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

李雪妮

（寧縣第五中學(xué)，甘肅 慶陽(yáng) 745206）

0 引言

在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生理解概念知識(shí)、分析物理現(xiàn)象的關(guān)鍵所在，經(jīng)過教師的正確引導(dǎo)對(duì)課程內(nèi)容形成全新的認(rèn)知，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)。因此，教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程并進(jìn)行實(shí)踐，鍛煉他們的知識(shí)運(yùn)用技能與自主探究意識(shí)，達(dá)到夯實(shí)物理基礎(chǔ)的目的，有利于學(xué)科核心素養(yǎng)的提高，為學(xué)生日后長(zhǎng)遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)之路打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 深度學(xué)習(xí)的特征

1.1 強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)最早源自于人工智能領(lǐng)域，指機(jī)器人不同于傳統(tǒng)運(yùn)算方式、融入全新理念的一種學(xué)習(xí)方法[1]。將其應(yīng)用于教育行業(yè)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的深入研究以及帶有強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)的自主探究式學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)的必要前提是學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深層次思考，其中，問題意識(shí)在一定程度上決定著深度學(xué)習(xí)的實(shí)際效果。在這一背景下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由原始的“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)探究”，對(duì)本課即將學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)內(nèi)容形成深刻地理解，并能夠利用它們解決具體問題，切實(shí)保證深度學(xué)習(xí)的有效性。

1.2 注重知識(shí)間的拓展與聯(lián)系

在深度學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生應(yīng)更加注重理論知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性，結(jié)合現(xiàn)有的知識(shí)積累對(duì)其進(jìn)行拓展與延伸，以此開闊他們的視野，構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)框架，為后續(xù)的深入研究做好鋪墊。學(xué)生可以在深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，主動(dòng)對(duì)課程內(nèi)容加以整合，尋求對(duì)概念的理解與對(duì)知識(shí)的協(xié)同構(gòu)建。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)之間的拓展與聯(lián)系，學(xué)生應(yīng)將之前學(xué)過的內(nèi)容遷移至全新的情境中，在新舊知識(shí)的串聯(lián)中促進(jìn)思維的靈活發(fā)展，同時(shí)加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。

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

2.1 課前深度預(yù)習(xí)，培養(yǎng)問題意識(shí)

深度學(xué)習(xí)的特征之一便是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠凸顯出主動(dòng)性，通過對(duì)課程內(nèi)容的深入研究總結(jié)出不同知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，從中挖掘出具有思考價(jià)值的重要問題，以此保證他們的學(xué)習(xí)效果[2]。而課前預(yù)習(xí)的方式則能滿足深度學(xué)習(xí)的要求，使學(xué)生提前對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成初步了解，回到課堂中能夠與教師或其他同學(xué)進(jìn)行針對(duì)性溝通，切實(shí)提高他們的學(xué)習(xí)效率。

以人教版八年級(jí)上冊(cè)《凸透鏡成像的規(guī)律》為例，教師提前將導(dǎo)學(xué)案發(fā)送到班級(jí)微信群里，要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材信息并將空缺部分補(bǔ)充完整。例如：在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用器材：_____，_____，_____，_____，測(cè)定所選凸透鏡的教具，運(yùn)用太陽(yáng)光經(jīng)過凸透鏡后會(huì)聚于_____，_____與_____的距離即為焦距。教材中強(qiáng)調(diào)蠟燭、凸透鏡、光屏三者的中心在一條直線上，把成倒立的不同像時(shí)的像距和物距填入表格中，如表1所示：

表1 倒立的不同像時(shí)的像距和物距實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)思考成倒立放大、倒立等大與倒立縮小的像時(shí)物距和焦距有什么關(guān)系？凸透鏡成像時(shí)，什么情況下物像分居透鏡兩側(cè)，什么情況下物像在同側(cè)？在多元問題驅(qū)動(dòng)下使學(xué)生高效完成深度預(yù)習(xí)，為課堂中的實(shí)驗(yàn)操作奠定良好基礎(chǔ)，對(duì)物理綜合素養(yǎng)的提升起到促進(jìn)作用。

2.2 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)探究欲望

情境教學(xué)法是一種行之有效的授課方式，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)年級(jí)的各門學(xué)科教學(xué)中，有利于激發(fā)學(xué)生的探究欲望，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的效果。因此，在初中物理課堂中，教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，將課程重點(diǎn)內(nèi)容與學(xué)生的基本學(xué)情結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，吸引更多人參與到實(shí)踐中，不僅能加深對(duì)理論知識(shí)的理解，還可以調(diào)動(dòng)他們的主動(dòng)性，營(yíng)造良好的班級(jí)氛圍，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)使學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

以人教版八年級(jí)下冊(cè)《液體的壓強(qiáng)》為例，教師利用多媒體設(shè)備創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，以動(dòng)態(tài)的方式展現(xiàn)水平桌面上的茶杯對(duì)桌面存在的壓強(qiáng)，使學(xué)生知道本課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，為了調(diào)動(dòng)他們的好奇心，教師提出發(fā)出疑問：“液體也受到重力，對(duì)容器底部有沒有壓強(qiáng)呢？”學(xué)生紛紛發(fā)表自己的觀點(diǎn)，在自由討論中形成活躍的課堂氣氛。接著繼續(xù)提問：“夏天快要來(lái)了，很多同學(xué)喜歡游泳，根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)思考，站在與腰一般高的水池中時(shí)有一種什么樣感覺？”使學(xué)生意識(shí)到液體具有壓強(qiáng)，順利引出實(shí)驗(yàn)操作。教師出示一個(gè)底部扎有橡皮膜的兩端開口的直玻璃管，放入一塊小橡皮，引導(dǎo)學(xué)生觀察底部橡皮膜的變化，并提出問題：“怎樣用一種器材來(lái)探究液體對(duì)容器側(cè)壁有沒有壓強(qiáng)呢？”要求他們自行設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在真實(shí)情境中促進(jìn)思維的靈活發(fā)展，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。

2.3 課中完善實(shí)驗(yàn)，形成高階思維

深度學(xué)習(xí)理念要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)關(guān)注知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，經(jīng)過深入思考對(duì)課程內(nèi)容形成全新的認(rèn)知，以此構(gòu)建完整的知識(shí)框架，有利于高階思維的形成。因此，基于深度學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師應(yīng)以學(xué)生的物理基礎(chǔ)和認(rèn)知特點(diǎn)為切入點(diǎn)，將他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的思維過程展現(xiàn)出來(lái)，形成一份有價(jià)值的學(xué)習(xí)資料，可以用于日后的復(fù)習(xí)與鞏固中，切實(shí)保證深度學(xué)習(xí)的有效性。

以人教版九年級(jí)《串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律》為例，在探究串聯(lián)電路中電壓的測(cè)量時(shí)，學(xué)生以小組合作的方式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)具體流程，總結(jié)出以下三種方案，如圖1 所示：

圖1 實(shí)驗(yàn)流程方案

通過這樣的方式呈現(xiàn)學(xué)生的思考過程，總結(jié)出多種實(shí)驗(yàn)方案，充分鍛煉思維的廣闊性和發(fā)散性，在反復(fù)探究與實(shí)踐中總結(jié)出最佳方案，不僅對(duì)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律形成更加深刻的認(rèn)知，還在深度學(xué)習(xí)中形成高階思維，實(shí)現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

2.4 課后深度互動(dòng)，深化實(shí)驗(yàn)效果

物理學(xué)科在中考中占據(jù)著較大的分值，是學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)的科目之一。將深度學(xué)習(xí)理念落實(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，就是使學(xué)生通過自主探究總結(jié)出具有思考價(jià)值的問題，并結(jié)合現(xiàn)有的知識(shí)積累進(jìn)行深度研究。因此，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師應(yīng)將班級(jí)同學(xué)劃分為4～6 人一組的模式，利用小組合作的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論，或是分析某個(gè)操作步驟的準(zhǔn)確性，在不斷地交流中總結(jié)出具有挑戰(zhàn)性的問題，針對(duì)這些疑問展開深度學(xué)習(xí)活動(dòng)。

以人教版八年級(jí)下冊(cè)《彈力》為例，在制作簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)時(shí)，教師將彈簧固定在木板上保持豎直狀態(tài)，記錄彈簧的原長(zhǎng)并標(biāo)記，在下面懸掛一個(gè)0.5 N 的鉤碼并做好標(biāo)記，取下鉤碼觀察彈簧能夠恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度，在彈簧下依次掛1 N，1.5 N，2 N 的鉤碼，并分別做標(biāo)記，注意每次實(shí)驗(yàn)后都要及時(shí)取下鉤碼觀察彈簧能否恢復(fù)到原來(lái)的長(zhǎng)度。要求學(xué)生以小組合作的方式自行操作，根據(jù)標(biāo)記分別測(cè)量出彈簧的長(zhǎng)度并完成表格，如表2所示：

表2 彈力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在實(shí)驗(yàn)后的深度討論中加深對(duì)彈力相關(guān)知識(shí)的理解，形成良好的班級(jí)氛圍，在深度學(xué)習(xí)中增項(xiàng)實(shí)驗(yàn)效果，有助于提高學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，物理是初中階段的重要科目，教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)轉(zhuǎn)變教育理念，不斷創(chuàng)新授課模式，意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，基于新課標(biāo)的指引重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)的價(jià)值[3]。與此同時(shí)，充分尊重學(xué)生的主體地位，結(jié)合課程內(nèi)容制定科學(xué)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，通過深度預(yù)習(xí)、創(chuàng)設(shè)情境、完善實(shí)驗(yàn)以及課后互動(dòng)等方式優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和認(rèn)知能力，有效培養(yǎng)他們的創(chuàng)新性思維，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入研究，達(dá)到理想的物理教學(xué)效果。