淺析“深度學(xué)習(xí)”視域下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

摘 要：以往高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師大多通過演示實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生了解物理概念與物理規(guī)律，但效果并不理想。以“深度學(xué)習(xí)”理論為基礎(chǔ)，對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略加以探討，提出通過整體化與精細(xì)化的教學(xué)模式，幫助學(xué)生直觀感受物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵的教學(xué)方法，可以通過在物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究物理知識(shí)，并構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行情景化教學(xué)演練的方式，提高學(xué)生的認(rèn)知水平。

關(guān)鍵詞：“深度學(xué)習(xí)”；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

“深度學(xué)習(xí)”是指學(xué)生在對(duì)學(xué)習(xí)材料有整體性理解的前提下，對(duì)新的知識(shí)進(jìn)行批判性學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)方式，可以實(shí)現(xiàn)新知識(shí)與舊知識(shí)的有效銜接，并對(duì)知識(shí)架構(gòu)加以革新，形成新的知識(shí)體系。該教學(xué)方法的應(yīng)用，可以有效提高學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)水平，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

一、采用探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高中物理知識(shí)是對(duì)學(xué)生初中物理的補(bǔ)充，也是為接下來(lái)深層次的物理學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，所涉及的知識(shí)內(nèi)容都是對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有物理知識(shí)的總結(jié)，因而常見的高中物理實(shí)驗(yàn)主要為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，比如通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的折射原理等。而基于深度學(xué)習(xí)理論，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)類型加以調(diào)整，以探究性實(shí)驗(yàn)取代驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以此實(shí)現(xiàn)更加系統(tǒng)而全面的學(xué)生思維訓(xùn)練。

例如，魯科版高中物理選修3-1第六章第1節(jié)“探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”的教學(xué)中，在缺少教學(xué)實(shí)驗(yàn)的情況下，學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解能力就會(huì)受到思維的限制，難以理解這一重要知識(shí)點(diǎn)。以往所采用的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，大多是教師通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的方式幫助學(xué)生了解磁場(chǎng)的存在及其作用，但在深度學(xué)習(xí)視域下，教師可以通過組織學(xué)生自制道具的方式，開展探究性實(shí)驗(yàn)，以得到定性結(jié)論。比如，教師可以組織學(xué)生一起打造蹄形磁鐵，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生分別以鐵絲、銅絲與鋁絲來(lái)制作教具并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在此過程中學(xué)生可以通過自主操作與自主學(xué)習(xí)，通過觀察實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)道具所產(chǎn)生的變化，并總結(jié)其中規(guī)律得出相應(yīng)的物理知識(shí)定型結(jié)論。通過這種方式，學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)所產(chǎn)生的印象會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所起到的效果。

二、采取模型化教學(xué)模式

不同于初中物理教學(xué)，高中物理教學(xué)中更加強(qiáng)調(diào)物理模型的重要作用，通過建立物理模型來(lái)深化對(duì)高中物理知識(shí)的了解與掌握，同時(shí)更好地分析與解決問題。高中物理教學(xué)中，在忽略某些次要因素的情況下才有可能得到理想化的物理模型，而理想模型需要對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析，通過建立物理模型為解決物理問題提供幫助，同時(shí)也可以通過比對(duì)物理模型及實(shí)際問題，來(lái)幫助進(jìn)一步提高學(xué)生的思維邏輯性，實(shí)現(xiàn)對(duì)高中物理知識(shí)的深度學(xué)習(xí)[1]。

高中物理教學(xué)中，物理研究對(duì)象模型化的相關(guān)內(nèi)容較多，比如魯科版高中物理選修3-2中的“理想電流表”“理想電壓表”的相關(guān)內(nèi)容等。采用模型化教學(xué)方式，重視高中物理模型的研究，可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的模型提取流程：①原型觀察與原型分類→②關(guān)注主要因素，忽略次要因素→③建立模型表現(xiàn)，提取模型特征→④以規(guī)律為基礎(chǔ)建立物理模型→⑤對(duì)模型變式加以研究→⑥利用模型解決問題。在高中物理教學(xué)中，采用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)幫助學(xué)生建立相應(yīng)的科學(xué)化思維與實(shí)驗(yàn)性探究意識(shí)，以此全面提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生的物理水平。

三、展開情景化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過向?qū)W生展示物理現(xiàn)象，來(lái)幫助學(xué)生明確物理概念與物理規(guī)律，在過程中，學(xué)生的認(rèn)知流程就是現(xiàn)象—概念—規(guī)律。教師可以基于學(xué)生的物理學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，尋找學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，將物理問題的應(yīng)對(duì)與解決作為物理教學(xué)的核心，并不斷實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)呈現(xiàn)方式的優(yōu)化與調(diào)整，整合零散的物理知識(shí)，以更加完整的物理知識(shí)共同體的方式加以呈現(xiàn)，以保障學(xué)生對(duì)高中物理的深度學(xué)習(xí)。

教師可以在高中物理教學(xué)的課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生對(duì)物理概念加以歸納。例如，教師可以進(jìn)行氯化鈉水溶液導(dǎo)電旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過對(duì)磁感線的通電，觀察氯化鈉溶液的旋轉(zhuǎn)情況，以更加直觀地觀察電流下磁場(chǎng)變化的規(guī)律。通過這種方式，以更加直觀、更加貼合高中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的方式，幫助學(xué)生了解“安培力”的真正內(nèi)涵，并為學(xué)生對(duì)“安培力”的進(jìn)一步研究提供了認(rèn)知框架。同時(shí)借助于情景實(shí)驗(yàn)，教師要引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地歸納并提出一定的假設(shè)，包括“安培力”的大小與導(dǎo)電溶液的關(guān)系、“安培力”的大小與電極電流之間的關(guān)系以及“安培力”的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系等。進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)中通過對(duì)變量的控制來(lái)對(duì)“安培力”的大小進(jìn)行測(cè)量，引導(dǎo)學(xué)生探討其中規(guī)律，并探求“安培力”的受力方向。在此基礎(chǔ)上，教師再引入“右手定則”，通過情景化實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，幫助學(xué)生在探究中掌握物理知識(shí)與物理定律[2]。

基于以上論述，在“深度學(xué)習(xí)”理論視域下開展高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要對(duì)“深度學(xué)習(xí)”理論有充分的認(rèn)知，并掌握該理論在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用策略，通過探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)、模型化教學(xué)模式與情景化實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，幫助學(xué)生更加直觀與系統(tǒng)地掌握物理知識(shí)與物理規(guī)律。在教學(xué)中，要熟練運(yùn)用這三種教學(xué)方法，以之為一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的整體，來(lái)強(qiáng)化對(duì)學(xué)生高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張圣兵.“深度學(xué)習(xí)”觀照下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略分析[J].中學(xué)物理，2014，32（9）：30-31.

[2]涂強(qiáng)春.深度學(xué)習(xí)理論視域下的高中物理教學(xué)邏輯梳理策略例談[J].課程教學(xué)研究，2017（12）：84-88.

作者簡(jiǎn)介：林旭，1983年11月出生，男，福建莆田人，本科學(xué)歷，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中物理教育工作。