神秘的面纱，有效的促进了知识的形成。
这些实验，情景的模拟体现了STS的思想，突破学科界限将化学器材运用到物理学，蕴涵了科学新课程整合的特点。事实上，因科学学科本身的STS特点，此类情景资源比比皆是，建模研究有着不可替代的地位。右图（模拟香水雾化器）又是一例。
【效果】：整小为大，开发出的辅助实验用小器材直观的模拟大场景，以做代讲。重要的是真正在教学中有机融合了STS。
（四）改进，优化课堂
【现状】：教学中许多可行的实验方案，实验室具备研究这些问题的器材，可是实验操作的实际效果不佳，不能发挥应有的说服力，造成有器材而不敢用的尴尬。
基于“科学归因”的特点，方案没有较大的缺陷而实验效果不好，究其根源，是由于这些实验器材太小，或者实验过程中的一些变化现象过于细微、呈现时间较短，又或者操作上的一些不准确等原因影响了观察效果。可以针对原因，通过改进放大现象或简化操作使实验更加明显直观。用现象征服学生。
[案例7] “水滴入浓硫酸飞溅的实验”，由于水和酸液本身无色的原因，实验中酸液的飞溅现象并不明显。
大漏斗一个，内壁贴上几条湿润的蓝色石蕊试纸，倒扣在培养皿上，培养皿内加浓硫酸，在大漏斗的颈中插入一根细长吸管，吸管下端接近浓硫酸液面。通过吸管滴加水，观察试纸颜色变化，作出思考。
锥形瓶内加浓硫酸，插入漏斗，通过漏斗滴加紫色石蕊试液。
本实验利用酸能使蓝色石蕊试纸变红的性质加以改进，试纸颜色的变化使飞溅显得十分直观。用颜色对观察者产生视觉上的冲击，在科学实验中是一种重要的手段，如分子运动教学中红墨水的扩散、氨气扩散使沾有无色酚酞棉花变红，液体对流中红墨水的运动，压强计U形管内红墨水的液面差等实验，均是相似运用。同样，在前文中提到的香水雾化器的模拟实验中，后排学生难以观察到雾化的水雾，也可以将锥形瓶中的水改成红墨水，前面放一张白纸，实验对比。
[案例8] “氢氧化钠溶于水放出热量的实验”。
触摸容器壁感受温度的变化。
由于只是有触摸机会的几个同学的体验，其他同学仅仅是听说温度的变化。实验观察范围受到较多限制。
使用温度计对比测量。
用温度计进行演示，将触觉转变为视觉，在思维上这是一个重要突破。但用温度计演示实验，一方面由于温度计体积太小，影响观察效果，另一方面学生对温度计较为熟悉，反而显得过于平淡。
示意图，通过U形管内液面变化，认识放热的事实。
使用接近沸腾的热水，加入氢氧化钠，观察到水的沸腾。 这两个实验，实验的器材较大，获得的视觉效果明显，有较强的说服力。实验方案也颇为新颖，符合学习者的心理特点，能很好激发起学生的兴趣，有利于在记忆上留下深刻的烙痕。这个辅助实验也给了我们很大的启发，课堂演示实验采用大模型器材和新颖的实验方法，可以有效的冲击学生的感官。
[案例9] “影响物体滑动摩擦力的因素”的探究实验，将弹簧秤加以固定，物体下面增加较光滑的滑板，抽动滑板使物体相对运动。
抽动滑板，观察物体的运动状态，分析平衡力，观察指针的刻度。
在物体上增加砝码，重复实验，观察指针的刻度并加以对比。
在长方物体的上下两个面上，粘上不同粗糙程度的材料：毛巾和棉布，在侧面也粘上毛巾和棉布，实验对比表面粗糙因素与面积因素。
直接用手拉弹簧秤，使物体滑动，由于手对弹簧秤拉力的不均匀，难以保持物体匀速直线运动与弹簧秤指针位置的固定。很难对摩擦力的大小作出准确定量。本实验的改进，很好的克服了这个操作的难题，同时又将几种因素集中在一起，利于控制变量进行对比，简化了操作却增加了数据的准确度和说服力。操作中，我们又发现本实验中的弹簧秤处于水平状态，指针与外壳的摩擦过大，同时学生的观察视角也受到限制。第二次改进中，通过定滑轮将弹簧秤竖立了起来。
【效果】： 归因改进，开发出的辅助实验用事实摧毁学生的疑惑，而不是教师的诸多借口与权威的掩盖，捍卫了实践是检验真理唯一标准的科学真理。
三、三优教学的收获
三优科学辅助实验正有效地融入到我校的科学教学中，并日渐成为提升科学教学时效的一种重要策略，有利于降低实验材料、实验时间、实验空间成本；有利于提高实验的生动性、探究性与生活化的特点；有利于丰富实验教学资源，从教材的单一性向实践的多样性发展；有利于充分发挥实验的教学辅助功能。具体收获如下：
（一）突破瓶颈，彰显智慧
提高了实验室器材的利用率。有效解决了实验室原有的器材配备与教学需求之间产生偏差，现有的实验条件已经不能满足教学的需要的矛盾。克服了实验时间与空间的限制，深化教学目标。开发运用家庭实验，辅助课堂教学的实践，是对这个教学瓶颈的一个有效突破。丰富了课堂实验操作的资源。宽泛取材于玩具、生活用品等，开发课堂低成本小实验。
（二）手脑结合，领悟方法
提高了学生动手实践能力。家庭实验的开发给了学生一个实践的机会，从而激发他们认识科学运用科学的热情。发展了学生的实验创新能力。让她们从不愿动手实验，缺乏动手能力，到自觉的动手动脑开展科学实践活动。
（三）推动开发，独具特色
为了促进实践活动教学的深入开展，我校积极结合学校教学的实际开发校本科学活动，使动手动脑，科学创新默化到每个学生中。将学校科技节的开展作为一项重要的传统活动。通过这种大影响，大效果，更加激发了师生爱科学、学科学、用科学的热情。将活动深入到科技教育的层面，将科技教育成为我校特色教育的发展方向。并在实践中努力贯彻这种理念，从而为教师和学校的和谐发展获得了持续性的力量，而致于推动学校特色化的进程。
主要参考文献：
[1]傅国亮.新课程优秀教学设计与案例（初中科学卷）[M].海南出版社，2003.9
[2]赵力红.低成本、高智慧、深探究[J].教学仪器与实验.2006.2
[3]陈芳英.实验激趣、探究创新[J].教学月刊（中学版）.2007.