初中物理实验教学的现状分析与创新策略研究

一、初中物理实验教学的现状分析

1. 学生兴趣与实验参与的矛盾

调查显示， 97.5% 的学生对物理实验感兴趣，但在实际教学中，仅有18.8% 的学生能独立完成实验操作， 72.9% 依赖合作完成， 6.3% 仅观察他人操作。这一矛盾源于实验教学中学生主体性未被充分激发。例如， 82.5% 的课本“小实验”未实际开展，主要课堂时间只有40 分钟，要开发课本小实验，很难完成，学生缺乏动手机会，导致兴趣停留在表面。

2. 实验教学模式的传统局限

传统教学以演示实验（教师主导）和分组实验（流程化操作）为主。尽管分组实验能培养协作能力，但存在参与度不均、实验设计僵化等问题。例如，95% 的学生从未自主设计过实验记录表格，实验过程缺乏探究性。此外，数字化和虚拟实验技术的应用仍不普及，偏远地区学校没有尝试引入传感器和虚拟平台。

3. 实验资源与师资能力的不足

设备短缺是普遍问题， 43.75% 的学校因仪器不足无法开展分组实验。教师对实验教学的重视程度参差不齐，部分教师因应试压力简化实验流程，甚至以“讲实验”替代“做实验”。

4. 学生对实验教学重视度不足

大部分学生认为实验不重要，进入实验室随便做做就完成任务，无法达到实验教学目的，对于学生实验动手能力，探究能力的培养都不够。

5. 进入实验室做实验管理力度不够

由于农村、偏远地区学生基本素质偏低，一个班级人数较多，大约50 人左右，一同进入实验室，教师只有一个，在纪律上管理已是难题，想要有效的培养学生自主探究能力，几乎是很难实现。

二、实验教学的创新策略与实践路径

1. 以 STEAM 理念推动跨学科整合

STEAM 教育强调科学、技术、工程、艺术与数学的融合。例如，在“做功改变内能”实验中，传统实验现象不明显且存在安全隐患。改进方案中，教师通过自制教具（如透明塑料桶结合温度传感器）直观展示气体压缩时温度变化，同时融入工程设计与信息技术，使学生理解能量转化原理，并培养跨学科思维。

2. 数字化与虚拟实验的深度应用

信息技术 2.0 为实验教学提供新路径。例如，在“声音的特性”实验中，利用声传感器实时采集波形数据，通过软件分析频率与振幅，增强实验的直观性与精确性。虚拟实验平台（如电路模拟软件）可弥补设备不足，但其需与实际操作结合，避免学生脱离真实物理情境。

3. 创新实验设计与生活化实践

（1）改抽象为直观：针对光学中的日食、月食现象，利用“三球仪”模型结合手电筒与反光镜，模拟天体运动，将抽象概念具象化。

（2）改观察为体验：在“眼球成像”实验中，通过自制水透镜模拟晶状体调节过程，学生动手挤压水瓶改变透镜曲率，探究近视与远视成因，增强探究意识。

（3）改平面为立体：利用平底烧瓶与激光笔探究光的折射规律，通过三维空间观察光线路径，拓展学生空间思维。 4. 强化课外实验与项目化学习

课外实验是课堂延伸的重要形式。现阶段学生上课时间少，课后时间较宽松，可以布置实践类作业给学生，例如课本上未完成，未开发的小实验，让学生课后完成，拍成视频，上传到班级管家，老师也可以在线，足一评价。例如，在“密度测量”教学中，教师可布置家庭实验任务（如比较不同液体密度），鼓励学生利用生活材料（如量杯、电子秤）完成实践，并撰写实验报告。项目化学习则通过长周期任务（如“设计节能小屋”）整合物理知识与工程思维，提升综合素养。

5. 优化评价体系与师资培训

（1）多元化评价：将实验操作、设计能力纳入考核，例如要求学生独立完成实验方案设计并答辩。

（2）教师能力提升：通过工作坊培训教师掌握数字化设备与创新实验方法，例如学习使用温度传感器改进传统热学实验。

6. 从学校层面改进实验教学方式

实验课成为独立学科，按照科目需求，一个学期要多少节实验课来设置课时。为了方便管理，达到实验教学目标，设成小班制，由原来的 50 人一同进实验室，改为一次进 25 人，分两个实验室，两个实验老师，这样更精准，更具有针对指导学生。

三、典型案例分析与教学启示

案例1 ：光学实验的创新设计

问题：光的反射与折射规律教学中，传统平面实验难以体现空间关系。

改进：使用平底烧瓶、激光笔与烟雾模拟立体光路，学生通过多角度观察总结规律，空间思维能力显著提升。

案例2 ：内能实验的STEAM 整合

问题：教材实验现象不明显且危险。

改进：利用传感器实时显示温度变化，结合工程设计制作可调压气筒，学生通过数据对比理解能量转化，同时掌握电路连接与数据处理技能。

案例3 ：课外实验的拓展应用

任务：制作橡皮筋测力计或简易杆秤。

效果：学生将理论应用于实践，深化对弹性力学与杠杆原理的理解，同时锻炼动手能力。

四、结论与展望

初中物理实验教学的创新需从资源优化、模式变革、技术融合三方面突破。未来，随着教育信息化的深入，虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术或将成为实验教学的新载体。然而，无论技术如何发展，实验教学的核心仍应围绕学生的主体性展开，通过真实情境的探究活动培养其科学精神与创新能力。

参考文献

[1] 渭南市基础教育公共资源服务平台 . 初中物理实验教学现状调查报告 ，2025.

[2] 袁超. 巧设创新实验， 凸显科学思维. 扬州高邮教育网 ， 2022.

[3] 陈风荣 . （2017）. 初中物理实验教学现状及实施策略 . 中学物理：初中版 ， 35（8）， 3.