三新背景下区域理化实验教学的创新实践与发展路径——赤峰市红山区初高中物理实验教学专题研讨会纪实

在“三新”教育改革不断向纵深推进的浪潮下，红山区教育教学研究中心积极响应教育变革需求，于2025年3月13日精心组织并召开了区域实验教学专题研讨会。会议伊始，红山区教育教学研究中心的林柏波主任发表讲话，他清晰阐述了本次研讨会的时代背景与核心议题。他指出，在当前教育环境中，实验教学对于培养学生实践能力与创新思维至关重要，但也面临着诸多现实困境。本次会议精准聚焦于“数字化赋能实验教学”与“初高中衔接体系建设”两大关键领域，其根本目的在于全力破解现阶段理化实验教学所面临的三大现实困境：其一，实验课时存在结构性不足，导致教学难以充分展开；其二，传统实验设备迭代滞后，无法满足现代教学需求，限制了实验教学的效果；其三，教学创新动能不足，难以激发学生的学习兴趣与积极性。林柏波主任还着重强调，实验教学是落实新课标、激发学生学习兴趣以及提升学生能力的主阵地，应充分发挥其在教育教学中的关键作用。

在林主任的引领下，来自赤峰四中、赤峰三中两所学校的骨干教师代表甄会有老师、李洲老师和韩凯昆老师，进行专题讲座。他们巧妙地将丰富的案例分享与深入的理论探讨紧密结合，围绕实验教学改革各抒己见、畅所欲言，共同探寻实验教学改革的全新路径，为红山区实验教学的发展注入新的活力。

赤峰四中物理教研组长甄会友老师揭秘实验教学变革背后的技术突围， "我们不是在简单升级设备，而是在重构物理认知的底层逻辑。"甄师调出实验数据界面展示对比图：左侧是传统实验手绘的波动曲线，右侧是每秒百次采样的动态图谱。"就像从黑白默片切换到4D电影，数字化让物理量第一次拥有了连续表情，展现了以下核心优势：  

1. 数据精度革命：从模糊感知到微观洞察

传统实验受限于人工读数与机械仪器的误差，往往止步于定性分析。而数字化实验通过0.1-100Hz高精度传感器和 毫秒级实时采样，将测量精度提升至微牛（μN）级。 比如简谐运动中，传统实验仅能观测振幅变化，而数字化系统可捕捉振动能量在动能与势能间 瞬时转换的微观细节，通过动态曲线揭示能量守恒的完整过程。  

2. 抽象概念具象化：让不可见之力“显形”

电磁场、量子效应等抽象概念，长期依赖理论推导与想象。数字化实验通过 三维动态建模与 多传感器融合，构建“可视化物理宇宙”。  

3. 突破传统实验边界：从验证已知到探索未知

传统实验受设备限制，往往局限于经典场景。数字化工具通过 无线数智小车、 模块化传感器阵列和 AI数据分析等拓宽实验维度。  

4. 学习模式重构：从被动接受转向主动建构。数字化实验的 实时反馈与 游戏化交互设计 ，重塑学生学习动机。  

5. 教学范式升级：误差即教材，数据即语言。传统教学回避实验误差，而数字化系统将误差转化为教学资源：  

甄老师的用心分享让我们能深刻体会到“数字化不是替代传统实验，而是为物理认知架设‘超导通道’——它让现象与本质的对话速率逼近光速。”当学生能“触摸”磁场、“解剖”误差、“导演”物理过程时，科学教育也将从知识传授走向思维革命。

赤峰第三中学李洲老师基于建构主义教育理论，系统阐述了物理实验教学在知识建构中的核心价值，并创新性提出初高中实验教学衔接策略。其研究成果从六个维度揭示了不同学段实验教学的梯度差异，为优化物理教学体系提供了理论支撑与实践路径。

一、教学体系的结构化分析

1. 实验设计梯度

初中阶段以验证性实验为主，采用预设式操作流程（如"测量物质密度"实验步骤明确、变量固定）；高中则转向探究性实验设计，如机械能守恒验证需自主完成"斜面角度选择→测量方案制定→误差控制设计"全流程。

2. 方法论的认知升级

在初中渗透控制变量法、理想实验法等基础方法基础上，高中深化发展为系统方法论训练。如"加速度测量"实验需综合运用极限法、图像法、逐差法等多重研究方法。

3. 数据处理能力进阶

构建"基础统计→误差分析→模型拟合"三级能力培养体系。初中掌握简单描点作图（如晶体熔化曲线），高中则需完成非线性回归分析（如弹簧振子周期平方与质量关系拟合）。

二、操作能力的螺旋式提升

建立"基础仪器→精密设备"的操作能力培养链。从初中天平（精度0.1g）到高中电火花计时器（精度0.02s），形成"规范操作→精度控制→故障排除"的技能发展路径。

三、教学改革的创新实践

1. 教材重构：将传统"步骤导向"实验手册改造为"问题链驱动"探究方案。

2. 教研转型：建立"课标分析→能力拆解→逆向设计"的备课机制。针对机械能守恒实验，开发"初中预备模块"（动能定性探究）与"高中发展模块"（定量验证系统设计）的衔接课程包。

 当兴趣培养与能力发展同频共振，当实验教学与素养培育有机统一，教育的连贯性便自然显现。这种以学习者为中心、以素养为导向的改革探索，不仅铺就学生物理学习的成长之路，更在深层次上推动着区域教育生态的转型升级—好的衔接教育，应该让每个孩子都成为自己学习进化的设计师。

赤峰第三中学韩凯昆老师介绍创新实验在物理教学上的应用，总结自制器材创新实验的三大优点：

1. 生活化实验场景构建

通过塑料瓶制作呼吸模型、覆杯实验展现大气压强等典型案例，将课堂延伸至生活场景。这种"厨房里的科学"设计策略不仅降低材料成本，更打破实验室的物理边界，使科学探索成为随时可开展的日常实践。学生在改造生活物品的过程中，既培养创新思维，又建立"科学即生活"的认知联结。

   2. 阶梯式认知体系搭建

以覆杯实验到托里拆利实验的进阶路径为例，展示如何通过实验难度梯度设计构建螺旋式上升的学习台阶。每个实验既是独立的知识模块，又是整体认知链条的关键环节。这种"积木式"教学设计使抽象概念具象化，复杂原理阶段化，帮助学生实现从现象观察到理论归纳的思维跨越。

3. 多模态教学资源整合

在教育类APP和在线课程平台上，创新实验通过三维动画拆解实验机理，利用慢镜头展示瞬间现象，配合专家解说深化理论阐释。这种视听融合的教学方式突破传统课堂的时空限制，形成"动手做-线上学-互动问"的立体学习网络，使知识获取效率提升42%

自制创新实验的教育革命，本质是回归科学探索的本真状态。当塑料瓶变成呼吸模型，当纸片演绎大气奥秘，这些微小的创新实践正在重构教育的基因序列。它们不仅传授知识，更培育科学精神；不仅改变教学方式，更重塑认知图式。这波教育新潮流的终极目标，是让每个孩子都成为"生活中的科学家"。

红山区初中物理教研员刘国民老师积极推动初高中衔接工作， 它不仅是教育连贯性的内在需求，更是提升红山区教育质量、为学生未来发展筑牢根基的政治责任。正因为深知这一点，刘老师一直致力于从初中物理教学层面出发，探索如何更好地实现这一关键衔接。他明白，要实现这一目标，必须从物理学科本身的特点入手。物理是一门充满趣味和奥秘的学科，但对于刚接触的初中生来说，若不能激发他们的兴趣，很容易让这门学科变成枯燥的公式和定理。因此，提高学生对物理的兴趣成为教学工作的首要任务。 为了点燃学生对物理的兴趣之火，刘老师在鼓励初高中物理教师积极开展实验教学，让学生亲手操作实验器材，观察实验现象，感受物理的奇妙。

在他看来，让学生一时对物理产生兴趣并不难，难的是如何将这份兴趣长久地保持住。刘老师认为，破局关键在于教学评价。传统的以考试成绩为主的评价方式过于单一，无法全面反映学生的学习过程和进步。他主张采用更能抓住孩子心理的事实评价，关注学生在学习过程中的每一个成长点。他鼓励所有物理教师在每一次课堂提问、小组讨论、实验操作中，细心观察学生的表现，及时给予肯定和鼓励。如当学生提出一个有价值的物理问题时，应会给予表扬，激发学生继续探索的欲望；当学生在实验中成功验证一个物理原理时，应引导学生总结经验，增强学生的成就感。 相信在像刘老师这样的教育工作者的共同努力下，红山区的教育名片将越来越亮丽，为学生的未来发展开辟更广阔的道路。

在会议的尾声阶段，红山区教育教学研究中心的白淑云副主任对本次会议进行了全面而深刻的总结。白主任着重肯定了三位老师的精彩讲座，她指出，这三场讲座内容丰富、观点新颖，从不同角度深入剖析了教育教学中的关键问题，不仅为在场的教育工作者们带来了新的启发，更为后续的教学实践提供了极具价值的参考。

白主任特别强调了本次集会具有开创性意义的两个“第一”：这既是红山区第一次举办的实验教学专题会议，也是红山区首次开展的初高衔接专题会议。这两个“第一次”的背后，蕴含着红山区教育领域对教育改革与发展的积极探索和深刻思考。实验教学作为培养学生实践能力和创新精神的重要途径，其战略价值不言而喻。此次专题会议的召开，标志着红山区教育将更加注重学生的动手操作能力和科学思维的培养，通过实验教学，让学生在实践中深化对知识的理解，提升解决实际问题的能力。而初高衔接专题会议的举办，则是着眼于学生的长远发展，旨在打破初中和高中教育之间的壁垒，实现教育的连贯性和系统性，帮助学生更好地适应高中阶段的学习节奏和要求。这两个“第一次”的专题会议，再次有力地强化了实验教学在整个教育体系中的战略价值，为红山区教育质量的全面提升奠定了坚实基础。

 此外，白主任对初高中物理教师们重新回归教学岗位也满怀殷切期望。她衷心希望老师们能够将本次会议中关于实验教学以及初高衔接的理念与方法，切实融入到日常教学实践中，化为实实在在的教学行动。

在实验教学领域，老师们需要精心打磨每一个实验环节，做到精雕细琢、严谨周密。要以饱满的热情和巧妙的引导，鼓励学生积极投身实验过程，勇于大胆探索未知。让学生在亲手操作实验的过程中，真切地感受到物理学科的独特魅力，从而激发他们内心深处对科学的热爱，逐步培养起扎实的科学探究精神，为未来的学习与成长筑牢根基。在初高衔接这一关键环节上，初中物理教师肩负着为学生筑牢基础的重任。要注重培养学生良好的学习习惯和科学的思维方式，帮助他们养成严谨、规范的学习态度，掌握正确有效的学习方法，为高中物理学习奠定坚实稳固的基石。高中物理教师则要密切关注学生从初中到高中的过渡衔接，深入了解每一位学生的实际情况，因材施教，灵活调整教学策略。要帮助学生平稳地实现知识的过渡与衔接，同时注重能力的逐步提升，让学生在高中阶段能够更好地适应物理学习的深度与广度，持续提升自身的物理素养。

白主任坚信，只要老师们齐心协力、携手共进，将这些理念与方法真正落到实处，定能进一步提升红山区物理教学的整体质量，为学生的全面成长与成才贡献更多坚实的力量，助力他们在未来的道路上行稳致远。