初中物理实验教学设计优化策略

前言

随着教育改革的不断推进，对初中物理教学提出了更高的要求，强调培养学生的核心素养，注重学生的全面发展。实验教学作为物理教学的重要组成部分，其质量和效果直接影响着学生核心素养的提升。然而，当前初中物理实验教学中仍存在一些问题。部分教师在实验教学中过于注重知识的传授，忽视了学生的主体地位，实验教学形式单一，多为验证性实验，缺乏探究性和创新性，难以激发学生的学习兴趣和主动性 。一些学校的实验设备陈旧、不足，限制了实验教学的开展。

一、初中物理实验教学现状分析

1、实验教学资源状况

部分学校在物理实验教学中，面临着设备设施方面的困境。一方面，实验设备陈旧老化问题较为突出。一些学校的物理实验器材使用年限过长，像力学实验中的弹簧测力计，其弹簧弹性下降，导致测量结果偏差较大；光学实验里的凸透镜，镜片磨损严重，成像质量不佳，影响学生对实验现象的观察和理解。另一方面，设备数量不足也制约着实验教学的开展。以某偏远地区初中为例，该校仅有 15 套力学实验器材，然而一个班级学生人数通常在 50 人左右，按照两人一组进行实验，器材缺口达 10 套之多，这使得部分学生无法充分参与实验操作，只能旁观，极大地影响了他们的学习体验和效果。在进行 “探究杠杆平衡条件”实验时，由于器材数量有限，学生分组实验时间被压缩，学生难以深入探究不同力臂和力的组合对杠杆平衡的影响，无法全面掌握这一重要的物理知识。

2、教学模式与方法问题

当前初中物理实验教学中，“教师演示 - 学生模仿” 的传统模式仍普遍存在。教师多采用枯燥的讲授式方法，鲜少运用现代教育技术，学生在实验中处于被动地位，缺乏自主思考、探究的机会和主动参与的热情，往往机械操作、敷衍了事，对实验原理和知识的理解流于表面，严重影响了实验教学效果。

二、实验教学设计优化策略

2.1 转变教学理念

打破传统" 教师主导、知识灌输" 的模式，确立学生主体地位。实验目标需从技能训练转向核心素养培育，强化自主探究与创新思维。例如，在" 滑动摩擦力影响因素" 实验中，教师可引导学生基于生活现象提出假设（如接触面粗糙度），自主设计验证方案。教师角色转为指导者，通过启发式提问（如" 如何控制变量？"）激发深度思考，避免直接提供结论。如 “在日常生活中，我们会感觉到推动不同的物体所需的力不同，那么滑动摩擦力的大小到底与哪些因素有关呢？” 引导学生根据生活经验进行猜想，然后让学生自己设计实验来验证猜想。在学生实验过程中，教师要巡视指导，当学生遇到问题时，引导学生思考解决问题的方法，而不是直接给出答案 。​ 通过这样的教学方式，学生能够在实验中积极思考，主动探究，提高自主学习能力和解决问题的能力。教师还应鼓励学生在实验中勇于创新，尝试不同的实验方法和思路，培养学生的创新意识和创新能力 。

2.2 重构实验内容

沪科版物理教材中包含了丰富的实验内容，但这些实验在教材中可能是相对独立的。教师在教学过程中，可以根据教学目标和学生的实际情况，对教材实验进行有机整合，帮助学生构建完整的知识体系 。

在学习光学部分时，教材中分别有 “探究光的反射定律” 和 “探究平面镜成像特点” 两个实验。这两个实验都与光的传播和反射有关，教师可以将它们进行关联整合。在完成 “探究光的反射定律” 实验后，引导学生思考平面镜成像与光的反射之间的联系，然后进行 “探究平面镜成像特点” 实验 。在实验过程中，让学生从光的反射原理的角度去理解平面镜成像的特点，如像与物关于平面镜对称，是因为光在平面镜上发生反射，反射光线的反向延长线相交形成了像 。通过这样的整合，学生能够更好地理解光学知识之间的内在联系，将零散的知识系统化，提高对知识的掌握程度和应用能力 。

除了充分利用教材中的实验资源外，教师还可以结合生活实际和学生的兴趣爱好，开发一些拓展性实验，丰富实验教学内容，提高学生的学习兴趣和知识应用能力 。​ 引入生活实验，让学生感受到物理知识与生活的紧密联系。教师可以引导学生进行 “自制简易电动机” 的实验，所需材料简单易获取，如漆包线、磁铁、电池等 。在实验过程中，学生能够深入理解电动机的工作原理，即通电线圈在磁场中受力转动。这不仅能激发学生对物理实验的兴趣，还能让学生学会运用所学知识解决实际问题，提高知识应用能力 。​ 教师还可以设计一些拓展性实验，引导学生对教材中的知识进行深入探究。在学习了 “电阻” 的知识后，让学生探究 “不同材料的电阻随温度变化的规律”，通过这样的实验，拓宽学生的知识面，培养学生的探究能力和创新思维 。

2.3 创新教学方法

2.3.1 项目式学习

项目式学习是一种以学生为中心的教学方法，它将学习内容融入到具体的项目中，让学生在完成项目的过程中，综合运用所学知识和技能，培养学生的综合能力 。​ 以 “设计节能照明方案” 项目为例，教师可以先提出项目任务和要求，如为学校的某间教室设计一个节能照明方案，要求在满足照明需求的前提下，尽可能降低能源消耗 。学生在完成这个项目的过程中，需要综合运用电学知识，如电功率、电流、电压等，以及光学知识，如光的强度、光的分布等 。学生要进行市场调研，了解不同类型灯具的性能和能耗；根据教室的大小、布局和采光情况，计算所需的照明功率；选择合适的灯具，并设计灯具的安装位置和布局

2.3.2 数字化实验应用

随着信息技术的飞速发展，数字化实验工具在物理实验教学中的应用越来越广泛。利用传感器、虚拟实验室等数字化工具辅助实验教学，可以提高实验的准确性和趣味性，帮助学生更好地理解物理知识。虚拟实验室也是一种有效的数字化教学工具。它可以模拟各种物理实验场景，不受时间和空间的限制。在学习 “探究磁场对通电导线的作用” 时，由于实验设备和场地的限制，学生可能无法亲自进行实验操作 。通过虚拟实验室，学生可以在计算机上模拟实验过程，观察实验现象，操作虚拟仪器，获得与真实实验相似的体验，提高学生的学习兴趣和参与度

三、结语

本研究围绕初中物理实验教学设计优化策略展开，深入剖析了当前初中物理实验教学的现状，并提出了一系列针对性的优化策略，在实践中取得了良好的效果。

四、参考文献

【1】葛诗昂. 初中物理实验教学的优化与创新策略探讨[J]. 数理化解题研究 ,2025,( 第 2 期 ).