摘要：本研究聚焦于核心素养导向下山区寄宿制初中物理创新实验的设计与实践。基于当前教育改革背景，探讨了如何通过创新实验设计培养学生的科学探究能力、科学思维方式和科学态度。研究采用行动研究方法，在山区寄宿制学校开展实践，设计并实施了一系列创新物理实验。结果表明，基于核心素养的创新实验能有效提升学生的学习兴趣、实践能力和创新思维，同时也为山区寄宿制学校的物理教学提供了新的思路和方法。

关键词：核心素养；初中物理；创新实验；山区寄宿制学校；实践探索

引言：

随着新一轮基础教育课程改革的深入推进，培养学生的核心素养已成为当前教育的重要目标。在物理学科教学中，如何通过创新实验设计来培养学生的核心素养，尤其是在教育资源相对匮乏的山区寄宿制学校中，成为一个亟待解决的问题。本研究旨在探讨在核心素养导向下，如何设计和实施适合山区寄宿制初中学生的创新物理实验，以提升学生的科学素养和创新能力。

一、理论基础

核心素养理论强调培养学生的关键能力和必备品格，为物理创新实验设计提供了目标导向。在此基础上，建构主义学习理论认为学习是学生主动建构知识的过程，启发教师设计能激发学生主动探索的实验活动[1]。情境认知理论则指出学习应置于真实情境中，这一观点指导教师创设贴近生活的物理实验情境，使学生能将所学知识与实际问题解决相结合。这三个理论相互补充，共同为山区寄宿制学校的物理创新实验提供了坚实的理论支撑，指导教师设计既能培养核心素养，又能激发学生主动参与、联系实际的物理实验活动。

二、研究方法

行动研究法贯穿整个研究过程，通过在山区寄宿制学校中持续的实践、反思和改进，不断优化创新实验设计。问卷调查法用于收集学生和教师对创新实验的反馈，包括学习兴趣、实验难度和教学效果等方面的数据。案例分析法则聚焦于典型实验案例，深入探讨实验设计的创新点、实施过程中的问题及解决策略[2]。这三种方法相互补充，形成了一个完整的研究体系：行动研究提供实践基础，问卷调查提供量化数据支持，案例分析则提供质性深度分析，共同确保研究结果的科学性和实用性。

三、创新实验设计与实施

（一）基于核心素养的实验设计原则

基于核心素养的实验设计原则强调以学生发展为中心，注重培养科学探究能力、科学思维和科学态度。实验设计应突出问题导向，设置开放性问题激发学生思考；强调过程体验，鼓励学生自主设计实验方案；注重实践操作，培养动手能力和创新思维。实验内容应贴近山区寄宿生活实际，利用身边材料，提高实验的可操作性和趣味性。此外实验设计还应注重学科融合，将物理知识与其他学科知识相结合，培养学生的综合素养和系统思维能力。

（二）创新实验案例分析

创新实验案例分析聚焦于"自制简易电动机"、"探究影响单摆周期的因素"和"设计与制作太阳能热水器"三个实验。这些实验充分利用山区寄宿学校现有资源，将理论知识与生活实际紧密结合。"自制简易电动机"实验利用易得材料，引导学生探索电磁感应原理；"探究单摆周期"实验通过变量控制方法，培养学生的科学探究能力；"太阳能热水器"实验则结合当地资源，培养学生的工程思维和创新能力。这些实验不仅激发了学生的学习兴趣，也培养了其动手实践、科学探究和创新思维能力，有效促进了核心素养的形成。

（三）实验实施策略

实验实施策略融合了分层教学、小组合作学习和项目式学习方法。分层教学针对山区寄宿制学校学生学习基础的差异性，设计难度递进的实验任务，确保每个学生都能参与并获得成长。小组合作学习充分利用寄宿制学校学生共同生活的优势，培养团队协作能力和交流技巧。项目式学习则将实验与实际问题解决相结合，如设计改进寝室照明系统，激发学生的创新思维和实践能力。这些策略的综合运用不仅提高了实验的参与度和效果，也培养了学生的多元化能力，为核心素养的形成奠定了基础。

四、研究结果与分析

（一）学生核心素养的提升

创新实验的实施显著提升了山区寄宿制学校学生的核心素养。学生的科学探究能力得到明显增强，表现为能够独立设计实验方案、控制变量和分析数据。科学思维方式的改善体现在学生能够运用物理知识解释日常现象，如利用热胀冷缩原理解释寝室门在不同季节开关难易程度的变化。科学态度与兴趣的培养则反映在学生主动参与实验的积极性提高，课后讨论物理问题的频率增加。学生的创新能力和实践技能也有显著提高，能够利用有限资源创造性地解决实际问题，如改进宿舍节能设计。

（二）教师教学能力的提升

创新实验的设计与实施过程显著提升了山区寄宿制学校物理教师的教学能力。教师们展现出更强的实验设计能力，能够将抽象物理概念转化为贴近学生生活的实验内容，如利用宿舍日常物品设计力学实验。教学方法更加多样化，从传统讲授转向引导式、探究式教学，有效激发了学生的学习兴趣。此外教师的资源整合能力得到提升，能够充分利用有限的实验设备和材料，创造性地开展实验教学。跨学科整合能力也有所增强，教师能够将物理知识与其他学科如地理、生物等结合，设计综合性实验项目，全面培养学生的科学素养。

（三）山区寄宿制学校物理教学模式的创新

创新实验的实施推动了山区寄宿制学校物理教学模式的显著变革。形成了"课堂-宿舍-实验室"三位一体的教学模式，充分利用寄宿制学校的时空优势。课堂上进行理论讲解和实验设计，宿舍成为学生讨论和预习的延伸空间，实验室则是动手实践的主要场所。这种模式打破了传统的时空界限，实现了全天候、沉浸式的物理学习。同时建立了"导师制"实验小组，由高年级学生辅导低年级学生，形成梯度学习氛围。引入了"物理创新项目"制度，鼓励学生结合当地实际问题开展长期研究，有效提升了学生的创新能力和实践技能。

结语：

本研究通过在山区寄宿制初中开展核心素养导向的物理创新实验设计与实践，探索了一条适合山区学校特点的物理教学新路径。研究表明，基于核心素养的创新实验能有效激发学生的学习兴趣，培养其科学探究能力和创新思维。然而在实施过程中仍面临诸如设备不足、教师培训等挑战。未来研究可进一步探索如何更好地结合山区学校的实际情况，优化创新实验设计，为提升山区学生的物理核心素养提供更多实践依据。

参考文献

[1]吴瑞昌.核心素养视域下初中物理创新实验教学的策略[J].中学课程辅导，2024，（25）：51-53.

[2]汤顺华.学科核心素养培养下的初中物理实验教学评价探究[J].生活教育，2024，（07）：62-64.