一、引言

教育改革背景下核心素养成为学生全面发展的关键能力。初中物理作为基础学科不仅传授知识，还培养学生的科学思维和问题解决能力。物理实验教学是培养学生科学探究和动手实践能力的关键环节。然而，传统物理实验过于注重知识传授和操作技能，忽视了创新能力和探究精神的培养。本文分析当前物理实验教学中的问题并探讨如何在核心素养导向下优化教学设计，提升学生的科学素养、探究能力和创新思维，为培养具有创新能力的未来人才奠定基础。

二、核心素养导向下的初中物理实验教学现状分析

核心素养导向下初中物理实验教学面临多重挑战。当前许多教育工作者仍依赖传统实验操作，过于注重标准化实验过程和结果精度，忽视了创新能力、问题解决技巧和团队合作的培养^[1]。物理学科的实践价值通常体现在生活和实际情境中，但现有实验设计主要集中在验证课本知识，限制了学生对物理学科广泛应用的感知，进而影响了他们的兴趣与积极性。偏远地区实验设备的匮乏直接限制了教学活动中创新方法和领域的探索^[2]。在教师专业发展、信息技术应用以及现代教育资源（如虚拟实验和互动平台）应用方面的不足也对教学内容的扩展构成了制约。这些因素直接影响了学生综合能力的发展。因此，在核心素养框架下提升实验教学质量，激发学生探索热情和创新潜力，已成为教育改革的迫切任务。

三、核心素养导向下初中物理实验教学设计的优化策略

（一）注重实验设计的探究性与开放性

优化初中物理实验教学设计，首先要增强实验的探究性和开放性。传统物理实验教学往往局限于课本中规定的实验步骤，学生多为执行者缺乏自主探究的空间。在核心素养框架下，实验设计应鼓励学生提出问题、形成假设并进行验证，重点培养批判性思维和问题解决能力^[3]。例如，可以通过设置“实验前讨论”环节引导学生思考实验背景、变量和假设，从而提升他们的主动参与感与探索兴趣。

（二）结合实际生活情境增强学生的科学素养

物理学的学习与生活密切相关，物理实验更应从学生的日常经验出发设计贴近生活的实验内容。学生通过将物理原理与日常现象结合能更好地理解物理学科的实际意义，增强他们的兴趣与理解力^[4]。比如，在讲授热学时可以设计“水温变化与热量传递”的实验，让学生通过亲身体验和观察生活中常见的现象理解热学知识的基本原理，从而提升学生的科学素养和应用能力。

（三）利用信息技术手段丰富实验教学形式

信息技术为物理实验提供了广阔的发展空间。虚拟实验、互动平台和多媒体资源丰富了实验教学形式，特别是在实验设备不足时虚拟实验能为学生提供替代实际实验的体验。通过视频和动画学生可以直观理解复杂物理现象，提升实验的趣味性和互动性。

（四）加强学生合作探究培养团队协作精神

合作与交流是培养学生综合能力的重要途径。通过小组合作实验学生能够共同讨论、解决问题，培养沟通能力和团队协作精神。这不仅促进实验理解还激发创造力和责任感。教师应设计合作探究的教学模式，帮助学生在合作中发展关键的社会和认知技能。

（五）加强反思与评估机制促进学生思维发展

核心素养导向下的物理实验教学不仅关注实验操作，更应重视学生思维的发展和学习过程的评估^[5]。教师应设计反思与评估环节引导学生总结实验经验与不足，分析实验结果并进行批判性思考。定期的反思有助于学生提升自我评估能力，并促使他们在实验中不断调整思路完善实验设计。同时，教师应根据学生反馈及时提供指导，推动学生思维的深化与创新能力的提升。

四、优化策略实施的挑战与应对措施

（一）教师专业能力和观念更新滞后

许多教师尚未完全转变教学观念过于侧重实验操作的规范性和结果的准确性，忽视了对学生探究能力和创新思维的培养。这导致实验教学未能最大程度地促进学生综合素质的提升。为应对这一挑战教育部门应加强教师培训，提升他们对核心素养的理解和应用能力。通过研讨、示范和培训帮助教师掌握创新型教学方法，激发学生的探究精神和创新能力。

（二）实验资源和设备不足

尤其是在农村和偏远地区，物理实验教学所需的设备和资源严重不足，限制了教学内容的丰富性和多样性。传统实验模式无法满足核心素养导向下对于创新和探究的需求。为解决这一问题教育部门应加大对资源的投入。教师可以利用低成本实验和虚拟实验平台等方式弥补资源的不足，推动教学的多样化和开放性。

（三）学生参与度和兴趣不足

尽管核心素养导向强调学生的主体性，但部分学生对物理实验仍缺乏兴趣。传统实验模式过于标准化限制了学生自主探索的空间，导致参与度低。教师应结合学生兴趣和生活实际设计更具吸引力和参与感的实验活动，让学生在实验过程中承担更主动的角色。通过项目化学习和小组合作等方式激发学生的探究兴趣，提升他们的创新思维和实验能力。

（四）教学评价体系单一

当前的物理实验教学评价体系偏重操作规范和结果准确性，忽视了学生思维过程和创新能力的培养。应建立多元化的评价机制注重过程性评价，评估学生在实验过程中的创新性和问题解决能力。通过实验报告、口头报告和小组讨论等形式全面评价学生的实验表现，鼓励学生不断反思和改进。

五、结论

核心素养导向下的初中物理实验教学设计优化，旨在提升学生的实验探究能力、创新思维和应用技能，从而提高科学素养、批判性思维和问题解决能力。关键在于更新教师观念、创新教学方法、合理配置资源及建立多元化评价体系。教育改革应推动学生从操作训练向思维训练转变，促进核心素养的全面发展。然而，教师专业素养不足、资源不均和学生参与度低仍是主要挑战。因此，应加强教师培训、加大资源投入，鼓励课堂互动和自主学习，为学生全面发展和未来科技创新奠定基础。

参考文献

[1] 石明霄.核心素养导向下提升初中物理实验课堂教学有效性的策略研究[J].环球慈善, 2023(9):0229-0231.

[2] 黄灵万.基于核心素养导向下对初中物理教材演示实验的改进[J].数理化学习：初中版, 2022(3):55-56.

[3] 边世文.核心素养导向下的初中物理实验教学创新实践探索[J].世纪之星—初中版, 2022(4):0124-0126.

[4] 李志尚.核心素养导向的初中物理实验优化探析[J].新一代：理论版, 2020(4):69-69.

[5] 马鹏.核心素养导向下初中物理实验教学策略研究[J].教育界, 2023(28):8-10.

作者简介：姓名：曹凯 出生年：1986年12月 性别：男籍贯：陕西定边 学历：本科 职称：一级 研究方向：初中物理