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物理教学中的实验教学是学生获取知识，进行知识创新的重要手段.要做实验，准备实验器材是一件课前必不可少的工作，准备实验器材也变成一线物理教师备课的一项重要工作.但在现实教学中，由于种种原因，实验器材准备的有效性却令人担忧.
1实验器材准备的不良现状分析
俗话说：兵马未到，粮草先行.从初中物理教学来看，课前准备哪些器材，准备到什么程度，准备到位与否都直接影响实验效果，从而制约着整堂课的教学效果.下面通过几个课堂镜头来分析目前物理教学中实验器材准备的现状及造成的后果.
镜头一：实验器材配备不足，改分组探究为教师演示
《水的浮力》第二课时浮力产生的原因，教材安排了学生活动：一个长筒形容器，中间一块有孔挡板，在挡板上放一圆柱体.先用手压住圆柱体，往里面灌水，由于水下滴比灌水慢，可看到水把圆柱体浸没了，而圆柱体静止不动.随着水的不断下滴，挡板下方的水位不断上升，当水位上升至圆柱体下表面时，圆柱体立刻向上浮起.效果非常明显、有趣，能十分直观地说明浮力产生的原因.但是，由于该仪器实验室只配备了三组，大多数教师把分组探究改成了教师演示.当老师要请一位学生上讲台当助手时，全班同学都举起了手，有的甚至站起了，嘴里不停地喊着，“老师，我来”！学生是多么渴望能亲自动手实验啊！
令人遗憾的是，初中物理教学中这样的事例经常会发生.
镜头二：实验器材准备不够科学合理，影响探究效果
《电磁铁的应用》一课，为了说明电磁铁的磁性有无可以用电流的通断来控制，磁性强弱可以用电流的大小和线圈的匝数来控制，教师根据教材要求，安排了学生探究活动：学生用一个铁钉与螺线管做成电磁铁进行探究实验.“磁性强弱可以用电流的大小和线圈的匝数来控制”这一结论顺利得出；但“磁性有无可以用电流的通断来控制”这一结论的得出却出现了问题——通电后电磁铁能吸引大头针，然而断开电源后，有的组不能吸引大头针，有的组却发现还能继续吸引.由于这几个组的实验结论与电磁铁的性质不符，打乱了教师原有的教学设计，加上该教师上课的应变能力不强，严重影响了教学的有效性.
有经验的物理教师都很清楚，出现这一问题的原因在于铁钉的选择不够科学合理，断电后不能自动退磁.如果上课前教师对铁钉进行认真的选择，上述问题是完全可以避免的.可见，实验效果不理想，甚至使实验失败，学生探究活动能否成功、效果能否达到，不仅仅取决于实验材料是否充足，还取决于实验材料选择是否科学，搭配是否合理.
镜头三：没有时间准备实验器材，改为视频实验、黑板实验和口头实验
“水的浮力”第一课时，教材中呈现了三个学生活动，分别是“研究水的浮力”、“在水中下沉的物体受到水的浮力”、“气体浮力存在实验”，意在通过学生自主的探究活动，感受浮力的方向，用弹簧测力计测量下沉物体所受的浮力大小以及明确气体也会产生浮力.上课铃响前，学生们已在期盼着与老师一起探究有关浮力的内容.可是，老师却把第一个活动改成了黑板实验，只在黑板上画图来说明物体受到了水的浮力；把第二个活动改成了演示实验，把第三个活动改用观看视频，对此学生明显表现出了失望和不信任.孰不知，如果老师事先重视了，准备妥当了，那学生就都可以一起来参与了，这将是一节多么吸引学生的物理课！虽然最后这节课的内容也完成了，但学生们好像失去的挺多，教学也远远达不到应该有的高度！
课后与上课教师交流，他的回答是：这三个活动所需器材有矿泉水瓶、水槽、弹簧测力计、能下沉的圆柱体、烧杯、铁架台、杆杠、钩码、打足气的篮球、打气针及气球等器材，如果准备分组实验，至少要花去老师两节课左右的时间.而物理教师每天备课、批改、个别辅导，工作量本来就已经很大，还要花费那么多时间和精力去准备学生实验所需的实验器材，感到力不从心，只能改成教师演示甚至用视频代替.
镜头四：没有及时更新实验器材，学生无法完成探究活动
《探究串并联电路的电流特点》一节，课前教师在每张桌上配齐了电池组、开关三个、导线若干、小灯泡两个和电流表.设计意图是让学生先后连接成串联和并联电路，再用电流表分别测量各处的电流大小，从而归纳出串联、并联电路的电流特点.既练习了串、并联电路的连接方法和电流表的使用，又能探究出串并联电路的特点.本来是一个难度不大的实验，预测学生两三分钟就能连接好串联电路，再用三、四分钟测出各点的电流.结果事与愿违，只有一半学生电路连接好后，小灯泡能发光，而且速度很慢，花了将近十分钟；而许多学生根本无法完成探究实验，严重影响后续的教学.据说这个班学生是全校动手能力最强的，那么今天的表现是什么因素造成的呢？
我们检查了几组电路，发现原因根本不是出在学生身上.这批实验器材有很大的问题——导线的铜丝露出来很短，而且一拉就断了；有些开关、灯座严重生锈…….显然，造成今天这一不良后果的根本原因在于没有及时更新实验器材.
2提高实验器材准备有效性的策略
2.1废物再利用，克服器材配备不足问题
做实验的目的是为了让学生在实验中探究，在探究过程中培养科学素养.所以教师首先要树立“不能为实验而实验，教材中的实验是可以改变的”的观点.因而在分析教材、准备实验器材的时候，若遇上配备不足时，教师可考虑在同样达到探究目的的前提下，是否可以更换材料或改变实验？如在探究“液体内部压强特点”实验中，如果压强计配备不足，就可以用矿泉水瓶来代替，方法如下： 先取了一空矿泉水瓶，分别在瓶底、瓶侧壁的不同高度处扎有三个小孔，把它放在水槽中如图1所示，引导学生仔细观察经各小孔射出的液体的路径，然后归纳得出初步结论：图1中均有水经小孔射入瓶内，说明液体内部各个方向都有压强，经两侧深度不同的孔射入的水远近不同，说明压强随深度增大而增大；然后再设法在塑料瓶内装入浓盐水（ρ盐水>ρ水），再度把它放在水槽中，如图2所示.引导学生仔细观察经各小孔液体的出射路径与方向.同一个小孔处，瓶内外的液体深度相同，但瓶内盐水经小孔射出，流入水中，说明相同深度，液体密度越大液体内部压强越大. 经如此改动，器材配备不足问题得以解决，而且所需材料是废物再利用，简单方便，更重要的是给了学生亲自动手的机会，增强了物理课的直观性和趣味性.
2.2联系生活，实现材料准备合理
物理知识与生活的联系是相当密切的，生活中有许多物品能体现物理规律.在实验器材的准备中，教师应尽量使实验材料丰富且多样化，特别是遇到一些自由取材的对比实验中，老师应尽可能多地搜集一些能想到的各式各样的材料，以便学生在课堂上运用这些材料能自由地探究.如在《大气压强》教学中，可分组进行学生实验，让学生自主选择实验器材，动手设计、操作，进行实验探究.各组发放不同的器材：玻璃管、吸管、塑料杯、针筒、玻璃板、牛奶、吸盘挂钩等.然后学生代表上台实验展示：（1）塑料杯装水，盖上纸板，倒过来，纸板不会掉下来；（2）用吸管吸牛奶，吸完后牛奶包装盒变瘪；（3）吸盘挂钩能吸附在玻璃板上；（4）针筒能吸进水，并且吸进水后水不会流出来；（5）用嘴贴着塑料杯吸气，塑料杯能吸附着不掉下来；（6）两个吸盘挂钩相互挤压后再拉开很费力.通过上面的实验，让学生在现实生活的情景中，通过主动地发现问题、体验感悟、实践操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能和态度，体现了与接受式学习本质不同的创新性学习方式特征.从而调动学生的探究积极性，增强了实验教学的有效性.
2.3调动学生，实现材料准备充足多样
让学生参与准备实验器材，上述镜头三、四的现象就可以避免，而且还能使学生感受更深刻.笔者的做法是：把一些对科学趣味浓厚的学生组织起来，成立一个实验器材准备小组.每周在教师的带领和指导下，在规定的时间里（如每周五的中午），对前一周已经用好的器材进行收集保存，对下周需要用到的器材进行寻找准备.一个人做的事如果几个人甚至十几个人做的时候，所花费的时间自然会少很多.如镜头四中，检查各组的电学器材，教师一个人需花费相当长的时间，但如果由十几个学生在教师的示范下一起检查，就轻松很多，而且能培养学生仔细认真实验的习惯.
可能开始时实验器材准备小组并不熟练.但随着他们对实验室和器材的熟悉，动手能力的提高，效率一定会有明显的提高.因此，培养实验器材准备小组是一个短期投资，长期收益的事情.小组成员在准备的过程中也强化了相关的一些知识点，满足了他们对实验室这个“神秘区域”的探索欲望.
综上所述，物理教学离不开实验，而提高实验材料准备的有效性，是上好物理课的首要条件.教师要重视实验器材准备的有效性，在实验材料准备的过程中，要考虑周到，尽量避免实验材料对教学效果产生不良影响；教师还可以充分发挥学生的优势，让学生参与实验材料的准备工作，使实验材料更加充足，避免出现“口头实验”和“黑板实验”，减少用视频代替实验.
1实验器材准备的不良现状分析
俗话说：兵马未到，粮草先行.从初中物理教学来看，课前准备哪些器材，准备到什么程度，准备到位与否都直接影响实验效果，从而制约着整堂课的教学效果.下面通过几个课堂镜头来分析目前物理教学中实验器材准备的现状及造成的后果.
镜头一：实验器材配备不足，改分组探究为教师演示
《水的浮力》第二课时浮力产生的原因，教材安排了学生活动：一个长筒形容器，中间一块有孔挡板，在挡板上放一圆柱体.先用手压住圆柱体，往里面灌水，由于水下滴比灌水慢，可看到水把圆柱体浸没了，而圆柱体静止不动.随着水的不断下滴，挡板下方的水位不断上升，当水位上升至圆柱体下表面时，圆柱体立刻向上浮起.效果非常明显、有趣，能十分直观地说明浮力产生的原因.但是，由于该仪器实验室只配备了三组，大多数教师把分组探究改成了教师演示.当老师要请一位学生上讲台当助手时，全班同学都举起了手，有的甚至站起了，嘴里不停地喊着，“老师，我来”！学生是多么渴望能亲自动手实验啊！
令人遗憾的是，初中物理教学中这样的事例经常会发生.
镜头二：实验器材准备不够科学合理，影响探究效果
《电磁铁的应用》一课，为了说明电磁铁的磁性有无可以用电流的通断来控制，磁性强弱可以用电流的大小和线圈的匝数来控制，教师根据教材要求，安排了学生探究活动：学生用一个铁钉与螺线管做成电磁铁进行探究实验.“磁性强弱可以用电流的大小和线圈的匝数来控制”这一结论顺利得出；但“磁性有无可以用电流的通断来控制”这一结论的得出却出现了问题——通电后电磁铁能吸引大头针，然而断开电源后，有的组不能吸引大头针，有的组却发现还能继续吸引.由于这几个组的实验结论与电磁铁的性质不符，打乱了教师原有的教学设计，加上该教师上课的应变能力不强，严重影响了教学的有效性.
有经验的物理教师都很清楚，出现这一问题的原因在于铁钉的选择不够科学合理，断电后不能自动退磁.如果上课前教师对铁钉进行认真的选择，上述问题是完全可以避免的.可见，实验效果不理想，甚至使实验失败，学生探究活动能否成功、效果能否达到，不仅仅取决于实验材料是否充足，还取决于实验材料选择是否科学，搭配是否合理.
镜头三：没有时间准备实验器材，改为视频实验、黑板实验和口头实验
“水的浮力”第一课时，教材中呈现了三个学生活动，分别是“研究水的浮力”、“在水中下沉的物体受到水的浮力”、“气体浮力存在实验”，意在通过学生自主的探究活动，感受浮力的方向，用弹簧测力计测量下沉物体所受的浮力大小以及明确气体也会产生浮力.上课铃响前，学生们已在期盼着与老师一起探究有关浮力的内容.可是，老师却把第一个活动改成了黑板实验，只在黑板上画图来说明物体受到了水的浮力；把第二个活动改成了演示实验，把第三个活动改用观看视频，对此学生明显表现出了失望和不信任.孰不知，如果老师事先重视了，准备妥当了，那学生就都可以一起来参与了，这将是一节多么吸引学生的物理课！虽然最后这节课的内容也完成了，但学生们好像失去的挺多，教学也远远达不到应该有的高度！
课后与上课教师交流，他的回答是：这三个活动所需器材有矿泉水瓶、水槽、弹簧测力计、能下沉的圆柱体、烧杯、铁架台、杆杠、钩码、打足气的篮球、打气针及气球等器材，如果准备分组实验，至少要花去老师两节课左右的时间.而物理教师每天备课、批改、个别辅导，工作量本来就已经很大，还要花费那么多时间和精力去准备学生实验所需的实验器材，感到力不从心，只能改成教师演示甚至用视频代替.
镜头四：没有及时更新实验器材，学生无法完成探究活动
《探究串并联电路的电流特点》一节，课前教师在每张桌上配齐了电池组、开关三个、导线若干、小灯泡两个和电流表.设计意图是让学生先后连接成串联和并联电路，再用电流表分别测量各处的电流大小，从而归纳出串联、并联电路的电流特点.既练习了串、并联电路的连接方法和电流表的使用，又能探究出串并联电路的特点.本来是一个难度不大的实验，预测学生两三分钟就能连接好串联电路，再用三、四分钟测出各点的电流.结果事与愿违，只有一半学生电路连接好后，小灯泡能发光，而且速度很慢，花了将近十分钟；而许多学生根本无法完成探究实验，严重影响后续的教学.据说这个班学生是全校动手能力最强的，那么今天的表现是什么因素造成的呢？
我们检查了几组电路，发现原因根本不是出在学生身上.这批实验器材有很大的问题——导线的铜丝露出来很短，而且一拉就断了；有些开关、灯座严重生锈…….显然，造成今天这一不良后果的根本原因在于没有及时更新实验器材.
2提高实验器材准备有效性的策略
2.1废物再利用，克服器材配备不足问题
做实验的目的是为了让学生在实验中探究，在探究过程中培养科学素养.所以教师首先要树立“不能为实验而实验，教材中的实验是可以改变的”的观点.因而在分析教材、准备实验器材的时候，若遇上配备不足时，教师可考虑在同样达到探究目的的前提下，是否可以更换材料或改变实验？如在探究“液体内部压强特点”实验中，如果压强计配备不足，就可以用矿泉水瓶来代替，方法如下： 先取了一空矿泉水瓶，分别在瓶底、瓶侧壁的不同高度处扎有三个小孔，把它放在水槽中如图1所示，引导学生仔细观察经各小孔射出的液体的路径，然后归纳得出初步结论：图1中均有水经小孔射入瓶内，说明液体内部各个方向都有压强，经两侧深度不同的孔射入的水远近不同，说明压强随深度增大而增大；然后再设法在塑料瓶内装入浓盐水（ρ盐水>ρ水），再度把它放在水槽中，如图2所示.引导学生仔细观察经各小孔液体的出射路径与方向.同一个小孔处，瓶内外的液体深度相同，但瓶内盐水经小孔射出，流入水中，说明相同深度，液体密度越大液体内部压强越大. 经如此改动，器材配备不足问题得以解决，而且所需材料是废物再利用，简单方便，更重要的是给了学生亲自动手的机会，增强了物理课的直观性和趣味性.
2.2联系生活，实现材料准备合理
物理知识与生活的联系是相当密切的，生活中有许多物品能体现物理规律.在实验器材的准备中，教师应尽量使实验材料丰富且多样化，特别是遇到一些自由取材的对比实验中，老师应尽可能多地搜集一些能想到的各式各样的材料，以便学生在课堂上运用这些材料能自由地探究.如在《大气压强》教学中，可分组进行学生实验，让学生自主选择实验器材，动手设计、操作，进行实验探究.各组发放不同的器材：玻璃管、吸管、塑料杯、针筒、玻璃板、牛奶、吸盘挂钩等.然后学生代表上台实验展示：（1）塑料杯装水，盖上纸板，倒过来，纸板不会掉下来；（2）用吸管吸牛奶，吸完后牛奶包装盒变瘪；（3）吸盘挂钩能吸附在玻璃板上；（4）针筒能吸进水，并且吸进水后水不会流出来；（5）用嘴贴着塑料杯吸气，塑料杯能吸附着不掉下来；（6）两个吸盘挂钩相互挤压后再拉开很费力.通过上面的实验，让学生在现实生活的情景中，通过主动地发现问题、体验感悟、实践操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能和态度，体现了与接受式学习本质不同的创新性学习方式特征.从而调动学生的探究积极性，增强了实验教学的有效性.
2.3调动学生，实现材料准备充足多样
让学生参与准备实验器材，上述镜头三、四的现象就可以避免，而且还能使学生感受更深刻.笔者的做法是：把一些对科学趣味浓厚的学生组织起来，成立一个实验器材准备小组.每周在教师的带领和指导下，在规定的时间里（如每周五的中午），对前一周已经用好的器材进行收集保存，对下周需要用到的器材进行寻找准备.一个人做的事如果几个人甚至十几个人做的时候，所花费的时间自然会少很多.如镜头四中，检查各组的电学器材，教师一个人需花费相当长的时间，但如果由十几个学生在教师的示范下一起检查，就轻松很多，而且能培养学生仔细认真实验的习惯.
可能开始时实验器材准备小组并不熟练.但随着他们对实验室和器材的熟悉，动手能力的提高，效率一定会有明显的提高.因此，培养实验器材准备小组是一个短期投资，长期收益的事情.小组成员在准备的过程中也强化了相关的一些知识点，满足了他们对实验室这个“神秘区域”的探索欲望.
综上所述，物理教学离不开实验，而提高实验材料准备的有效性，是上好物理课的首要条件.教师要重视实验器材准备的有效性，在实验材料准备的过程中，要考虑周到，尽量避免实验材料对教学效果产生不良影响；教师还可以充分发挥学生的优势，让学生参与实验材料的准备工作，使实验材料更加充足，避免出现“口头实验”和“黑板实验”，减少用视频代替实验.