初中基本物理量教学中的“深度学习”策略

祝钱

摘  要：如何在基本物理量教学中实现学生的“深度学习”呢？在课堂教学中以情境创设、思维加工、概念形成、精致结构为教学主线，将“实际问题导向下的教学目标的设置”“概念知识形成中主干脉络的突显”“教学活动中合作探究的开展”三点作为开展“深度学习”的出发点，从而实现学生“深度学习”，最终使学生更加深刻地理解物理概念，更加扎实地掌握物理概念的学习方法，更加明显地提升物理核心素养。

关键词：初中;基本物理量;概念教学;深度学习;质量的测量

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2019）11-0008-3

基本物理量一共有7个，分别为长度、温度、时间、质量、物质的量、光照强度、电流强度。在初中阶段学生就要学习其中的长度、温度、时间、质量、电流强度这5个基本物理量。那么，如何在基本物理量教学中实现学生的“深度学习”，从而最终提升学生的核心素养呢？笔者认为，课堂教学要以“生本理念”为指导，以基本物理量概念的形成过程为主线，以实现学生掌握基本物理量建构的学习方法为重点，全面地来设计教学过程。

1    基本物理量教學的四个环节

基本物理量的教学本质属于物理概念教学，而物理概念往往是抽象且不易被学生理解的。因此，学生通过基本物理量的学习，实质上是实现学生的思维从具体到抽象、从简单到复杂、从感性到理性升华的过程。因此，为了实现学生的“深度学习”，整个教学过程也必然要让学生经历“概念建构的思维过程”，其流程如图1[1]。

“创设情境”是指教师创设各类情境以激发学生兴趣，提高学生参与课题学习的积极性。“思维加工”主要指在教师的引导下，在学生自主合作学习的过程中，学生利用多样的思维方式和学习方法来实现对概念的初步建构。“形成概念”主要指学生对所学具体概念的解释表达，教师指导、修正学生解释表达过程中出现的偏差，以最终实现概念的真正形成。“精致结构”主要指学生构建起概念后，一方面能迁移运用所学概念解决实际问题，另外一方面是通过对某一基本物理量的学习掌握其余基本物理量的学习方法。

2    基本物理量教学的实践范例

下面笔者就以自己所执教的一堂杭州市科学名师公开课《质量的测量》第一课时为例，来阐述基本物理量教学的具体实践过程。

2.1    创设情境：初步引出质量的概念

【教学设计1】教师出示自行车图片并提问学生：“自行车由哪些材料组成？”学生在回答中，通过生生对学、师生帮学的形式，非常自然地引出物体与物质两个物理概念。

【设计意图】一方面，通过自行车这一学生熟悉的生活物品作为载体，从情感层面上拉近了学生和所学知识的距离。另一方面，以自行车上具体的物件作为知识传播的平台，从认知层面上更加有利于学生形象地辨析出物体和物质的区别及联系。

【教学设计2】 请学生找一找铅笔盒中的物体和物质，并以对学的形式，同桌之间相互说给对方听。最后，部分学生上台告诉全班同学他所找的物体和物质。

【设计意图】 以活动为体，巩固新知，以学生“合作学习”等多种课堂组织形式，促进学生表达能力的提高。

【教学设计3】 出示同一品牌且材质、形状、宽度、厚度均相同，但高度不同的五块橡皮的图片。请学生说说看，哪块橡皮中的物质多呢？

【设计意图】 以生活中常见的橡皮为例，让学生非常直观地意识到不同橡皮中物质的多少不同，进而非常自然地让学生自主建构起表示物体所含物质多少——质量这一物理概念，并能切身体会到这一物理概念的现实意义。

2.2    思维加工：全方位认识质量概念

【教学设计4】 准备好橡皮泥、碘管、金手镯、电子秤、酒精灯等实验器材，学生分组实验探究当一个物体形状、温度、状态等发生变化时，质量是否发生改变？

【设计意图】 通过学生自主实验，让学生体会质量不随物体的形状、温度、状态的改变而发生变化。

【教学设计5】 设计一组问题链“把鸡蛋从中国带到美国、把鸡蛋从地球带到天宫一号、把鸡蛋从地球带到月球，鸡蛋的质量是否发生改变？”让学生思考并回答，同时播放天宫一号内宇航员测自身质量的视频。

【设计意图】 通过层层递进的问题，引导学生思考质量大小与位置改变的关系，通过视频直观地让学生理解质量不随位置的改变而变化，最终让学生得出“质量不随物体的形状、温度、状态、位置的改变而发生变化，它是物体的一种固有属性”的结论。

【教学设计6】 设置游戏抢答环节：“请同学们比一比2和5谁大谁小？”

【设计意图】 通过看似轻松的游戏，让学生体会到单位对于物理量的重要意义，进而非常自然地转入与质量相关的单位、符号、换算等的教学。

【教学设计7】 教师提问：“请同学们回忆下长度的国际主单位、辅助单位以及之间如何换算？”

【设计意图】 依据最近发展区理论，力求通过让学生对长度相关知识的再现，使得学生能将故有知识的学习方法迁移到质量的学习中来，从而顺利达成对质量单位、符号、换算等相关知识的学习。

【教学设计8】 科学漫谈：出示质量测量工具的发展历史。同时设计活动，给学生一个扁担和两大瓶水，让学生来参与挑担子的活动。教师抛出问题：“请同学们说说看，台上的同学、扁担和水分别相当于天平中的哪个结构呢？”

【设计意图】 通过测量工具发展史的解读让学生更好地了解质量不同的测量工具。组织学生参与挑担子的活动，一方面可以活跃课堂气氛，另外一方面可以让学生通过挑担子自主建构天平模型，从而为《质量的测量》第二课时“天平的使用”打下扎实的基础。

2.3    引导修正：深化理解质量概念

【教学设计9】 教师展示一滴水、一瓶水和一桶水的实物，让学生判断谁质量大，谁质量小？并请学生从质量的概念出发将原因写下来。

【设计意图】 从心理层面：通过实物展示，尤其是一大桶水搬出来时的场景，可以给学生很强的视觉冲击以吸引学生的注意力。从认识层面：通过问题的强化练习，巩固学生对于物体、物质、质量的理解，并理清三者的相互关系。从能力层面：设计让学生写下来这一环节，可以规范学生科学用语，提高学生的书面表达能力，并能将学生的思维过程固化于纸，让教师发现概念形成过程中学生还存有的问题，进一步帮助学生理清概念认知上的盲点，深化对质量这一概念的理解。

2.4    精致结构：掌握基本物理量学习的一般方法

【教学设计10】 出示课本第133页上的第1、2题的练习。

【设计意图】 通过第1题“下列生活中的物体，哪一个最接近50克？”一方面希望培养学生对生活中物体质量的估算能力，同时让学生体会到所学知识和生活的紧密联系。通过第2题“判断宇航服从地球到太空质量的变化”，来强化学生对于“质量是物体的一种固有属性”的认识。

【教学设计11】 课堂最后教师组织学生一同归纳、整理本堂课所学的基本知识点，并在黑板上板书强化学生归纳、整理的内容。

【设计意图】 通过该环节的设计，让学生能从整体上更加清晰地认识“质量”这一基本物理量的学习脉络，从而教会学生其他基本物理量、物理概念学习的共性方法。

3    基本物理量教学中实施“深度学习”的三个基本点

“深度学习”的最终目的是在教师的有效引导下，促进学生主动参与整个基本物理量概念的建构过程，最终实现学生对客观事物的内在规律、本质属性及相互关系的深入认知。为了能最大限度地促进学生的“深度学习”，笔者认为以下三个基本点需要我们重点关注。

3.1    基于生情，精准定位实际问题导向下的教学目标

教师教学设计的出发点必须是基于学生的现实基础，而非出于自身的经验判断。在《质量的测量》这一节的教学过程中。最初，笔者就是犯了经验主义的错误，想当然地认为学生对于质量概念的认知会非常清晰，但是随着教学的深入，暴露的问题越来越多。

例如，学生在回答“一瓶水和一桶水谁的质量大？并请说出原因。”这一问题时，就出现了概念不清、思维混乱等问题。学生对于一桶水质量大的原因的解释主要有：“一桶水里的物体多;一桶水的密度大;一桶水的体积大;一桶水里含有的质量多等”。

从回答中笔者发现，学生对于最基本的物体、物质、质量等概念没有辨析清楚。所以，教师对于质量等基本物理量的教学目标应该是从学生实际出发，从知识层面定位于让学生扎实地掌握概念知识本身;从能力层面定位于让学生动态了解概念形成的过程脉络;从方法层面定位于让学生内化生成、归纳演绎出基本物理量学习的方法模式。

3.2    基于知情，重点突显概念知识形成中的主干脉络

基本物理量的产生本身就具有其客观的规律性及内在的联系性。因此，笔者认为，教师在教学过程中必须遵照学生的认知规律，围绕概念知识的建构过程这一主干脉络对教学进行设计。按照由定性到定量、由理解到应用的原则，笔者梳理出概念知识的建构过程：①引入基本物理量的意义;②辨析基本物理量的定义;③认识基本物理量的国际通用字母符号;④了解基本物理量的国际制主单位和辅助单位以及中文名称、字母符号、相互换算;⑤掌握测量该物理量的工具及使用规则[2]。

3.3    基于学情，多元设计以合作探究为核心的教学活动

基本物理量的教学本质上是概念教学，而对于抽象思维尚未完全成熟的7年级学生来说，教师的教学过程若仅仅停留在上述概念知识形成的机械讲解上，而对教学活动不进行二次设计和开发，那么学生就很难对概念进行全方位的认知和理解。因此，为了能让物理概念教学更高效地进行，笔者认为，教师应时刻将“生本理念”装在心中，通过设计以学生自主合作探究为主、以教师讲解归纳及师生问答为辅的多元教学活动形式，采用学生独学（学生独立学习）、对学（组内交流学习）、群学（班内交流学习）、帮学（老师引导学习）的多样课堂学习模式[3]，构建起以生活情景引入概念、以思维加工理解概念、以引导修正深化概念、以迁移应用精致概念的教学活动框架，从而让基本物理量的學习变得更加有趣、有味、有料、有效。

在基本物理量教学中开展“深度学习”，一方面使学生对于概念建构的脉络有更加清晰的认识，对于概念本身有更加深刻的理解，另一方面通过概念的自主建构过程，使学生掌握了物理概念学习的一般方法，最终也实现了学生自主学习能力的提高。

参考文献：

[1]王建峰.物理概念教学中如何开展“深度学习”[J].物理教学，2018，40（5）：24-26.

[2]王长江，胡卫平.中学物理“思维型”课堂中概念的教学探讨[J].物理教师，2015，36（7）：2-5.

[3]丁新法.生本理念下的高中物理课堂教学实践[J].人民教育，2012（3）：34-36.

（栏目编辑    赵保钢）