指向深度學習的探究型實驗教學策略

陳榮清

【摘 要】近年來，越來越多初中物理教師開始強調訓練學生的物理思維，通過物理實驗課程引導學生進行深度學習。新課程改革的理念也強調以學生為主體，鼓勵學生開展自主探究活動。本文將首先介紹深度學習對初中生學習物理的意義，然后簡述當前阻礙初中物理探究型實驗教學的因素，最后探討指向深度學習的探究型實驗的教學策略。

【關鍵詞】深度學習；探究型實驗；初中物理

探究型實驗是指學生沿著某一學習主線進行自主探究學習物理的過程。學生在自己動腦設計實驗過程、親手做物理實驗的過程中會發(fā)現(xiàn)從未曾關注的實驗細節(jié)。這種探究型實驗有利于學生挖掘物理知識的細節(jié)，并建立由具象到抽象的思維體系，幫助學生掌握深度學習的方法。

一、深度學習對初中生學習物理的意義

（一）掌握正確的物理學習方法

深度學習是一種由表象到實質、由具象到抽象的學習方法。深度學習的理念與初中物理學科對學生的要求契合。初中物理課程中有許多抽象概念，教師在講解這些概念前，往往需要通過解析生活現(xiàn)象、進行物理實驗等具象的方法幫助學生理解具體含義。在學生理解具體含義后，教師便會提升教學難度，通過總結具體的現(xiàn)象得出抽象的物理概念和規(guī)律。如果學生能夠掌握深度學習的方法，便可由學生自己完成這個過程，無需教師引導，學生的物理自學能力也會有所提升。

（二）形成科學嚴謹?shù)奶骄烤?/p>

深度學習的過程必須遵循一定的規(guī)律。在由淺入深的過程中，各個環(huán)節(jié)密切聯(lián)系，任何一個環(huán)節(jié)的疏忽都會導致學生無法得出正確的實驗結論。這在客觀上對學生的邏輯思維、科學思維提出了要求。只有具備科學、嚴謹探究精神的學生才能順利完成物理實驗。

二、當前阻礙初中物理實驗教學的因素

（一）學生學習積極性不高

學習熱情是影響初中物理教學效率的因素之一。在傳統(tǒng)教學過程中，許多教師忽視了學生的課堂感受，課上一味灌輸物理知識，這導致許多學生的課堂參與感不強，失去了探究物理知識的動力。為改變這種狀況，教師必須糾正自己的錯誤觀念，使物理實驗課堂的主導權重新回到學生手中。同時，教師應轉變教學方式，多引導學生自主探究，從而提升學生的課堂參與感。

（二）教師所定教學目標模糊

教師目標體現(xiàn)的是教師的教學思路，但由于教學目標并不完全屬于物理教學的主體內容，許多教師忽略了這部分內容的設計。模糊的教學目標會使學生在學習過程中感到迷茫，尤其是對自學能力較弱的學生來說，模糊的學習目標會導致他們在學習基礎知識時便出現(xiàn)困難，從而致使他們的學習無力感，這都不利于學生物理學習的可持續(xù)發(fā)展。教師必須考慮自身的教學計劃和不同層次學生的學習能力制定科學、明晰的教學目標，提升教學的針對性。

三、指向深度學習的探究型實驗的教學策略

（一）明確實驗探究不同層次的教學目標

教學目標是學生進行探究實驗的主線，這條“主線”設計得好，學生的探究思路便會十分清晰，實驗過程便會富有邏輯性。教師在設計教學目標時，要注重實驗的層次性，遵循由淺入深的原則設計教學目標。新課程改革要求教師兼顧具體的教學目標、情感態(tài)度、價值觀目標，教師在設計這兩個部分的學習目標時，要分別考慮它們的層次性。

以《光的反射》的相關實驗為例。這一部分實驗的初步學習目標是：通過實驗掌握光的反射定律、了解反射現(xiàn)象中光路的可逆性，同時了解鏡面反射和漫反射。通過分析學習目標中的用詞，學生能領悟不同目標在本次實驗中的重要性。針對“光的反射定律”，教師使用的是“掌握”一詞；針對可逆性，教師使用的是“了解”一詞；針對鏡面反射、漫反射，教師使用的是“知道”一詞。由此可見，光的反射定律是本次實驗的重中之重，也是進行其他實驗的重要基礎。光的反射定律是本節(jié)課需要掌握的內容，教師對后兩者的要求則相對較低。因此，學生在探究實驗的過程中首先要掌握光的反射定律，并在此基礎上逐步學習光的可逆性、鏡面反射、漫反射。通過分析學習目標，本節(jié)課的學習思路也逐漸清晰。不難看出，由淺入深、由易到難的原則在教學目標中得到了充分體現(xiàn)。而這些原則本身也是深度學習的重要基礎。

在設計情感態(tài)度、價值觀目標時，許多教師認為這部分教學目標并沒有明確的層次區(qū)分，于是，直接將不同目標逐條列出，忽略了各個目標之間的關系。這既不利于鍛煉學生的邏輯思維，也不利于學生的深度學習。教師可以根據(jù)“由實驗到生活”的順序設計情感態(tài)度、價值觀目標。比如在本實驗中，介質的選擇、介質密度對實驗結果有很大影響。教師可以先要求學生形成嚴謹?shù)膶嶒灳?，同時，鍛煉學生的發(fā)散性思維，要求學生在實驗探究過程中充分考慮多種可能出現(xiàn)的情況，做好假設，然后再利用實驗驗證自己的觀點。然后，教師要將目標落實到現(xiàn)實生活中，如讓學生思考“投影幕布為什么要用粗布制作？”等問題，引導學生將實驗結果應用到現(xiàn)實生活中，從而形成思考生活的習慣。

（二）探究實驗過程中的細節(jié)設定

實驗細節(jié)是影響實驗結果的重要因素。深入探究實驗細節(jié)不僅可以突出探究型實驗側重“探究”這一特點，還可以引導學生從微觀角度入手解決物理問題，掌握由小到大、由局部到整體的學習方法，為進一步深入學習提供思路。

例如，在進行“大氣壓強的測定”這一實驗時，學生必定要經(jīng)歷選擇彈簧測力器、吸盤的過程。但在傳統(tǒng)的教學過程中，教師往往會提前給學生準備好這些器材，學生不必考慮如何選擇這些實驗器具。教師這種“包辦”實驗的做法不利于鍛煉學生的實驗探究能力。教師應當放開對學生的束縛，讓學生動手參與實驗的各個過程，包括選擇實驗器材的過程。比如，在選擇彈簧測力器時，教師要引導學生思考彈簧測力器在這個實驗中的作用，然后從這一工具的作用出發(fā)，探究選擇該器材需要考慮的因素。例如，要考慮彈簧的彈力。如果彈簧彈力過小，記錄拉力時會產(chǎn)生困難；如果彈簧彈力過大，很可能導致吸盤內的空氣排不干凈。

通過參與探究實驗的全過程，學生會對細節(jié)之處掌握得更為全面，同時，學生在總結實驗結果偏差時會顯得更加游刃有余。

（三）利用微課、慕課補充實驗教學的內容

初中物理教學內容多、課時緊張，許多物理實驗的操作過程較為復雜，需要調整實驗條件，多次實驗后才能得到相對可靠的實驗結果。為解決課時安排與實驗要求之間的矛盾，教師可以引入微課、慕課等現(xiàn)代化等教學工具作為實驗課程的補充。利用微課、慕課補充課堂內容不僅有利于解決課時緊張的問題，還有利于開拓學生的物理視野，促進學生的深度學習。

比如，在探究歐姆定律時，教師可以利用微課展示具體的實驗過程。如果本節(jié)課的教學重點是分析實驗結果，教師則可以略過具體的實驗過程，直接播放微課的總結部分，并結合自己的課程計劃分析實驗結果的科學性。通過播放微課，教師免去了實驗時需要不斷更換電阻的麻煩。通過縮減具體的實驗過程，教師能夠充分突出實驗探究的重點，引導學生將注意力放在分析實驗結果上，這體現(xiàn)了物理實驗課程主次分明的特點。

總之，深度學習是一種有效的學習模式，但學生必須在持續(xù)的學習過程中摸索這種學習模式的具體路徑。教師在開展探究型實驗的過程中引入深度學習模式應更加注重發(fā)揮學生學習的主動性，不斷增強學生的自學能力，使學生成為實驗探究課程的主體。

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