指向深度学习的探究型实验教学策略

陈荣清

【摘 要】近年来，越来越多初中物理教师开始强调训练学生的物理思维，通过物理实验课程引导学生进行深度学习。新课程改革的理念也强调以学生为主体，鼓励学生开展自主探究活动。本文将首先介绍深度学习对初中生学习物理的意义，然后简述当前阻碍初中物理探究型实验教学的因素，最后探讨指向深度学习的探究型实验的教学策略。

【关键词】深度学习；探究型实验；初中物理

探究型实验是指学生沿着某一学习主线进行自主探究学习物理的过程。学生在自己动脑设计实验过程、亲手做物理实验的过程中会发现从未曾关注的实验细节。这种探究型实验有利于学生挖掘物理知识的细节，并建立由具象到抽象的思维体系，帮助学生掌握深度学习的方法。

一、深度学习对初中生学习物理的意义

（一）掌握正确的物理学习方法

深度学习是一种由表象到实质、由具象到抽象的学习方法。深度学习的理念与初中物理学科对学生的要求契合。初中物理课程中有许多抽象概念，教师在讲解这些概念前，往往需要通过解析生活现象、进行物理实验等具象的方法帮助学生理解具体含义。在学生理解具体含义后，教师便会提升教学难度，通过总结具体的现象得出抽象的物理概念和规律。如果学生能够掌握深度学习的方法，便可由学生自己完成这个过程，无需教师引导，学生的物理自学能力也会有所提升。

（二）形成科学严谨的探究精神

深度学习的过程必须遵循一定的规律。在由浅入深的过程中，各个环节密切联系，任何一个环节的疏忽都会导致学生无法得出正确的实验结论。这在客观上对学生的逻辑思维、科学思维提出了要求。只有具备科学、严谨探究精神的学生才能顺利完成物理实验。

二、当前阻碍初中物理实验教学的因素

（一）学生学习积极性不高

学习热情是影响初中物理教学效率的因素之一。在传统教学过程中，许多教师忽视了学生的课堂感受，课上一味灌输物理知识，这导致许多学生的课堂参与感不强，失去了探究物理知识的动力。为改变这种状况，教师必须纠正自己的错误观念，使物理实验课堂的主导权重新回到学生手中。同时，教师应转变教学方式，多引导学生自主探究，从而提升学生的课堂参与感。

（二）教师所定教学目标模糊

教师目标体现的是教师的教学思路，但由于教学目标并不完全属于物理教学的主体内容，许多教师忽略了这部分内容的设计。模糊的教学目标会使学生在学习过程中感到迷茫，尤其是对自学能力较弱的学生来说，模糊的学习目标会导致他们在学习基础知识时便出现困难，从而致使他们的学习无力感，这都不利于学生物理学习的可持续发展。教师必须考虑自身的教学计划和不同层次学生的学习能力制定科学、明晰的教学目标，提升教学的针对性。

三、指向深度学习的探究型实验的教学策略

（一）明确实验探究不同层次的教学目标

教学目标是学生进行探究实验的主线，这条“主线”设计得好，学生的探究思路便会十分清晰，实验过程便会富有逻辑性。教师在设计教学目标时，要注重实验的层次性，遵循由浅入深的原则设计教学目标。新课程改革要求教师兼顾具体的教学目标、情感态度、价值观目标，教师在设计这两个部分的学习目标时，要分别考虑它们的层次性。

以《光的反射》的相关实验为例。这一部分实验的初步学习目标是：通过实验掌握光的反射定律、了解反射现象中光路的可逆性，同时了解镜面反射和漫反射。通过分析学习目标中的用词，学生能领悟不同目标在本次实验中的重要性。针对“光的反射定律”，教师使用的是“掌握”一词；针对可逆性，教师使用的是“了解”一词；针对镜面反射、漫反射，教师使用的是“知道”一词。由此可见，光的反射定律是本次实验的重中之重，也是进行其他实验的重要基础。光的反射定律是本节课需要掌握的内容，教师对后两者的要求则相对较低。因此，学生在探究实验的过程中首先要掌握光的反射定律，并在此基础上逐步学习光的可逆性、镜面反射、漫反射。通过分析学习目标，本节课的学习思路也逐渐清晰。不难看出，由浅入深、由易到难的原则在教学目标中得到了充分体现。而这些原则本身也是深度学习的重要基础。

在设计情感态度、价值观目标时，许多教师认为这部分教学目标并没有明确的层次区分，于是，直接将不同目标逐条列出，忽略了各个目标之间的关系。这既不利于锻炼学生的逻辑思维，也不利于学生的深度学习。教师可以根据“由实验到生活”的顺序设计情感态度、价值观目标。比如在本实验中，介质的选择、介质密度对实验结果有很大影响。教师可以先要求学生形成严谨的实验精神，同时，锻炼学生的发散性思维，要求学生在实验探究过程中充分考虑多种可能出现的情况，做好假设，然后再利用实验验证自己的观点。然后，教师要将目标落实到现实生活中，如讓学生思考“投影幕布为什么要用粗布制作？”等问题，引导学生将实验结果应用到现实生活中，从而形成思考生活的习惯。

（二）探究实验过程中的细节设定

实验细节是影响实验结果的重要因素。深入探究实验细节不仅可以突出探究型实验侧重“探究”这一特点，还可以引导学生从微观角度入手解决物理问题，掌握由小到大、由局部到整体的学习方法，为进一步深入学习提供思路。

例如，在进行“大气压强的测定”这一实验时，学生必定要经历选择弹簧测力器、吸盘的过程。但在传统的教学过程中，教师往往会提前给学生准备好这些器材，学生不必考虑如何选择这些实验器具。教师这种“包办”实验的做法不利于锻炼学生的实验探究能力。教师应当放开对学生的束缚，让学生动手参与实验的各个过程，包括选择实验器材的过程。比如，在选择弹簧测力器时，教师要引导学生思考弹簧测力器在这个实验中的作用，然后从这一工具的作用出发，探究选择该器材需要考虑的因素。例如，要考虑弹簧的弹力。如果弹簧弹力过小，记录拉力时会产生困难；如果弹簧弹力过大，很可能导致吸盘内的空气排不干净。

通过参与探究实验的全过程，学生会对细节之处掌握得更为全面，同时，学生在总结实验结果偏差时会显得更加游刃有余。

（三）利用微课、慕课补充实验教学的内容

初中物理教学内容多、课时紧张，许多物理实验的操作过程较为复杂，需要调整实验条件，多次实验后才能得到相对可靠的实验结果。为解决课时安排与实验要求之间的矛盾，教师可以引入微课、慕课等现代化等教学工具作为实验课程的补充。利用微课、慕课补充课堂内容不仅有利于解决课时紧张的问题，还有利于开拓学生的物理视野，促进学生的深度学习。

比如，在探究欧姆定律时，教师可以利用微课展示具体的实验过程。如果本节课的教学重点是分析实验结果，教师则可以略过具体的实验过程，直接播放微课的总结部分，并结合自己的课程计划分析实验结果的科学性。通过播放微课，教师免去了实验时需要不断更换电阻的麻烦。通过缩减具体的实验过程，教师能够充分突出实验探究的重点，引导学生将注意力放在分析实验结果上，这体现了物理实验课程主次分明的特点。

总之，深度学习是一种有效的学习模式，但学生必须在持续的学习过程中摸索这种学习模式的具体路径。教师在开展探究型实验的过程中引入深度学习模式应更加注重发挥学生学习的主动性，不断增强学生的自学能力，使学生成为实验探究课程的主体。

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