基于深度學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

姚桂松

【摘要】物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，新課標(biāo)中明確指出教師必須以學(xué)生終身發(fā)展為核心目標(biāo)、面向全體同學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)來展開教學(xué)，初中階段教師應(yīng)該充分發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用，利用好課內(nèi)教學(xué)時(shí)間，借助實(shí)驗(yàn)來激活學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為他們提供知識(shí)探索的動(dòng)力，也為課堂注入生機(jī)和活力.教師可以采取分組實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、問題探究、信息化實(shí)驗(yàn)、拓展實(shí)驗(yàn)等方式展開教學(xué)，幫助學(xué)生深度學(xué)習(xí)，保證整體教學(xué)效果，達(dá)成增強(qiáng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目標(biāo).

【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí);實(shí)驗(yàn)教學(xué);策略研究

實(shí)驗(yàn)是初中物理學(xué)科教育體系中重要的一部分，是學(xué)生理解物理概念、分析物理現(xiàn)象的關(guān)鍵，但是根據(jù)對(duì)當(dāng)前階段初中物理教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查來看，大部分教師受到傳統(tǒng)思想影響，或是認(rèn)為日常教學(xué)時(shí)間嚴(yán)重不足，所以忽視了物理實(shí)驗(yàn)這項(xiàng)內(nèi)容，學(xué)生對(duì)日常所學(xué)物理知識(shí)只是淺層的了解，實(shí)踐運(yùn)用能力更是遠(yuǎn)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，故而教師必須及時(shí)轉(zhuǎn)化教育思想，在課內(nèi)為學(xué)生提供獨(dú)立學(xué)習(xí)、動(dòng)手實(shí)踐的空間，從而幫助他們提高理解能力，在夯實(shí)物理基礎(chǔ)的前提下實(shí)現(xiàn)綜合發(fā)展.

1 分組：把握認(rèn)知沖突，設(shè)計(jì)分組實(shí)驗(yàn)，端正學(xué)習(xí)態(tài)度

“只有學(xué)生親身經(jīng)歷、感受的東西才能真正理解和掌握”，因此在初中物理教學(xué)課堂上，教師需要在了解學(xué)生實(shí)際情況的前提下組織實(shí)踐活動(dòng)，過程中倡導(dǎo)分組教學(xué)，首先明確學(xué)生之前的認(rèn)知差異，將他們進(jìn)行科學(xué)分層，再依照同組異質(zhì)的原則完成分組任務(wù)，把握他們的認(rèn)知沖突，讓所有人都能在合作探究中深化對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的理解和記憶，并且在合作中端正態(tài)度、發(fā)展思維，得到綜合能力的提升.同時(shí)一些物理實(shí)驗(yàn)難度較大，學(xué)生難以獨(dú)立完成，以合作的形式降低學(xué)習(xí)難度，并讓組內(nèi)成員互相幫助、互相監(jiān)督，在潛移默化中培養(yǎng)初中生學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，充分調(diào)動(dòng)他們的積極性、主動(dòng)性，讓所有人都能在自主探索中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和再創(chuàng)造，從而增強(qiáng)物理核心素養(yǎng)[1].

例如 對(duì)《光的折射》一課進(jìn)行教學(xué)的過程中，教師可以組織小組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，根據(jù)上文提到的方法對(duì)學(xué)生科學(xué)分組，為每一個(gè)小組準(zhǔn)備光具盤、平行光源、玻璃水槽、水彩筆、碗筷、水等實(shí)驗(yàn)材料，讓每一個(gè)小組都自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，讓他們將準(zhǔn)備好的碗放在桌面上，將碗放入其中，觀察碗底，再將水倒入碗中，合作觀察碗底的變化，再鼓勵(lì)他們將筷子插入盛水的碗中，繼續(xù)觀察筷子在水面處的變化，在小組合作的過程中學(xué)生能自由發(fā)散思維，他們會(huì)根據(jù)自己觀察的結(jié)果來對(duì)“光的折射”現(xiàn)象有更深刻的認(rèn)知，通過不斷提問、討論的方式深化認(rèn)知：“為什么加入水之后碗的深度看上去發(fā)生的變化？為什么是變淺了而不是變深了？”、“為什么看著筷子在碗中好像彎了，但是拿出來還是原來的樣子呢？”他們想要弄清楚這些問題就會(huì)主動(dòng)去分析教材內(nèi)給定的理論，討論“光的傳播”相關(guān)問題，小組合作分析“介質(zhì)”對(duì)于光的傳播現(xiàn)象的影響，在頭腦風(fēng)暴、自由討論中逐漸理解“光的折射”概念，在潛移默化中理解知識(shí)內(nèi)涵，并且在具象化實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)，增強(qiáng)整體記憶.

2 創(chuàng)新：合理改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，激活探索興趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)做結(jié)合

初中屬于物理學(xué)科的啟蒙教育階段，因此大部分知識(shí)難度還不算太高，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)相關(guān)演示儀器要求也不高，面對(duì)此種類型的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以結(jié)合教學(xué)現(xiàn)狀、利用已有的材料對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新改造，在保證最終實(shí)驗(yàn)效果的前提下合理創(chuàng)新，讓學(xué)生能更輕松地參與其中，產(chǎn)生沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)于知識(shí)的理解也更加深刻，同時(shí)他們?cè)趧?dòng)手操作的過程中也能積極思考，提出主觀質(zhì)疑，并且和教師、同學(xué)積極討論，學(xué)生也能開放思維、自由想象，主動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)改變，從而領(lǐng)悟核心理念的內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)[2].

例如 在講述《氣體的壓強(qiáng)》一課時(shí)，教師可以選擇簡(jiǎn)易版的實(shí)驗(yàn)工具，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加接近學(xué)生的實(shí)際生活，保證他們?cè)谏硇姆潘傻那闆r下自由思考問題，在愉快的氛圍中深化認(rèn)知，此時(shí)根據(jù)課程內(nèi)容選擇“乒乓球”這一生活常見物品，展示提前準(zhǔn)備好的軌道，將兩個(gè)乒乓球放在軌道上，此時(shí)拿出一根吸管，從中間用力吹氣，此時(shí)能驚訝地發(fā)現(xiàn)，明明是想將兩個(gè)乒乓球分開，但是它們卻在外力的作用下向中間靠攏了，這樣簡(jiǎn)單且有趣的實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞旨ぐl(fā)起學(xué)生的好奇心和求知欲，學(xué)生們躍躍欲試，想要自己動(dòng)手嘗試實(shí)驗(yàn)，由此在“做”中“學(xué)”，但是由于乒乓球質(zhì)量過大，所以學(xué)生在吹的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)乒乓球掉落的問題，此時(shí)，教師引導(dǎo)他們尋找乒乓球的替代物，換用氣球來完成實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)氣球綁在一起，用同樣的方式吹氣，觀察氣球的運(yùn)動(dòng)情況，通過這樣多元化創(chuàng)新教學(xué)的方式能讓物理概念更加清晰，學(xué)生也能獲得探究的動(dòng)力，主動(dòng)參與其中，后期他們甚至?xí)约簞?chuàng)新思考，尋找更多相似的實(shí)驗(yàn)材料，如點(diǎn)燃蠟燭，朝火焰吹氣等，通過這樣的方式自然而然的理解“氣體的壓強(qiáng)”概念，并能通過所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活中的問題，實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的發(fā)展.

3 設(shè)問：圍繞問題探究，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，活躍學(xué)生思維

初中階段學(xué)生思維較為活躍，他們累積了一定的生活經(jīng)驗(yàn)，也對(duì)各領(lǐng)域知識(shí)有了初步的掌握，因此在面對(duì)新學(xué)科、新知識(shí)時(shí)會(huì)基于好奇心與求知欲的驅(qū)動(dòng)來主動(dòng)深入探索，如果此時(shí)教師能加以有效引導(dǎo)，則能進(jìn)一步開闊學(xué)生的思維，讓他們?cè)谒伎?、探究、表達(dá)的過程中自然對(duì)知識(shí)產(chǎn)生深刻認(rèn)知[4].

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師一定要發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用，基于實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等因素提出多元化問題，堅(jiān)定“以生為本”的核心理念，讓學(xué)生可以自由思考、自由表達(dá)，提高課堂參與度.同時(shí)多元化問題的展示，自然創(chuàng)設(shè)出了真實(shí)的情境，實(shí)現(xiàn)知識(shí)條件化、知識(shí)生活化目標(biāo)，學(xué)生產(chǎn)生沉浸式體驗(yàn)，嘗試從不同角度出發(fā)去分析問題，還能由實(shí)驗(yàn)聯(lián)想到自己的實(shí)際生活，從而真正將物理概念、公式內(nèi)化于心，收獲更好的學(xué)習(xí)成果，實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的發(fā)展[3].

例如 《摩擦力》一課中，教師可以組織“手的摩擦”主題實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓他們可以知道摩擦力的存在以及其對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的作用，還可以在實(shí)驗(yàn)中探索滑動(dòng)摩擦力大小與接觸面粗糙程度、接觸面之間壓力大小之間的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中激活他們運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的熱情，保證所有人養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)理想化教育目標(biāo).

在此過程中讓學(xué)生的手分別處于下述三種狀態(tài)：（1）放在桌面上用力推或者拉，手在桌面上運(yùn)動(dòng);（2）手平放在桌面上用力推拉但是保持手不動(dòng);（3）手平放在桌面上，不推不拉，也保持手不動(dòng)，在三種不同的狀態(tài)下感受手的運(yùn)動(dòng)是否受到了阻礙.

基于此引出“摩擦力”的概念，并且循序漸進(jìn)提出問題：（1）摩擦力是在什么情況下產(chǎn)生？（2）摩擦力的作用點(diǎn)在哪里？（3）摩擦力朝向什么方向？（4）摩擦力的作用是什么？由此在實(shí)驗(yàn)中幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ).

此時(shí)教師還可以演示彈簧測(cè)力計(jì)通過繩子拉著木塊前進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，用同樣問題引導(dǎo)的方式來講解測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的方法，在教師的引導(dǎo)下同學(xué)們開動(dòng)思維、積極探索，最終通過對(duì)問題的逐一解答內(nèi)化知識(shí)、實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究能力的提升.

4 多媒體：搜集網(wǎng)絡(luò)素材，生動(dòng)化教學(xué)，增強(qiáng)教育效果

當(dāng)前階段我國(guó)信息技術(shù)發(fā)展迅速，各個(gè)領(lǐng)域都借助信息技術(shù)手段輔助工作，在此形勢(shì)下教育發(fā)展也需要進(jìn)行針對(duì)性創(chuàng)新，尤其是初中物理教學(xué)中，部分實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不易觀察或者存在一定的危險(xiǎn)性，教師無法讓學(xué)生親身參與到實(shí)驗(yàn)的過程中，為了不影響整體教育效果，教師可以充分發(fā)揮出現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在網(wǎng)絡(luò)上搜集相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資料，選擇與當(dāng)前階段學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)最相符的視頻材料，課內(nèi)演示仿真實(shí)驗(yàn)、展開生動(dòng)化教學(xué)，將物理變化過程進(jìn)行清晰地再現(xiàn)，學(xué)生在多媒體引導(dǎo)下學(xué)習(xí)積極性明顯提高，從而加深對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知，同時(shí)也可以利用多媒體快進(jìn)、快退、暫停、特寫等功能，讓物理現(xiàn)象得以更加直觀、形象地呈現(xiàn)，學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)進(jìn)行具象化記憶，提高物理學(xué)習(xí)能力、獲得全面發(fā)展.

例如 教授《走進(jìn)分子世界》單元時(shí)，教師首先可以播放兩段主題視頻導(dǎo)入課程：“花園香氣怡人”、“紅燒肉香氣四溢”，通過這樣的方式引發(fā)學(xué)生的聯(lián)想，他們會(huì)結(jié)合自己的實(shí)際生活思考“為什么家里做飯時(shí)一進(jìn)家門就能聞見飯香味那呢？”從而引出“分子的熱運(yùn)動(dòng)”概念，基于.

運(yùn)用多媒體展示實(shí)驗(yàn)，從而引出分子模型：（1）展示用放大鏡放大后的粉筆筆跡，學(xué)生如果用自己的肉眼觀察這一實(shí)驗(yàn)很有可能忽視細(xì)節(jié)，但是用多媒體放大后，大家能清楚地看到微粒之間的空隙;（2）酒精與水的混合實(shí)驗(yàn)，由于酒精和水顏色近似，所以依靠直觀觀察很難看出微粒之間的差異，故而改用多媒體展示，將二者有效區(qū)分.在多媒體的實(shí)驗(yàn)演示下同學(xué)們對(duì)分子模型產(chǎn)生熟悉感，從而更容易接受后續(xù)的高難度知識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的提升

5 拓展：借用生活物品，布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提高探究水平

課內(nèi)教學(xué)結(jié)束后，教師為保證他們對(duì)所學(xué)認(rèn)知的深刻性，必須要展開課外拓展教學(xué)，以一種開放式的方法來為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，讓他們可以在主觀能動(dòng)性的驅(qū)使下主動(dòng)探索、實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而更深層次地理解知識(shí)內(nèi)涵，及時(shí)將所學(xué)內(nèi)化，實(shí)現(xiàn)物理素養(yǎng)的發(fā)展.

對(duì)課外實(shí)驗(yàn)用品的選擇尤為重要，首先為了方便學(xué)生全員參與，應(yīng)該尋找日常生活的常見物品，但是由于學(xué)生對(duì)問題的探究思路不同，教師難以做到面面俱到，同時(shí)既然是為了鍛煉學(xué)生的探究、實(shí)踐能力，也不必一一幫助他們解決，提高課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放度，讓學(xué)生發(fā)揮出自主性，在解決問題的過程中實(shí)現(xiàn)物理素養(yǎng)的發(fā)展.教師此時(shí)需要做的就是設(shè)置科學(xué)、有效的實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生自主選做，還可以鼓勵(lì)能力較強(qiáng)的學(xué)生自己制定課題，從而獲得良好的教育效果.

例如 依然以《走進(jìn)分子世界》一課教學(xué)為例，在完成對(duì)“分子間引力”的概念后教師支持學(xué)生在生活中自由選擇材料，他們會(huì)將有水的銀行卡、打碎的鏡子等靈活應(yīng)用，從而驗(yàn)證課內(nèi)所學(xué)理念是否正確，在自主實(shí)驗(yàn)的過程中內(nèi)化所學(xué)，深度學(xué)習(xí)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)物理素養(yǎng)的發(fā)展.

6 結(jié)語

綜上所述，“教無定法，貴在得法”，初中階段的物理教師必須順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)及時(shí)更新教育思想，在對(duì)教學(xué)理念進(jìn)行創(chuàng)新的過程中提高整體教學(xué)質(zhì)量，在此過程中必須明確物理學(xué)科的基本特征，明確實(shí)驗(yàn)的重要意義，同時(shí)確定新課程標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)價(jià)值，將二者結(jié)合組建課堂，借助分組互動(dòng)、創(chuàng)新發(fā)展、問題引導(dǎo)、多媒體融合以及課外拓展的途徑來優(yōu)化教學(xué)，吸引學(xué)生主動(dòng)參與各項(xiàng)活動(dòng)，加強(qiáng)他們的認(rèn)知能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力，達(dá)成新時(shí)代初中物理的理想化教學(xué)目標(biāo).

參考文獻(xiàn)：

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