指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

[摘? ?要]實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的基礎(chǔ)和根本，如何解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種有效方法。如何實(shí)現(xiàn)指向深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位？文章提出四個(gè)教學(xué)策略，從不同的角度引領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的深度學(xué)習(xí)。

[關(guān)鍵詞]物理實(shí)驗(yàn);深度學(xué)習(xí);教學(xué)策略

[中圖分類(lèi)號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2020）27-0046-02

一、問(wèn)題的提出

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中占據(jù)特殊且重要的地位，是物理教學(xué)的基礎(chǔ)和根本。但由于受應(yīng)試教育的影響，長(zhǎng)期處于“講起來(lái)重要，教起來(lái)次要”的尷尬境地，實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到足夠的重視，所以至今物理實(shí)驗(yàn)課依然存在一些問(wèn)題。（1）演示實(shí)驗(yàn)—— 一人忙碌，全班看。教師為了做到實(shí)驗(yàn)精確無(wú)誤，取得預(yù)想的效果，常常將講臺(tái)當(dāng)作舞臺(tái)，自己變成演員，學(xué)生充當(dāng)觀眾。（2）分組實(shí)驗(yàn)——全班忙碌，一人看。實(shí)驗(yàn)方案、步驟、總結(jié)歸納基本由教師講授，學(xué)生只是按照教師的要求進(jìn)行操作，這樣的分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，失去了教師的引導(dǎo)作用，同時(shí)也無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。以上物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)反映出的突出問(wèn)題，正如郭元祥教授所說(shuō)：是價(jià)值目標(biāo)的淡化與虛化、學(xué)習(xí)過(guò)程的霸權(quán)與控制、教學(xué)方式的粗放與低效，帶來(lái)的是教力與學(xué)力的反向增長(zhǎng)，使教學(xué)效果大打折扣。

如何破解這種困境，指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有深刻理解，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方式的呈現(xiàn)時(shí)，不論是分組實(shí)驗(yàn)還是演示實(shí)驗(yàn)，都應(yīng)該以學(xué)生為主體，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)本位現(xiàn)象和形式主義傾向，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地幫助學(xué)生“學(xué)習(xí)能力生根”，真正實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)凸顯以學(xué)生為主體、情智多元共生、高效集約生態(tài)、課堂交往優(yōu)化的教學(xué)改革。

二、深度學(xué)習(xí)和指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)涵

1.深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和需求，在理解的基礎(chǔ)上主動(dòng)地、批判性地學(xué)習(xí)新思想和知識(shí)，運(yùn)用多樣化的學(xué)習(xí)策略來(lái)深度加工知識(shí)信息，建立多學(xué)科知識(shí)、多渠道信息、新舊知識(shí)信息等之間的聯(lián)系，建構(gòu)個(gè)人知識(shí)體系并有效遷移應(yīng)用到真實(shí)情景中解決復(fù)雜問(wèn)題的學(xué)習(xí)。

2.指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在克服以往物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中表面、表層的局限，引導(dǎo)學(xué)生深層、深刻學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)，理解物理知識(shí)，建構(gòu)知識(shí)體系，真實(shí)地探究物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這是師生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)探究，獲得大量事實(shí)，基于此通過(guò)概括、抽象獲得概念和規(guī)律等知識(shí)，并提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，開(kāi)發(fā)出促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的系列、典型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課例的研究。

指向深度學(xué)習(xí)的“教”是為了引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)“學(xué)”，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不是簡(jiǎn)單地“告訴”學(xué)生知識(shí)，也不是讓學(xué)生按部就班重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作，而是“激發(fā)”學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能、學(xué)習(xí)熱情，幫助學(xué)生找到正確的處事方法、態(tài)度、價(jià)值觀以及提升綜合能力。教師一旦將“自主性、能動(dòng)性、創(chuàng)造性”為基本特征的學(xué)生主體性激發(fā)出來(lái)，點(diǎn)燃“智慧火把”，那么物理學(xué)科知識(shí)的建構(gòu)、方法意義的找尋、智慧能力的提升將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，能實(shí)現(xiàn)改變當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)低效、無(wú)效甚至負(fù)效的現(xiàn)狀，達(dá)到“建構(gòu)知識(shí)、提升能力、培育素養(yǎng)”的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值追求。

三、指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

1.引領(lǐng)學(xué)生自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

“自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)”就是要引導(dǎo)學(xué)生能進(jìn)行自我規(guī)劃、自主學(xué)習(xí)、自我監(jiān)控、自我反思。其核心要素：學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)的規(guī)劃;學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解、整合、總結(jié)與反思;學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)策略的審視能力;學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的自我評(píng)價(jià)能力。

高中物理實(shí)驗(yàn)主要分成力學(xué)和電學(xué)兩大部分，在學(xué)習(xí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)該與學(xué)生一起分析力學(xué)實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)，比如紙帶的應(yīng)用，用紙帶可以測(cè)瞬時(shí)速度、加速度和判定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。在學(xué)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)該引領(lǐng)學(xué)生去研究電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的共同點(diǎn)，比如伏安法內(nèi)外接的使用、滑動(dòng)變阻器分壓與限流接法的使用等。學(xué)生通過(guò)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)共性的學(xué)習(xí)，主動(dòng)探索其他實(shí)驗(yàn)中相關(guān)問(wèn)題的解決方法，達(dá)到實(shí)驗(yàn)技能的提升、實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成。

【案例分析1】在研究“實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系”時(shí)，如何讓橡皮筋做的功就是小車(chē)合力做的功，教師不妨引導(dǎo)學(xué)生去思考在研究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，如何消除摩擦力的影響，讓線的拉力成為小車(chē)所受的合力。通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的知識(shí)遷移，讓學(xué)生自己去尋找解決問(wèn)題的方法，達(dá)到對(duì)所研究知識(shí)的深層次理解，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。

2.引導(dǎo)學(xué)生問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

引導(dǎo)學(xué)生問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以“問(wèn)題”來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)方式?！皢?wèn)題”是組織學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)活動(dòng)的中心，強(qiáng)調(diào)“問(wèn)題”與知識(shí)運(yùn)用以及思維品質(zhì)與學(xué)科能力的培養(yǎng)。研究教師如何把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置成若干小問(wèn)題，讓學(xué)生對(duì)新知識(shí)進(jìn)行理解、分析和探究等深入學(xué)習(xí)，從而進(jìn)入深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)。

【案例分析2】“實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”中，為什么要平衡摩擦力、為什么要小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量等都是學(xué)生比較難理解的內(nèi)容。教師要破解這些難題，巧設(shè)問(wèn)題、逐步引導(dǎo)。

為什么要平衡摩擦力？可以設(shè)定以下問(wèn)題：牛頓第二定律中，F(xiàn)指的是什么？（讓學(xué)生知道，我們要研究的不是小車(chē)受到的某個(gè)力與加速度的關(guān)系，而是合力與加速度的關(guān)系。）小車(chē)受到幾個(gè)力，合力是什么，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，找合力有什么困難？（讓學(xué)生知道由于摩擦力的存在，使尋找小車(chē)合力存在很大的困難。）能消除摩擦力嗎？有什么辦法讓摩擦力抵消呢？（不能消除摩擦力，那只能通過(guò)其他力來(lái)抵消摩擦力，間接達(dá)到“消除”摩擦力的效果。）

為什么要小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量？可設(shè)定以下幾個(gè)問(wèn)題：平衡摩擦力后，小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，砝碼做什么運(yùn)動(dòng)？細(xì)線的拉力與砝碼的重力大小相等嗎？（這個(gè)是學(xué)生容易忽略的問(wèn)題，在此提出讓學(xué)生知道砝碼的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，知道砝碼的重力與細(xì)線的拉力大小并不相等。）如何才能讓拉力的大小與砝碼的重力大小接近呢？（引導(dǎo)學(xué)生列出拉力與重力的關(guān)系，得出只有當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量時(shí)，才能認(rèn)為砝碼的重力為小車(chē)受到的合力。）

為什么在有接力測(cè)力器的實(shí)驗(yàn)中，不需要滿足小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量的條件？為什么將小車(chē)和砝碼看作一個(gè)研究整體時(shí)，不需要滿足小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量的條件呢？這些問(wèn)題的提出，既是對(duì)學(xué)生所學(xué)內(nèi)容掌握情況的了解，也是對(duì)相關(guān)知識(shí)的拓展和延伸，使學(xué)生所學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)、豐富、全面。

3.引發(fā)學(xué)生結(jié)構(gòu)導(dǎo)向?qū)W習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

將結(jié)構(gòu)導(dǎo)向教學(xué)作為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)性策略研究，注重教學(xué)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)性和豐富性?；趯?duì)知識(shí)的深度理解和完整把握，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo);將知識(shí)進(jìn)行處理，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為知識(shí)背后隱含的思想和方法;學(xué)生對(duì)新知識(shí)的敘述、闡釋、改變;初步形成個(gè)人對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解與認(rèn)識(shí)。學(xué)生自覺(jué)尋找知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)從而主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程，即通過(guò)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向?qū)W習(xí)，可讓其體驗(yàn)到知識(shí)是一種結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)的過(guò)程就是知識(shí)意義的建構(gòu)過(guò)程。

【案例分析3】在演示自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師為了取得較好的效果，往往設(shè)置在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，小燈泡突然變亮，從而給學(xué)生留下深刻的印象。但為什么會(huì)突然變亮呢？就這需要教師引導(dǎo)學(xué)生去分析自感現(xiàn)象，了解自感現(xiàn)象的原理。在學(xué)習(xí)自感現(xiàn)象后提出如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，燈有沒(méi)有突然變亮呢？讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、選擇器材，操作實(shí)驗(yàn)并得出燈忽然變亮與忽然變暗的原理及規(guī)律。

4.組織學(xué)生開(kāi)展探究學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活現(xiàn)象、重視對(duì)知識(shí)的探究與理解、重視操作中出現(xiàn)問(wèn)題后的思考等，這都是物理這門(mén)學(xué)科的特點(diǎn)和素質(zhì)教育內(nèi)在規(guī)律對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的本質(zhì)要求。

【案例分析4】測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋诿鞔_實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求后，教師應(yīng)該放手讓學(xué)生去思考、去設(shè)計(jì)、去實(shí)驗(yàn)、去驗(yàn)證、去反思。由于問(wèn)題有開(kāi)放性，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，經(jīng)過(guò)學(xué)生的充分討論，得出了多種方案。例如懸掛法，測(cè)出細(xì)繩的拉力和物體的質(zhì)量，根據(jù)兩力平衡就可以求出重力加速度的大小;自由落體法，測(cè)出下落的高度和時(shí)間，就可以通過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)公式算出重力加速度;等等。當(dāng)學(xué)生提出這么多方法后，可以讓他們?nèi)プ鰧?shí)驗(yàn)，探究哪些方案是可行的、哪些方案是不可行的?？尚械姆桨钢?，哪些容易做到、哪些不易做到。通過(guò)這一系列的探究與思考，學(xué)生不僅掌握到測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊姆椒?，更?duì)與加速度相關(guān)的知識(shí)有了全面和深刻的理解，有助于深度學(xué)習(xí)。

總之，探究物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握，更對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力的提升和物理學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)有著重要的作用。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 郭元祥.知識(shí)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與深度教學(xué)[J].教育研究與評(píng)論（中學(xué)教育教學(xué)），2009（11）：80.

[2]? 楊鳳樓.問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)：物理實(shí)驗(yàn)深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性策略.名師在線，2019（20）：2-3.

[3]? 貢和法.以能力為導(dǎo)向的政治課深度教學(xué)[J].江蘇教育，2015（18）：23-25.

（責(zé)任編輯? ?黃諾依）