初中物理实验教学的改革与创新是一个不断探索和实践的过程。只有基于核心素养的培养要点，才能找准教改方向。教师应进一步研究如何有效整合各种教学方法，并结合新技术手段，推动初中物理实验教学质量持续提升。

一、初中物理核心素养对实验教学的要求

初中物理教育的核心目标之一是培养学生的物理核心素养，这不仅包括对基本物理概念和原理的理解，还涉及到科学思维、科学探究能力以及科学态度与责任的培养。在这些方面，物理实验教学扮演了至关重要的角色，为学生提供了直接参与和实践物理概念的机会，从而全面促进其核心素养的发展和深化。首先，初中物理核心素养要求学生对物理概念的理解和应用能力。物理实验教学通过直观的实验现象和数据，帮助学生理解抽象的物理理论。例如，通过简单的力学实验，学生可以直观地感受到力的作用和运动规律，从而深化对牛顿运动定律的理解。这种直接的实验体验有助于学生将课堂上学到的知识与实际现象相联系，形成系统的物理概念体系。其次，物理实验教学要求培养学生的科学思维和探究能力。科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等，还涉及到观察、实验设计和数据分析等方面。通过实验，学生能够学会提出问题、制定假设、设计实验方案以及分析实验结果，从而培养出独立思考和探究的能力。同时，要关注探究的基本要素，问题、证据、解释和交流。例如，在光学实验中，学生聚焦实验的问题，可以通过调整光线的入射角度和介质的折射率来探究光的折射规律，找到证据并做出解释。这种过程不仅增强了他们的实验技能，也促进了他们的科学思维发展^[1]。第三，物理实验教学有助于培养学生的科学态度与责任感。科学态度包括对事实的客观认知、对数据的准确记录以及对科学方法的尊重和信任。在实验过程中，学生需要严格遵循实验步骤，记录数据并进行客观分析，这不仅锻炼了他们的实验技能，也培养了他们对科学研究过程的尊重和责任感。同时，通过实验中可能遇到的偏差和误差，学生也能够学会审慎对待数据和结论，提升其科学研究的诚信和责任感。可见，初中物理核心素养对实验教学的要求涵盖了多个方面：从理解物理概念的基础能力，到培养科学思维和探究能力，再到促进科学态度与责任感的发展。物理实验教学通过直接参与和实践，为学生提供了深入理解物理世界的机会，同时也培养了他们在科学研究中必不可少的核心素养。因此，教师在设计和实施物理实验教学时，应当注重培养学生全面发展的能力，使其在物理学习中获得更为深入和持久的体验和收获。

二、初中物理实验教学中存在的一般问题

（一）实验设备不足与老化

在初中物理实验教学中，实验设备的不足与老化是一个普遍存在的问题。许多学校由于资金有限或管理不善，导致实验室设备更新不及时，甚至存在设备老化严重的情况。这种情况直接影响到学生实验的质量和有效性。如果没有足够的仪器和器材支持，学生无法进行精确的实验，无法直观地观察和验证物理原理。同时，设备老化可能导致实验结果的不准确性和实验过程的不稳定性。老化的设备常常存在精度下降、读数不准确等问题，这不仅会给学生带来误导，还会降低他们对物理现象真实性的理解。此外，设备不足和老化还会限制教师在教学设计和实施中的创新空间。教师可能无法选择更多样化和先进的实验方法，无法有效地引导学生进行探究式学习和问题解决，从而影响到教学效果和学生科学素养的全面提升。

（二）实验安全管理不到位

物理实验常涉及到电气、力学、光学等多个领域，其中一些实验操作可能存在一定的安全风险。如果学校在实验安全管理上措施不当或不够严格，可能会导致学生在实验中受伤或造成实验室设备损坏，进而影响到教学秩序和学生的安全感。首先，实验安全管理不到位可能导致学生在操作过程中忽略安全规则和操作步骤，增加事故发生的风险。比如，学生在进行电路实验时未正确使用绝缘手套或未断开电源，可能会发生电击事故；或者在进行化学实验时，未戴护目镜或使用化学药品不当，可能会造成眼睛或皮肤损伤。实验安全管理不到位也会影响到教师的有效监控和指导。教师可能因为过于信任学生的自我管理能力而忽视对实验过程的监督，导致未能及时发现和处理安全隐患。另外，还可能引起家长和社会的负面反响，降低学校和教育部门在公众中的信誉度和形象。一旦发生实验事故，不仅会给学生和家长带来不良影响，还可能引发社会舆论关注，加剧管理者和教师的责任心理压力。

（三）实验操作技能薄弱

实验操作技能的薄弱可能源于多方面因素，如学生对实验步骤理解不透彻、操作经验不足或对实验器材使用不熟悉等。这种情况不仅影响学生对物理实验的实际掌握和理解，还可能限制其在实验中发挥科学探究能力和自主学习能力。实验操作技能薄弱会导致学生在实验过程中频繁出现操作失误和数据误差，影响到实验结果的准确性和可靠性。同时，也会限制学生在实验中进行探究和实验设计的能力。科学探究强调学生通过实验过程中的观察、提问、假设和验证来积累经验和探索新知识，而实验操作技能不足会使得学生难以顺利进行实验设计和实际操作，进而影响到其科学探究能力的发展。面对实验中可能遇到的复杂情况或技术难题，技能薄弱的学生可能会感到沮丧或不安，从而影响到他们的学习积极性和参与度，进一步阻碍其在物理学习中的全面发展^[2]。

（四）实验内容单一和传统

传统的物理实验内容通常局限于验证基础物理概念和观察实验现象，而缺乏对学生科学探究能力和创新思维的有效引导和培养。这种做法使得学生的物理学科理解仅停留在表面现象和简单关系的认知层面。传统实验教学未能有效激发学生的探究兴趣和科学精神，与现代物理学注重的探索、发现和创新精神相去甚远。实验内容的单一性和重复性使得学生失去对实验的兴趣和专注力，无法深入思考和探索物理现象背后的深层次原理。此外，传统实验教学的刻板模式也限制了教师在实验设计和实施中的创新空间。教师可能因教学压力或课程安排的限制而选择传统的实验内容，而忽视了创新实验在激发学生学习兴趣和提升学科素养方面的潜力。因此，需要转变实验教学的方式，更加注重设计具有挑战性和探索性质的实验任务，通过引导学生提出问题、制定假设、设计实验方案和分析实验结果的过程，培养其独立思考和解决问题的能力。这种转变不仅能够提升学生的科学探究能力和创新思维，还能够增强他们对物理学科的深层次理解和兴趣，符合现代物理学教育的发展趋势和要求。

三、基于核心素养要求初中物理实验教学的优化方式

（一）多样化实验设计与实施

初中物理实验教学的优化可以通过多样化实验设计与实施来实现。这种策略强调通过设计丰富多彩的实验任务和方法，激发学生的学习兴趣和探究能力，促进其科学思维和创新能力的全面发展。多样化实验设计与实施是指通过灵活运用不同的实验内容、实验方法和实验任务，满足学生不同的学习需求和认知水平。这种策略不仅能够增加学生对物理概念的理解深度，还能够培养其科学探究的能力和解决问题的技能。通过多样化实验设计，学生可以在探索和发现中深化对物理学科的认知，同时提升其实验操作技能和数据处理能力。例如，对实验《比较不同物质吸热的情况》，可以设计不同的物质组合和实验条件，让学生比较水和油的吸热情况，引出比热容的概念。在实施该实验时，教师可以指导学生准备好热量计、水和不同种类的油，并设定相同的加热条件。学生首先记录初始温度，然后将水和油分别加热至同样的温度，并测量其最终温度变化。通过实验数据的对比分析，学生可以发现不同物质吸热的差异，深化对比热容理论的理解。这种实验设计不仅能够帮助学生理解比热容的物理意义，还能够锻炼他们的实验操作技能和科学探究能力。学生在实验中获得更丰富的学习体验，还能够提升其实验技能和科学思维能力^[3]。

（二）探究式学习和问题解决能力的培养

探究式学习和问题解决能力的培养是关系到学生核心素养的提升。基于问题意识，教师要在实验教学中引导学生提出问题、制定假设、设计实验方案和分析实验结果的过程，培养其独立思考和解决问题的能力。同时，探究式学习强调学生通过实际的探索和实验过程，积极参与问题解决和知识建构的活动。通过这种方式，学生不仅能够深入理解物理概念和原理，还能够培养其自主学习和创新思维能力。探究式学习注重学生的主动参与和探索精神，通过实验数据的收集和分析，帮助学生建立扎实的物理学科知识框架。比如，在进行《连接串联电路和并联电路》的实验时，教师可以设计为探究式学习的形式。学生首先提出问题：串联电路和并联电路有何不同？然后设计实验方案，通过搭建不同电路，并测量电流和电压的变化，分析比较串联和并联电路在电流和电压方面的差异。这种实验不仅帮助学生理解电路连接方式的差异，还培养了他们的实验设计和数据分析能力。在实施该实验时，教师可以指导学生使用电阻器、电源和导线搭建串联和并联电路。学生通过调整电阻器的排列方式，测量不同电路中的电流和电压，并记录数据。随后，学生分析实验数据，比较不同电路的电流和电压特性，探讨其影响因素及物理原理。通过这一过程，学生不仅理解了电路连接方式的实际应用，还培养了他们的问题解决能力和科学探究精神。由此可见，探究式学习开展和问题解决能力的培养需要学生在实验中能够更深入地探索物理现象背后的规律和原理，同时也提升了其实验操作技能和数据处理能力。

（三）深化对物理概念的理解与应用

深化对物理概念的理解与应用是优化初中物理实验教学的基础和手段。教师利用具有挑战性和深度的实验任务，引导学生深入探讨和应用物理概念。深化对物理概念的理解与应用，是指通过实验设计和实施，帮助学生深入探究和应用物理学科的基本概念和原理。这种策略不仅有助于学生在实验过程中理解和验证物理规律，还能够促进其将理论知识应用于实际问题解决的能力。通过深化对物理概念的理解和应用，学生能够更好地掌握和运用核心素养中的物理概念，进而提升其科学素养和学科能力^[4]。例如，《测量物体运动的平均速度》的实验可以设计为深化对物理概念的理解与应用的过程。学生不仅需要测量物体在斜面上的运动时间和距离，还需要分析和计算物体的平均速度。通过实验数据的收集和分析，学生能够理解速度的定义及其计算方法，并探讨斜面角度对速度的影响。在实施该实验时，教师可以引导学生选择合适的斜面角度和小车质量，进行实验测量。学生需要记录下小车运动的时间和斜面的长度，然后计算出小车的平均速度。通过实验数据的对比分析，学生可以深入理解速度的计算方法及其物理意义，并讨论不同因素对速度计算的影响。这种过程不仅提升了学生的实验操作技能，还促进了他们对物理概念深层次理解的建构。而需要注意的是，深度是一种引导的过程，并非让学生过早接触更难的问题。只要学生可以实验中潜心探索物理现象背后的规律和原理，并利用实验操作解决问题，就达到了实验教学的目的。

（四）培养科学态度与实验中的伦理意识

培养学生的科学态度和实验中的伦理意识能丰富实验教学的内涵，落实核心素养要求。鉴于此，教师要在实验教学过程中融合伦理讨论和科学伦理教育，引导学生树立正确的态度和意识。科学态度是指学生在科学探究和实验中应该具备的客观、合作、负责任的态度。伦理意识则是指学生在实验过程中应当考虑到实验的影响和可能的风险，遵守科学实验的伦理规范和道德要求。通过科学态度和伦理意识的培养，可以帮助学生树立正确的科学观念，提升其实验操作的安全性和可靠性，同时培养其社会责任感和团队合作精神。比如，在《用温度计测量水的温度》的实验中，学生需要考虑到温度计的选择和使用方法，确保测量的准确性和实验数据的可靠性。在实验过程中，学生应当遵循实验室安全规定，正确使用温度计，并尊重实验数据的真实性和公正性。这种实验设计不仅帮助学生掌握温度计的使用技能，还培养了他们在科学实验中的道德行为和社会责任感。需要注意的是，在实施该实验时，教师可以与学生共同分析实验数据的差异和可能的误差来源，讨论如何提高实验的准确性和可重复性。通过这样的实验教学过程，学生不仅掌握了温度计的正确使用方法，还培养了科学实验中的严谨态度和实验数据处理的能力。

（五）融合跨学科内容与实验教学

融合跨学科内容的意义在于丰富实验内容，促进学科之间的整合与应用，培养学生的综合素养和跨学科思维能力。融合跨学科内容与实验教学，是指将物理学科与其他学科内容结合起来，设计和实施具有多学科特性的实验活动。学生在探索物理现象的同时还能理解和应用其他学科的知识，拓展他们的学科视野和认知领域。因此，跨学科实验教学有助于打破学科之间的壁垒，促进学科知识的综合应用和整体理解。比如，《连接串联电路和并联电路》在设计实验方案时，教师可以引入数学中的电流和电压计算，化学中的电解质溶液导电特性以及生物中的神经传递模型进行讨论。实验过程中，教师可以结合数学知识，教导学生如何计算串联电路和并联电路中的总电阻、总电流和分支电流。通过化学知识，探讨不同电解质溶液导电性的差异对电路的影响。同时，教师还可以引入生物学中的神经元传导模型，与学生讨论电路中电流传递的类比。通过这样的跨学科设计，学生不仅能够深入理解电路连接方式的物理原理，还能够应用数学和化学知识，理解电路在不同条件下的变化及其背后的科学原理。利用融合跨学科内容的方式，初中物理教学能够更全面地促进学生综合思维的提升^[5]。

结语：

在初中物理实验教学中，培养学生的科学思维、探究能力、科学态度和伦理意识，是提升教学质量的关键策略。通过多样化实验设计、探究式学习、深化物理概念的理解与应用以及科学态度与伦理意识的培养，学生不仅能够在实验中获得丰富的学习体验，还能够全面提升其学科能力和综合素养。接下来的教学应进一步探索和创新形式，结合新技术和新方法，为学生提供更加深入、丰富的学习体验，促进他们成为具备科学素养和社会责任感的公民。

参考文献：

[1] 施文新. 核心素养目标下的初中物理生活化实验教学研究[J]. 数理天地（初中版）,2023(2):11-13.

[2] 陈俊妃,郑美洁. 核心素养导向下合作学习在初中物理实验教学中的实践探究——以"探究影响压力作用效果的因素"为例[J]. 中学教学参考,2023(17):38-41.

[3] 杨红. 基于核心素养的初中物理实验教学方法研究[J]. 数理天地（初中版）,2023(20):69-71.

[4] 孙小茴. 指向核心素养的初中物理实验教学及创新[J]. 数理化解题研究,2023(14):104-106.

[5] 刘向明. 核心素养理念下初中物理实验教学的实践与思考[J]. 教学管理与教育研究,2023,8(13):110-112.