自上世纪90年代以来，江苏省前黄中学物理学科中心立足物理实验教学改革，对青少年物理学人才的培养模式进行了长达30年的实践探索。伴随着我国课程改革进入深水区，省前中物理学科中心更是积极响应教育部发布的《关于加强和改进中小学实验教学的意见》的号召，在丰富与完善实验课程架构、拓展与创新实验教学方式、构建与协同文化环境、创生与延展学习空间中，逐渐形成了“四位一体”实验育人范式。

适性扬才的课程育人

省前中物理学科中心在长期的探索中，以高中物理课程标准为依据，坚持与贯彻《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》的文件精神，构建了“一体两翼”的课程架构。该课程架构以国家课程校本化处理为主体，注重学生物理学习兴趣与实验基础素养的获取；以科学普及实验课程和科技创造实验课程为两翼。科学普及实验课程用于拓宽学生的科学视野，培养其成为科学知识的推广者；科技创造实验课程则培养学生的科学实践能力，培养其成为科技创新的实践者，为加快建设科技强国夯实人才基础。

为了匹配“一体两翼”实验课程的实施，省前中物理学科中心逐步凝炼生成了包括5E教学模式、IDEAS科学读写教学模式与项目化学习等在内的多种物理实验教学模式。5E教学模式强调学生通过小组合作学习，历经参与（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、精致化（Elaboration）与评价（Evaluation）的过程，促进学生对物理实验的理解及其背后的知识建构。IDEAS科学读写教学模式，聚焦于科学概念和概念应用，将科学阅读和科学写作融入科学教学的读写模式，有助于培养学生的科学素养。项目化学习则是指学生在一段时间内围绕自己感兴趣的、真实有挑战性的问题而开展的完整的、真实的学习活动，从而促进学生真实发生科学实践。

多元系统的活动育人

省前中物理学科中心为培养学生的科学实践意识，提高科学实践技能和科学创新能力，开展了项目众多、内容丰富的学科活动。一方面，学科中心开展了以成果展示类、竞赛类、互动体验类等项目在内的校园科技周活动。其中，成果展示类活动有学生的科学发明制作、科学海报绘制与科幻动漫创作等；竞赛挑战类活动有纸桥承重、水火箭、高空扔鸡蛋等；互动体验类活动则为高校科技前沿大篷车进校园、航模表演、OM创意剧场等。另一方面，学科中心结合省市各类竞赛开展校级选拔赛，如全国中小学生金钥匙科技竞赛、青少年科技创新大赛等。此外，学科中心还引进了物理学术辩论赛（IYPT）——一项由大学或中学组织实施，以解决开放性物理问题为目的，开展基本知识、理论分析、实验方案等学习活动的辩论性比赛。

正是在多元系统的学科活动实践体验中，省前中学生在物理学方面的成果令人瞩目。如OM社团2015年荣获全国科普创新实验大赛（上海赛区）第四名；2019年，张家晨、朱岚两位同学获得全国青少年创新大赛二等奖，其中朱岚同学申报、获批两项实用新型专利，张家晨同学获江苏省青少年创新大赛培源奖（全省仅三名）。省前中的IYPY社团在2015—2019年荣获全国高中生物理创新竞赛（CYPT）一等奖，2015—2019年荣获在澳门举办的华语地区高中生学术辩论赛特等奖，2013—2020年荣获江苏省高中生物理创新竞赛（JSYPT）一等奖。

具身沉浸的文化育人

在省前中物理学科中心看来，实验育人不仅应落实在具体的实践活动中，更需要通过潜移默化的文化熏陶产生。为此，学科中心着力建设具身化、沉浸式的文化育人体系，其中包含物理文化长廊、互动体验区与校友荣誉展览室，让学生能自然而然地感受到物理学实验的魅力。文化长廊的主要内容有：物理学史十大最美丽实验、物理学发展史、物理与艺术等。围绕着文化长廊的每一项内容，学科中心开发了相应的课程或活动。如围绕最美丽的实验，学科中心开设引导学生“重走物理学家实验探究之路”的学习活动，让学生了解物理学发展过程，学习物理学家的探究方法、学科思想与科学精神。

互动体验区则提供了“手感发电”“磁悬浮”“立体成像”等多种小实验装置，让学生在沉浸式的体验中领悟物理学原理。走近该区域的科学机器人，学生还可以与之进行科学互动，了解前沿科技知识。而学生互动体验区的SPOC学习资源网，更是提供了学生随时随地需要查阅与检索的学科资料，让他们在学习国外中学生实验探究项目的同时，可以和同学、老师及高校导师开展互动交流。校友荣誉展览室里陈列了历届物理学科领域的杰出校友，历届校友获奖证书展示、成长历程介绍及其对学弟学妹的寄语，构建了一道靓丽的学科风景，进而润物无声地浸润、滋养学生的学科情感、科学志向与经验智慧。

空间延展的协同育人

育人不仅发生在课堂上，还可以深入家庭生活、社区街头、企业工厂。省前中物理学科中心长期以来不断延展学生学习空间，构建了家庭、学校、社会三维同构的协同育人机制。一方面，学科中心开发出富有趣味性、操作性强的家庭小实验。由于家庭小实验所用的材料简单易得，且与生活实际联系紧密，因而扩大了学生的知识领域，培养了他们的观察能力、动手操作能力以及创新思维。另一方面，学科中心注重培养学生关心公益事业、勇于承担社会责任的宝贵品质，经常组织学生志愿者进社区进行科普宣讲，向公众普及科学技术知识，传播科学思想，弘扬科学精神。

为了让学生亲身参与科学实践，积极体验科创发明与科技应用，促进学生在实践体验中提升科学素养，省前中物理学科中心加强与常州科教城、武进高新区、石墨烯小镇等地的高新技术企业交流合作，共建学生“校外实践活动基地”。学校通过定期组织学生进入企业工厂，深入车间参观学习，开展职业体验活动，提升了学生对物理学实践应用的理解和职业生涯规划意识。学校还积极与清华、北大、南大等著名高校缔结学科联盟，开展高中生走进高校实验室的研学活动，并聘请高校学科专家，让他们辅导有创新潜质的学生进行科学研究和科创实践活动，进一步激发学生创新精神与实践能力。

数十年来，省前中物理学科中心始终以改革创新为动力推进物理实验课程建设，在实践反思、修正磨合与推广凝练中不断提高实验教学质量。省前中的物理实验育人方式转型的实践探索，是在增强学生主动性投入学习的基础上，为促进学生探究能力、审辩能力与创新能力的提升，进行的积极思考和有益实践。