深度学习视域下的初中物理实验教学实践研究

摘要：基于深度学习的初中物理实验教学，旨在聚焦学生的实验能力提升和科学思维发展，引导学生积极主动地进行物理知识的学习，主要对物理教学中的重点、难点进行更深层次的分析，拓展学生物理思维，构建物理知识，培养初中学生的物理学习素养。

关键词：深度学习;实验教学;教学实践

深度学习的概念是全新的，具备与时俱进的特性，初中物理实验教学所涉及的深度学习，是学生在物理教师引导下，全身心的投入到知识学习中，通过有挑战的实践活动，不断的拓展自己的视野。深度学习也是由浅入深，不是表面的和浅层的，而更注重学生学习过程探究和知识构建。指向深度学习的教学是具备思维进阶能力的特征，其核心是提升学生的科学素养。

在初中物理学习中，深度学习是建立在探索式实验学习的基础上，进行探索式学习就是在让学生将科学探索的整个过程进行体验，体验知识构建、获得学科核心知识。学生在理论学习中，通过老师的引导，逐渐的对物理产生兴趣，使得自己愿意去学习，而并非是被迫的学习，这对于学生接下来的物理学习是非常关键的。在本次的研究中，对探究式实验教学中引入深度学习进行分析研究，对设计深入引入，引发深度学习思维、设计实验情景、迁移知识应用、学习反馈四个方面进行深入的探索，为深度学习的初中物理实验教学发展提供自己的建议。

1.设计深度引入，引发深度学习思维

对于学生来说，他们对事物充满好奇，特别是初中物理实验，因此在课堂教学之前，要设置一定的情景，使得充分调动他们的学习积极性，激发求知欲。深度学习的实验教学是建立在学生对课程内容感兴趣，他们愿意不断的进行探索，如此才可以使得学生获取的物理知识是自己主动要学的，而并非被动，因为在被动的学习下，往往会让学生产生抵触，将深度引入到课程中，使得学生的认识结构得到优化，获取的物理知识是全面的。有深度的教学引入，要避免片面的、浅层的教学。

例如：物理课堂教学设计首先要考虑如何引起学生对课堂教学内容的兴趣，可以通过一系列的实验设计，以学生作为主体，设计出的内容和学生之前接触的存在差异。体验一：先向学生分别展示大的土豆和小的西红柿放入到水中，待土豆和西红柿静止时，并提出问题：“质量大的土豆为什么能浮在水面上？反而质量小的西红柿却沉入水底？学生从质量和重力角度发现不能解决物体浮沉;体验二：将质量小的西红柿放入在已配置的饱和浓盐水中，西红柿浮在盐水水面，问学生发生什么变化？体验三：将大土豆放入到酒精中，土豆浮在酒精液面上，问学生土豆发生什么变化？精心设计的三个体验，学生从原有前概念到现有体验，学生开始反思性观察，进而构建新的概念，开始发现新规律——物体的受力情况、重力大小决定了物体是否沉浮。

例如：欧姆定律教学时，教师展示能改变亮度的魔术灯，只听老师的话改变亮度，教师通过调节变阻器按钮，实现对灯的亮度改变。对比学生观察到教室内的日光灯无法改变亮度。提出问题：灯的亮度发生变化是由什么引起的呢？学生的学习兴趣得到激发。很明显，学生对此感兴趣了，从而自己主动的进行探索。

2.创设实验情境，培养深度学习意识

美国心理学家桑代克提出：当学生之前学习的情景和现在的学习情景之间存在相同点的时候，之前的学习才可以引入到现在的学习当中。基于物理课程标准不断整合各种学习资源，利用学生的认知特点和学习特征，帮助学生对相关现象形成一定的认知，并将其表征为各种真实情境，一旦学生进入教师所创设的真实情境，则各种原生问题和思维冲突就会自然产生，让学生在学习过程中用发现的眼光来进行探索，有意识地在情景中寻找物理知识，并学习用物理知识来解决生活中的现象，促进他们探究活动的深入进行，实现物理知识的不断积累，促进学生进行深度探究和对知识构建。

例如：电路连接的基本方式新课教学中，让学生认识串并联的电路特征是重点，因此在课程未开始前可以先给学生设置情景——我们现在的教室如果要进行安装吊灯、壁灯，那么我们该如何连接电路？当学生们发表自己的观点之后，我不给与评价，让学生带着自己的观点去学习串联、并联电路的特征，让学生自己带着问题去学习，从而分析串联、并联电路的特征，然后在学习串联、并联电路之后再次设计吊灯和壁灯的电路。新课改指出，为改变传统的“填鸭式”教学，应该引导学生自主式学习，主动探索。学生在课堂上作为主导地位，教师只是扮演着引导的角色，教师引导学生去学习，去探索，不断的深入学习，从而提高了自主学习能力和培养科学探索精神。当然在进行知识探索的过程中，学生也提高了沟通、协调、合作能力。真实情景的设计，环环相扣的问题链条，体现了情境激发动机，探究收获知识，并生成深度学习的能力。在课堂上，老师负责引导，学生占据主导地位，老师通过循序善诱使得学生愿意主动去学习。

3.迁移知识应用，提升深度学习能力

初中物理深度学习的教学，教师应积极引导学生将所学到的物理知识应用起来。能让学生在真实情境中應用到所学的知识，使得学生的求知欲被激发，促进学生将物理知识和实际的生活相结合。当学生感觉到学习能真正的被运用到生活中，他们会觉得物理和生活是不脱轨的。在教学过程中可根据所教内容设计实际情境，然后布置探究任务，要求学生以小组合作的形式去完成探究任务，让学生将学的内容转化到解决方案内。

例如：2021年苏州市中考物理选择题第10题就是我们实验教学指向的深度学习典例。如图所示在一个量筒中盛有40mL水，如果将量筒上表示体积的刻度值换成质量的刻度值，便可以制作成一个“质量秤”。某些小物块放入量筒中后，就可以直接读出该物块的质量，下述正确的是那一项

A.“质量秤”的零刻度线在量筒的零刻度线处

B.“质量秤” 分度值为1g

C.“质量秤”能称量的小物块质量最大为60g

D.“质量秤”可称量质量小于40g的实心小铁块质量

该题目考查了量筒排水法测量体积、质量测量、重力知识、浮力知识等知识点。解答该题需要从知识进阶的思维视角进行分析，题目给出该物理情境在于通过量筒测量物体的质量。小物块放入量筒后，通过受力分析得到其在水中的状态是有要求的，物体在水中受重力与浮力两个力。根据物体的重力与质量成正比关系得到重力大小，浮力的大小由阿基米德原理，根据量筒中排水法测量出小物体排开水的体积来将小物体漂浮中所受到的力进行计算。因此小物块在两桶内处于漂浮或者是悬浮的状态，不可能是沉底。量筒是从教材中选取素材，并进行挖掘改编，变形后的题目更有效地考查学生对科学过程和科学知识的理解，有助于培养学生的思维能力和思维进阶能力，是深度学习的高效途径这是新课标评价建议的有效落实。

4.关注评价反馈，引导学生深度反思

在课堂上，对学生提出的疑惑、问题、建议，教师要进行不断的进行及时分析总结，要用学生的反馈引导学生进行深度学习。在初中物理课堂教学中，教师往往对学生评价反馈不够关注，以至于学生对所学物理知识理解达不到持续深度学习。

在日常的教学中，教师需要利用对学生的反馈，调动学生的学习积极性，使得学生更加深入的去学习、探索知识。提高他们自主学习的能力，促使学习向高层、深度发展。

例如：在用弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的教学中，学生利用器材测量获取大气压数值，此时老师要对学生在测量的过程中的行为、操作是否标准进行评价，这个大气压的数值测量是有误差的，实验准备时有没有排尽注射器内的空气？教师引导学生相互分析各小组的不同数据，就可以总结这个实验测量方法是正确的，但由于器材的限制，必然存在数据上的误差。教学中及时对学生获取的实验过程、结果等进行评价，有助于深度学习。

综上所述，促进学生深度学习教学理念在初中物理教学中有重要的价值和可行性，符合提高学生核心素养的物理新课程标准。经过深度学习模式的实践，使得学生在进行学习的时候，提高了对物理知识的积极性，增强了自主学习的能力，对物理学习产生了浓厚的兴趣，因此是的学生的物理学科核心素养得到有效的培养。

参考文献：

[1]白孝忠初中物理课堂活动教学应重视的几个问题———基于促进“深度学习”视角说明[J]中学物理教学参考，2018年047（011）22-24

[2]朱祥深度学习理念下的常态物理课堂教学策略[J]物理教师，2020年40（4）6-8

[3]刘炳昇再论“物理综合实践活动”设置的意义与实施策略[J]物理之友，2019年（1）1-59

作者简介：孙方明，男，江苏苏州，1981年6月，本科，中小学一级，苏州市吴江区七都中学物理教师。