基于解题能力提升的初中物理深度学习教学策略

张震

[摘   要]优化初中物理深度学习教学策略，全力提升学生的逻辑推理、联系实际、领悟反思等方面的能力是初中物理教学的关键。文章结合教学实践，探讨了基于解题能力提升的初中物理深度学习教学策略：注重物理规律的深度挖掘，有效培养学生触类旁通的推理能力;着眼物理概念的深度理解，有效培养学生缜密辨析的判断能力;聚焦物理原理的深度探究，有效培养学生学以致用的实践能力;紧扣物理错解的深度思考，有效培养学生领悟反思的思维能力。

[关键词]解题能力;初中物理;深度学习;策略

[中图分类号]   G633.7        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2021）30-0049-02

深度学习是以整合知识和具有挑战性的主题为主要内容，以解决实际问题和发展学生的高阶思维为主要目标，并通过主动地、批判性地将所学知识融合到原有知识结构之中，从而有效掌握所学知识的本质，领悟学科的核心思想，在一定程度上，可以认为是一种基于理解和自我反思的学习方式。现有初中物理评价仍以笔纸测试为主，学生学习能力的强弱往往以其解题能力的强弱来判断。学生解题能力的强弱与其是否深度学习存在密切的正相关，因此，优化初中物理深度学习教学策略，全力提升学生的解题能力成为初中物理教学的关键。

一、注重物理规律的深度挖掘，有效培养学生触类旁通的推理能力

促使知识的正向迁移是深度学习的主要任务，因此，为了让学生形成相关物理规律的正确表征，有效理解和记忆所学物理规律，教师应更加关注物理规律的内在联系，并在新的情境下通过推理简化分析过程，熟练迁移已有认知，不断优化解题策略。

例如，在学习串联的知识时，大部分学生都可以应用电流与电压之间的关系，顺利推导出串联电路中各电阻阻值与其所分到的电压成正比的物理规律，即[U1U2=R1R2]，如图1所示。教师如果让学生的注意力仅仅停留在该规律的推导上，未能及时引导学生将所学规律迁移到相关问题上，则很难提升学生的解题能力，也无法达到深度学习的目的。因此，教师应及时引导学生将所学规律通过动态电路的类似分析进一步引申和拓展，如图2所示。将滑动变阻器[R1]与定值电阻[R2]串联在同一电路中，若将滑动变阻器向左移动，接入线路中的阻值会不断增大，根据串联电路知识得知[R1]所分到的电压会不断增大，在线路电压[U总]不变的情形下，[R2]所分到的电压将会逐渐减小。

在此基础上，教师可呈现如下生活实际问题，要求学生应用串联电路电压分配原则进行解答。

已知某简易烟雾报警控制器工作原理如图3所示，当烟雾增大到一定程度时，其电压表指针偏移至某区域时会触发报警装置发出警报。其中[R]为光敏电阻，其阻值随着光照强度的增大而减小，[R0]为定值电阻，试问在烟雾较淡时，下列哪些情况能触发报警装置？请说明你的理由。

[A.]增大激光强度             [B.]将电压表改成大量程

[C.]减小电源电压             [D.]减小[R0]阻值

二、着眼物理概念的深度理解，有效培养学生缜密辨析的判断能力

深度理解概念是物理教学的基础和前提，其教学的一般步骤为创设情境、引出定义、设计练习、联系实际、变通拓展，其中创设情境、引出定义、设计练习属于浅层学习状态，而联系实际、变通拓展才属于深度学习状态。因此，在物理概念教学中，教师应及时设计启发问题，不断引导学生通过比较、概括、抽象等方式深入理解物理概念。

例如，在学习机械效率概念时，为了促使学生深度理解总功、有用功、额外功等基本概念，教师应结合日常生活实际，设计如下类似用水桶从井中取水的情境，运用层次性问题不断引导学生进行深度思考和学习。

1.用水桶从水井中取水的目的是什么？

2.若想把水盛上来，是否还需要水桶等其他工具？

3.对水做功的同时能否做到对水桶不做功？

4.用水桶从井中取水时，其拉力所做的功可分为几部分？分别是什么。

5.若水桶脱离吊绳掉入井中，想将其脱离吊绳的水桶打捞上来，则总功是什么，有用功、额外功又分别是什么？

6.若分别有塑料、木头、铁皮制成的容积相等的三个水桶，如果從物理的角度考虑，你会选择哪种材料的水桶吊水，并说明你的缘由。

在此基础上，教师可呈现如下生活实际问题，要求学生深入理解机械效率概念的本质。

如图4所示，若将重量为[G]的物体水平匀速移动，[s]需要的拉力为[F1]。现更换为滑轮组将其匀速移动，[s]所需要的拉力为[F2]，如图5所示，则此过程中有关滑轮组的说法正确的是（     ）。

A.机械效率为[G?sF2?3s]             B.额外功为[F1?s]

C.额外功为[3F2?s-F1?s]     D.总功为[F2?s]

三、聚焦物理原理的深度探究，有效培养学生学以致用的实践能力

由于物质生活水平的提高，有的学生机械操作、动手实践能力比较欠缺，折射到物理学习中，则表现为对风车、弹弓、滑动变阻器等相关物理器械的构造、运动过程、工作原理缺乏直观的认识，从而致使其在相关题目的解答中停留在片面、肤浅的状态，甚至会出现分析错误的现象。因此，在教学过程中，教师应最大限度地为学生创造深度探究的机会，促使学生不断探索、深入思考，达到“学以致用”的有效目的。

例如，在组织学生学习杠杆的知识时，为了让学生亲自感受杠杆产生的物理作用，理解其工作原理，教师应在课前准备好若干羊角锤，要求学生在课堂中亲身体验、仔细观察羊角锤撬起钉子的过程，在此基础上，要求学生分析羊角锤的工作原理，写出实验观察报告。教师应及时呈现题目，如图6所示，要求学生通过作图的方式找出羊角锤撬起钉子的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

四、紧扣物理错解的深度思考，有效培养学生领悟反思的思维能力

错题包含学生学习过程中的不足和思维障碍，是物理学习中不可避免的现象，因此，教师应紧扣题目的错解，变错解为教学资源，更加关注学生学习的过程，有意识地让学生思考自己的思维和做题方式，从而促使学生不断评估和有针对性地调整自己的思维方式，有效帮助学生在潜移默化之中实现思维的创新和升华。

以解答下列题目为例，如图7所示，若用[350 N]的拉力向上拉动一块重为[500 N]的物体，试求该物体所受到的合力。

在具体的解答过程中，相当数量的学生都会误认为该物体所受到的合力为[150 N]。此时，教师不应急于公布正确答案，而应引发学生深度思考，引导学生重新审题，分析解题过程中出现错误的原因，即[150 N]是物体所受拉力和重力的合力，而不是物块所受的合力，物体除了受到拉力和重力之外，还受到地面对其向上的支持力。同时，物体的受力不是一个固定不变的过程，往往会随着其运动状态的变化而变化，此时物块并没有被拉离地面，受到的合力仍然为[0]，显然，上述错题反思过程不仅能够帮助学生提升解答问题的正确率，而且能够培养学生的领悟反思能力，促使学生明白解答问题时考虑因素的全面性，检验是否达到深度学习的层面。

综上所述，初中物理具有独特的学科性质，因此，教师在物理课堂教学中，应积极摒弃传统的教学模式，通过物理规律的深度挖掘、概念的深度理解、原理的深度探究、错解的深度思考，有效培养学生逻辑推理、逻辑分析、联系实际、领悟反思等方面的解题能力，从而促使学生养成良好的思维习惯，有效達到深度学习的目的。

[   参   考   文   献   ]

[1]  肖永琴.以设计思维引领的初中物理深度学习策略探讨[J].物理教师，2019（8）：43-45.

[2]  周洁.提高初中物理解题能力的途径与技巧[J].华夏教师，2019（6）：57.

（责任编辑    黄诺依）