素养目标导向的初中物理重构实验教学实践研究

物理学科作为一门以实验为基础的学科，实验教学在培养学生物理学科核心素养方面发挥着不可替代的作用。然而，当前初中物理实验教学仍存在诸多问题，制约着学生核心素养的发展与教学质量的提升。因此，深入研究初中物理实验教学，探索其与核心素养的内在联系，重构符合核心素养培养需求的实验教学模式，具有重要的理论与实践意义。

一、初中物理实验教学与物理学科核心素养关系的理论研究

（一）核心概念内涵的厘清

通过文献研究与专家引领，明确初中物理实验是指在初中物理教学过程中，教师引导学生通过操作实验仪器、观察实验现象、分析实验数据等活动，探究物理规律、验证物理理论、培养实践能力的教学活动。物理学科核心素养包含物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个维度，是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。（二）两者内在关系的探明

从理论层面分析，初中物理实验教学是培养学生物理学科核心素养的重要载体。实验操作有助于学生形成物理观念，通过对实验现象的观察与分析，学生能够更直观地理解物理概念和规律；实验探究过程能有效锻炼学生的科学思维，促使学生运用科学推理、科学论证等方法解决问题；实验活动本身就是科学探究的实践，有助于培养学生的观察能力、实验设计能力和合作交流能力；在实验过程中，学生严谨的实验态度、对实验结果的责任意识也能得到培养，从而提升科学态度与责任素养。

（三）教学行为观察量表的编制

基于对两者关系的研究，结合核心素养的四个维度，编制指向初中生核心素养的物理实验教学行为观察量表。量表从教师教学行为和学生学习行为两方面设计观察指标，如教师在实验设计中对核心素养目标的体现、对学生探究过程的引导，学生在实验中的参与度、思维表现、合作能力等，为后续课题研究提供量化评估工具。

二、初中物理实验教学现状调查研究

（一）调查范围与方法

以江阴市及周边区县初中八、九年级为调查范围，采用问卷调查、师生访谈、观课评课等多种形式。设计针对教师的教学情况问卷和针对学生的学习体验问卷，选取不同层次学校进行实地访谈与课堂观察，全面了解初中物理实验教学现状。

（二）现状与问题分析

调查发现，当前初中物理实验教学存在诸多问题。部分教师对实验教学重视不足，过度依赖理论讲解，实验演示走马观花；实验教学内容与实际生活联系不够紧密，缺乏趣味性和吸引力；实验器材陈旧、短缺，影响实验效果；实验教学评价方式单一，多以实验报告成绩为主，难以全面反映学生的核心素养发展情况。这些问题导致学生学习兴趣不高，实验操作能力和科学探究能力难以得到有效培养。

三、指向核心素养培养的初中物理重构实验教学实践研究

（一）教材实验设计的解构与优化

深入研究初中物理教材中的实验设计，基于核心素养培养目标系统分析其优势与不足。在实验器材选择方面，充分考量器材的科学性、直观性与可操作性；实验步骤安排上，注重逻辑链条的完整性与探究性；实验原理阐释时，强调理论与实践的深度融合。以"探究滑动摩擦力大小的影响因素"实验为例，传统实验采用弹簧测力计拉动木块的方式，存在读数误差大、匀速直线运动难以控制等问题。通过引入力传感器与数据采集系统，将动态测量转化为静态测量，学生可通过计算机实时获取摩擦力变化曲线，不仅降低了操作难度，还能通过数据分析直观呈现压力、接触面粗糙程度与摩擦力的定量关系。此外，针对教材实验中部分抽象概念，可通过3D 虚拟仿真实验作为补充，帮助学生突破空间想象障碍，实现具象化认知。

（二）创新实验器材的开发与制作

结合初中生具象思维为主的认知特点，构建"生活-物理-生活"的实验开发模式。在开发创新实验器材时，遵循"低成本、高参与、强探究"原则，将生活常见材料转化为物理教具。

（三）实验教学评价的改进

构建"三维度・四层次"的多元化实验教学评价体系。在评价维度上，包含知识理解（实验原理、数据分析）、能力发展（操作技能、问题解决）、素养提升（科学态度、合作精神）三个层面；在评价层次上，实施课前预习评价（实验方案设计）、课中过程评价（操作规范、小组贡献）、课后拓展评价（实验反思、创新改进）、学期综合评价（单元实验成果）四级评价机制。具体实施过程中，采用"实验评价量规表"进行过程性记录，量化分解实验目标达成度；引入学生自评与互评环节，通过小组汇报答辩、实验日志分享等形式，培养学生批判性思维与反思能力。同时，教师运用成长档案袋收集学生实验过程性材料，形成动态的素养发展轨迹，为个性化教学提供数据支撑。

（四）重构实验教学课例的形成

通过三年实践探索，系统开发出涵盖力学、热学、光学、电学四大领域的 32 个核心素养导向实验课例。以"探究浮力的大小与哪些因素有关"为例，教师创设"轮船为什么能漂浮在水面"的真实问题情境，引导学生经历"问题提出-猜想假设-方案设计-实验验证-结论归纳-迁移应用"的完整探究过程。实验过程中，采用分组对比实验法，分别探究物体排开液体体积、液体密度对浮力大小的影响，运用电子天平与溢水杯进行定量测量，结合 Excel 进行数据分析。在科学论证环节，组织学生开展"学术研讨会"，通过证据推理与质疑辩论深化对阿基米德原理的理解。课后延伸至"自制潜水艇模型"项目，将实验结论转化为工程实践。这些课例均配套完整的教学设计、实验指导手册、评价量表及教学视频，形成"理论-实践-资源"三位一体的教学范例，有效促进物理学科核心素养的落地实施。

四、结论与展望

本研究通过对初中物理实验教学与核心素养关系的研究、现状调查以及重构实践，探索出了一系列提升初中物理实验教学质量、培养学生核心素养的有效策略。然而，实验教学的改革是一个持续的过程，未来还需要进一步深化对实验教学规律的认识，不断优化实验教学方法和评价体系，加强教师培训，推动初中物理实验教学在核心素养导向下取得更大的发展。

参考文献：

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