新旧教材对比：苏教版初中物理实验活动的创新与优化

物理实验是学科核心素养培育的关键载体。苏教版初中物理新教材基于《义务教育物理课程标准》，对实验活动进行了全面革新。相较于旧教材，新教材更注重实验的探究性、跨学科整合及技术融合，旨在通过实验活动培养学生的科学思维、实践能力与创新意识。本文结合教学实践，从实验内容、设计及方法三个层面剖析新教材的创新路径，为物理教师提供教学参考。

1 实验内容的重构与更新

1.1 知识体系的逻辑性重构

旧教材实验多围绕单一知识点展开，缺乏系统性关联。新教材以“能量”为主线贯穿全册，将实验活动整合为“物质”“运动与相互作用”“能量”三大主题，并强化学段衔接。例如，八年级下册将粒子到宇宙单元后移至第十章，使学生在掌握力与运动关系后，更易理解天体运动规律。此外，实验内容与小学科学、高中物理形成梯度衔接，避免重复，如删除 “影响蒸发快慢的因素”，同时为高中建模思想奠定基础，如光线模型的逐步建构。

1.2 探究性实验的增质增量

新教材大幅增加探究性实验比例，强调“做中学”的深度体验。以“浮力大小的影响因素”为例，旧教材采用验证性实验设计，而新教材引导学生通过四层逻辑递进探究：浮力与排开液体重力的关系（第一层）→与排开液体质量的关系（第二层）→与排开液体体积和密度的关系（第三层）→与浸入深度的关系（第四层）。通过控制变量法与演绎推理，学生需自主设计实验方案，排除“浮力与深度成正比”的片面猜想，最终得出“浸没前浮力与深度相关，浸没后无关”的结论。此类设计将科学探究从形式化操作转向思维深度参与[1]。

1.3 前沿科技与中国元素的融入

新教材注重实验内容的时代性与文化浸润。例如，在连通器实验中，新增长江三峡五级船闸案例，将传统紫砂壶工艺与现代工程技术结合，既体现中华优秀传统文化，又渗透“科学—技术—社会”（STS）教育理念。同时，实验引入国家重大工程实例，如航天器热控系统，使学生在探究热传递原理时，感受物理知识在尖端科技中的应用。

2 实验设计的优化与革新

2.1 实验方案的科学化改进

针对旧教材实验存在的不足，新教材进行了针对性优化。例如，水的沸腾实验将小烧杯改为大水壶，酒精灯替换为电热器，缩短实验时间并提高现象可见度；冰与石蜡的熔化实验引入温度传感器，实时记录数据并生成图像，使学生直观观察物态变化的温度特征。此外，实验流程更强调逻辑严谨性，如凸透镜成像规律探究，摒弃了固定物距验证的传统模式，改为通过几何画板推理与实验验证结合，引导学生发现 物距等于像距时成等大实像”的规律。

2.2 数字化工具的深度应用

新教材将力传感器、光传感器等数字化设备纳入实验体系，实现数据采集与分析的实时化。例如，在滑轮的应用实验中，学生通过力传感器对比定滑轮与动滑轮的拉力数据，动态验证动滑轮省力但费距离的原理，并分析拉力方向倾斜时的力学变化。此类技术赋能使抽象概念具象化，培养学生的数据处理与跨学科素养。

2.3 安全性与可操作性提升

新教材对高风险实验进行了改进。例如，做功改变物体内能实验，将传统压缩空气引燃硝化棉装置，改为5L 透明水桶与温度传感器组合：通过打气筒压缩气体使温度升高，或打开气门芯驱动风车转动使温度下降，实验现象直观且避免器材损坏风险。同时，实验器材趋向生活化，如用矿泉水瓶制作浮力演示装置，降低操作难度，激发学生的实践兴趣。

3 实验教学方法的创新实践

3.1 跨学科项目式学习的引入

新教材增设跨学科实践板块，将物理实验与工程、艺术等学科融合。例如，在制作隔音房模型活动中，要求学生综合声学知识与材料科学，设计并测试不同材料的隔音效果，通过手机软件 Phyphox 进行量化分析。此类项目式学习使学生在解决真实问题中，发展系统思维与创新能力[2]。

3.2 小组合作与分层探究

实验活动设计注重学生主体地位，采用“自主探究+小组协作”模式。例如，阻力对物体运动的影响实验中，学生分组设计斜面小车实验，通过改变接触面粗糙程度记录滑行距离，并基于数据推理理想实验结论。同时，实验任务分层设置：基础层要求完成数据采集，拓展层鼓励分析“若不受重力与支持力，小车运动状态如何变化”，满足不同水平学生的发展需求。

3.3 批判性思维与科学态度培养

新教材通过实验设计引导学生质疑与反思。例如，在影响滑动摩擦力大小的因素探究中，教材设置“小明认为压力越大摩擦力越大，你是否认同”的问题，要求学生设计实验验证假设，并分析“压力过大导致接触面形变”对结论的干扰。此类设计培养学生的批判性思维，使其理解科学结论的条件性与可修正性。

4 结束语

苏教版初中物理新教材通过实验内容重构、设计优化与方法创新，构建了探究性、数字化、跨学科的实验教学新范式。其核心价值在于将实验从知识验证工具转变为素养培育载体，通过技术赋能与真实情境创设，激发学生的科学探究热情，持续推动物理实验教学的高质量发展。

【参考文献】

[1] 葛正森.新课改背景下的初中物理实验教学改革与创新研究[J].中学课程辅导(教师通讯),2021,(04):21-22.

[2] 朱文军.初中物理新教材的创新、传承与发展[J].江苏教育研究,2024,(10):49-55.