指向深度學習的初中物理實驗教學策略研究

中圖分類號：G427

文獻標識碼：A

文章編號：2097-1737（2025）18-0052-03

物理實驗作為初中物理教學的重要組成部分，是指通過實驗操作，引導學生在觀察、分析、推理、驗證等過程中掌握物理知識和技能，提升科學素養(yǎng)和實踐能力的教學活動。深度學習作為一種以學生為中心、注重知識體系建構和問題解決的學習方式，是當下教育研究的熱點。教師應充分意識到深度學習理念對初中物理實驗教學的價值，積極探索有效的教學策略，以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、實踐能力、創(chuàng)新精神和學習興趣，從而提高學科育人效果。

一、指向深度學習的初中物理實驗教學的價值（一）有助于完善學生的物理知識體系建構

在初中物理教學中，基于深度學習理念開展物理實驗教學，有助于學生更好地理解和建構物理知識體系，深入挖掘物理現(xiàn)象背后的原理。具體來說，深度學習強調對知識的深入探究，學生在深度學習過程中能從多個角度、多個層面理解物理概念，從而發(fā)現(xiàn)物理知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡，提高知識遷移能力[]。

（二）有助于鍛煉學生的物理實踐能力

基于深度學習開展物理實驗教學有助于進一步培養(yǎng)學生的物理實踐能力。學生在基于深度學習理念進行實驗操作時，不但可以更細致地觀察實驗現(xiàn)象，思考實驗情境與教材理論知識之間的聯(lián)系，還可以逐漸熟練掌握實驗器材的使用方法，提高實驗技能。另外，基于深度學習理念的初中物理實驗教學也有助于學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)、提出并解決問題，從而進一步培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，這也對學生物理實踐能力的發(fā)展有著重要的促進作用。

（三）有助于培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)

基于深度學習理念實施初中物理實驗教學，對于培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)具有重要意義。一方面，在深度學習理念的指導下，學生能熟練運用邏輯思維解決物理實驗過程中遇到的問題。另一方面，在深度學習理念下，學生敢于通過物理實驗過程對現(xiàn)有知識提出質疑，從而提升自身的批判性思維能力。除此之外，指向深度學習的初中物理實驗教學也有助于發(fā)展學生的創(chuàng)新思維。這都對學生科學思維的培養(yǎng)起著重要作用。

（四）有助于發(fā)展學生的自主探究能力

在初中物理教學中，學生的自主探究能力也是重要的發(fā)展目標。指向深度學習的初中物理實驗教學，往往會在尊重學生課堂主體地位的基礎上開展小組學習、團隊合作，這有利于學生相互學習、相互借鑒，積累高效的學習方法，從而提高自主學習能力并增強自主探究意識。

二、指向深度學習的初中物理實驗教學策略分析

（一）立足深度學習，明確實驗教學目標

在指向深度學習的初中物理實驗教學中，教師應充分重視教學目標的引領作用。深度學習強調知識的內(nèi)在聯(lián)系和學生的主動建構。教師應立足深度學習理念確立實驗教學目標，注重培養(yǎng)學生的科學探究能力、問題解決能力和創(chuàng)新思維[2]。

以人教版物理八年級（下冊）“摩擦力”的教學為例。在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中，教師可以立足深度學習理念明確實驗教學目標。

第一，教師需要確定實驗主題，明確實驗教學的價值。例如，本次實驗教學旨在通過探究滑動摩擦力的影響因素，引導學生學會運用觀察、分析、推理等實驗方法，培養(yǎng)學生的科學思維和問題解決能力，引導學生積極整合所學知識，形成完整的知識體系，從而提高學生的物理實驗技能。第二，教師需基于深度學習理念設定具體的實驗教學目標：目標一，理解滑動摩擦力的定義、產(chǎn)生的原因及影響因素，探究壓力大小、接觸面粗糙程度等因素對滑動摩擦力大小的影響；目標二，掌握控制變量法、轉換法等實驗方法，提高實驗技能；目標三，培養(yǎng)合作學習的精神，提高團隊協(xié)作能力。第三，教師需要基于實驗目標確定實驗評價標準，以保證實驗教學能發(fā)揮出實際作用。例如，教師可以針對以下內(nèi)容設計具體的目標要求和評價標準：在實驗過程中的操作規(guī)范、熟練程度及實驗器材的使用情況；收集、整理和分析實驗數(shù)據(jù)的能力；實驗結果的準確性以及實驗報告的完整性、條理性；在實驗過程中的討論、交流能力；對實驗現(xiàn)象進行思考、分析、總結和改進實驗方案的能力。

綜上，在指向深度學習的初中物理實驗教學中，明確教學目標是關鍵前提。教師只有立足深度學習理念，確立科學、明確、具體的教學目標，才能為實驗教學活動指明方向，使得整個實驗教學過程更順利地展開，從而保證初中物理實驗教學的質量，有效培養(yǎng)學生的科學探究能力和實驗技能。

（二）基于深度預習，科學擬訂實驗計劃

科學的實驗計劃是實驗教學順利實施的必要保證。在開展物理實驗教學之前，教師需基于深度學習理念引導學生通過閱讀教材、查閱資料、參考教輔書等方式展開自主預習，并圍繞實驗所要解決的問題、實驗所需的條件和器材、具體的實驗步驟、實驗任務的分工、實驗中可能出現(xiàn)的誤差和解決方法等擬訂出科學的實驗計劃，從而提高實驗的效率和準確性。這個過程不但有助于培養(yǎng)學生良好的預習習慣和自主制訂計劃的意識，還有助于提高學生的實驗學習能力和實驗成功率，同時也有助于滿足學生的自信心與成就感，激發(fā)其學習積極性[3]。

以人教版物理八年級（下冊）“浮力”的教學為例。在本章中，學生將學習浮力這一概念，了解阿基米德原理，掌握物體的浮沉條件及其應用的相關知識。在“探究浮力大小與物體排開液體體積的關系”實驗中，教師可基于深度預習理念，從以下幾個角度引導學生科學擬訂實驗計劃。教師可先設計預習任務，引導學生在實驗教學之前做好準備。例如，學生需要基于教材和教輔書理解浮力的定義、產(chǎn)生的原因以及浮力的計算公式，了解阿基米德原理，列出實驗所需的器材，并根據(jù)所學知識初步擬訂實驗步驟，討論實驗中可能遇到的問題及解決方案。接著，教師需要帶領學生擬訂具體的實驗步驟：（1）準備實驗器材，如彈簧測力計、燒杯、水、不同體積的物體等；（2）將物體懸掛在彈簧測力計上，記錄物體在空氣中的重力G；（3）將物體緩慢浸入水中，記錄物體在水中的重力F；（4）利用公式 計算物體所受浮力；（5）改變物體的體積，重復步驟 （2）～（4） ，記錄多組數(shù)據(jù)；（6）分析數(shù)據(jù)，得出浮力大小與物體排開液體體積的關系。而后，教師需要提醒學生注意以下操作要點：（1）確保實驗器材的準確性，如彈簧測力計的校準；（2）在浸入物體時，避免產(chǎn)生氣泡，以免影響測量結果；（3）記錄數(shù)據(jù)時，注意單位的一致性；（4）分析數(shù)據(jù)時，注意排除異常值，確保實驗結果的可靠性。

綜上，基于深度預習科學擬訂實驗計劃是初中物理實驗教學的重要環(huán)節(jié)，也是落實深度學習理念的有效路徑。教師可以通過引導學生進行深度、有效的預習，幫助其提前了解實驗原理、方法和步驟，從而擬訂科學的實驗計劃，做好參與物理實驗的認知準備和物質準備，以提高實驗效率、發(fā)展學生的自主學習能力與深度學習能力。

（三）優(yōu)化實驗情境，開展深度實驗探究

在指向深度學習的初中物理實驗教學中，教師可通過創(chuàng)設具有挑戰(zhàn)性、趣味性和啟發(fā)性的實驗情境，引導學生深入思考、主動探究，從而實現(xiàn)深度學習。這一過程不僅有助于激發(fā)學生參與物理實驗的積極性，還有助于體現(xiàn)學生的學習主體地位，提高學生的實驗探究能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和科學素養(yǎng)[4]。

以人教版物理八年級（上冊）“聲現(xiàn)象”的教學為例。在本章中，學生需學習聲音的產(chǎn)生與傳播、聲音的特性、聲的利用以及噪聲的相關知識。在“探究聲音的產(chǎn)生與傳播”實驗中，教師可通過創(chuàng)設真實生活情境、多媒體情境、問題情境或合作探究情境開展實驗教學。具體來說，教師可以通過敲擊桌面、拍打黑板等，讓學生直觀地感受聲音的產(chǎn)生；可以利用多媒體設備播放有關聲音產(chǎn)生與傳播的動畫，如聲音的傳播實驗、聲波在空氣中的傳播等，引導學生直觀地了解聲音的振動和傳播過程，以激發(fā)其參與實驗活動的熱情；也可以提出與聲音有關的問題，如“聲音的大小指什么，對傳播有怎樣的影響？”“聲音的傳播可能和哪些因素有關？”等，引導學生思考、討論并進行假設，從而為實驗教學奠定基礎；還可以基于實驗教學創(chuàng)設合作探究情境，如將學生分成若干小組，引導各個小組根據(jù)實驗目的設計實驗方案，并在教師的指導下進行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，對實驗結果進行分析、總結、交流和分享。

總之，在深度學習視域下，優(yōu)化實驗情境，開展深度實驗探究有助于提高初中物理實驗教學效果，激發(fā)學生的實驗參與熱情，營造積極的實驗教學氛圍，進而高效率、高質量地培養(yǎng)學生的探究能力，促進學生知識遷移意識和創(chuàng)新意識的發(fā)展。

（四）落實深度評價，保證實驗教學效果

在指向深度學習的初中物理實驗教學中，教師需通過多維的評價方式對學生的實驗過程、實驗結果、實驗思維和實驗能力進行全面評估，以確保實驗教學能達到預期目標，促進學生的深度學習。通過這樣的深度評價，學生可以在實驗過程中感受自己的進步，從而強化學習自信心與積極性，同時在實驗反思中總結實踐經(jīng)驗，提高實驗能力。教師也可以及時了解學生的學習情況，從而有針對性地調整教學策略，提高實驗教學效率[5]。

以人教版物理九年級（全一冊）“歐姆定律”的教學為例。在本章，學生將在掌握電壓、電流、電阻這三個電學核心概念的基礎上，了解電流、電壓與電阻的關系。在“探究電流與電壓、電阻的關系”實驗教學中，教師可就以下幾個方面開展教學評價，以貫徹深度學習理念。首先，教師需關注學生在實驗中的知識與技能表現(xiàn)，如學生在實驗過程中的操作規(guī)范性，以及是否能熟練掌握實驗儀器的使用方法，是否能正確讀取并記錄實驗數(shù)據(jù)，是否能夠遵循實驗步驟，確保實驗的順利進行。其次，教師需關注學生在實驗過程中所體現(xiàn)出的探究思維和創(chuàng)新思維，如學生在實驗過程中是否能根據(jù)實驗現(xiàn)象與數(shù)據(jù)得出合理的結論并進行分析和解釋，是否能提出新的實驗方案或改進措施，是否能運用所學知識對實驗結果進行拓展和延伸。再次，教師需評價學生的遷移、應用與整合思維，如學生是否能將實踐經(jīng)驗與實際生活相結合，運用所學知識解決實際問題，是否能積極聯(lián)系其他學科知識，關注知識的整體性與關聯(lián)性。最后，教師還需關注學生的批判性思維與反思、總結思維，如學生是否能對實驗過程進行總結，提煉出科學規(guī)律和實踐經(jīng)驗，是否能對實驗過程與結果進行深入反思，是否能從實驗中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并嘗試解決問題，是否能針對實驗過程中存在的問題提出合理的改進建議。

簡言之，在指向深度學習的初中物理實驗教學中，教師需要重視教學評價的積極作用，通過落實全面、深度的教學評價保證實驗教學效果，貫徹深度學習理念，提高實驗教學效率，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，促進學生批判性、反思性、遷移性、創(chuàng)新性等高階思維能力的發(fā)展。

三、結束語

綜上所述，指向深度學習的初中物理實驗教學有助于完善學生的理論知識體系，鍛煉學生的物理實踐能力，培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)，發(fā)展學生的自主探究能力。在實際教學中，教師應積極將深度學習理念融入物理實驗教學，通過設置明確的實驗教學目標，制訂科學的實驗計劃，創(chuàng)設多元的實驗教學情境和完善實驗教學評價，提升學生的物理學科核心素養(yǎng)，從而為學生的認知能力、思維能力與實踐能力的全面發(fā)展奠定堅實基礎。

參考文獻

[1]吳菁華.深度學習視域下的初中物理實驗教學[J].教育界，2023（36）：11-13.

[2]李雪妮.基于深度學習的初中物理實驗教學策略[J].廣西物理，2023，44（3）：83-85.

[3]萬洪順.深度學習視域下初中物理實驗教學策略研究[J].中學科技，2023（11）：32-34.

[4]侯麗容.深度學習視角下初中物理實驗教學策略[J].中學理科園地，2023，19（3）：27-29.

[5]吳順沙.深度學習理念下的初中物理實驗教學策略分析[J].智力，2023（13）：103-106.

作者簡介：李華明（1989.9-），男，貴州黃平人，任教于黃平縣舊州第二中學，一級教師，本科學歷。