基于深度学习的初中物理实验教学策略＊

李雪妮

（宁县第五中学，甘肃 庆阳 745206）

0 引言

在初中物理教学中，实验是学生理解概念知识、分析物理现象的关键所在，经过教师的正确引导对课程内容形成全新的认知，进而实现深度学习的教学目标。因此，教师应重视实验教学，引导学生根据所学内容自行设计实验流程并进行实践，锻炼他们的知识运用技能与自主探究意识，达到夯实物理基础的目的，有利于学科核心素养的提高，为学生日后长远的学习之路打下坚实基础。

1 深度学习的特征

1.1 强调学生自主探究式学习

深度学习最早源自于人工智能领域，指机器人不同于传统运算方式、融入全新理念的一种学习方法[1]。将其应用于教育行业，强调学生对课程内容的深入研究以及带有强烈动机的自主探究式学习。深度学习的必要前提是学生对理论知识的深层次思考，其中，问题意识在一定程度上决定着深度学习的实际效果。在这一背景下，学生在学习过程中由原始的“被动接受”转变为“主动探究”，对本课即将学习的重难点内容形成深刻地理解，并能够利用它们解决具体问题，切实保证深度学习的有效性。

1.2 注重知识间的拓展与联系

在深度学习过程中，学生应更加注重理论知识之间的关联性，结合现有的知识积累对其进行拓展与延伸，以此开阔他们的视野，构建完整的学习框架，为后续的深入研究做好铺垫。学生可以在深度学习的基础上，主动对课程内容加以整合，寻求对概念的理解与对知识的协同构建。深度学习强调知识点之间的拓展与联系，学生应将之前学过的内容迁移至全新的情境中，在新旧知识的串联中促进思维的灵活发展，同时加深对课程内容的理解，实现学生综合素养的发展。

2 基于深度学习的初中物理实验教学策略

2.1 课前深度预习，培养问题意识

深度学习的特征之一便是学生在学习过程中能够凸显出主动性，通过对课程内容的深入研究总结出不同知识点间的内在联系，从中挖掘出具有思考价值的重要问题，以此保证他们的学习效果[2]。而课前预习的方式则能满足深度学习的要求，使学生提前对所学内容形成初步了解，回到课堂中能够与教师或其他同学进行针对性沟通，切实提高他们的学习效率。

以人教版八年级上册《凸透镜成像的规律》为例，教师提前将导学案发送到班级微信群里，要求学生认真阅读教材信息并将空缺部分补充完整。例如：在探究凸透镜成像规律的实验中，应选用器材：_____，_____，_____，_____，测定所选凸透镜的教具，运用太阳光经过凸透镜后会聚于_____，_____与_____的距离即为焦距。教材中强调蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在一条直线上，把成倒立的不同像时的像距和物距填入表格中，如表1所示：

表1 倒立的不同像时的像距和物距实验数据

根据实验数据思考成倒立放大、倒立等大与倒立缩小的像时物距和焦距有什么关系？凸透镜成像时，什么情况下物像分居透镜两侧，什么情况下物像在同侧？在多元问题驱动下使学生高效完成深度预习，为课堂中的实验操作奠定良好基础，对物理综合素养的提升起到促进作用。

2.2 创设实验情境，激发探究欲望

情境教学法是一种行之有效的授课方式，被广泛应用于各个年级的各门学科教学中，有利于激发学生的探究欲望，达到深度学习的效果。因此，在初中物理课堂中，教师应积极创设实验情境，将课程重点内容与学生的基本学情结合起来，构建真实的实验场景，吸引更多人参与到实践中，不仅能加深对理论知识的理解，还可以调动他们的主动性，营造良好的班级氛围，提高物理实验教学质量的同时使学生实现深度学习。

以人教版八年级下册《液体的压强》为例，教师利用多媒体设备创设实验情境，以动态的方式展现水平桌面上的茶杯对桌面存在的压强，使学生知道本课学习的主要内容，为了调动他们的好奇心，教师提出发出疑问：“液体也受到重力，对容器底部有没有压强呢？”学生纷纷发表自己的观点，在自由讨论中形成活跃的课堂气氛。接着继续提问：“夏天快要来了，很多同学喜欢游泳，根据你的生活经验思考，站在与腰一般高的水池中时有一种什么样感觉？”使学生意识到液体具有压强，顺利引出实验操作。教师出示一个底部扎有橡皮膜的两端开口的直玻璃管，放入一块小橡皮，引导学生观察底部橡皮膜的变化，并提出问题：“怎样用一种器材来探究液体对容器侧壁有没有压强呢？”要求他们自行设计一个实验，在真实情境中促进思维的灵活发展，达到深度学习的目的。

2.3 课中完善实验，形成高阶思维

深度学习理念要求学生在学习过程中应关注知识点之间的关联性，经过深入思考对课程内容形成全新的认知，以此构建完整的知识框架，有利于高阶思维的形成。因此，基于深度学习的初中物理实验教学，教师应以学生的物理基础和认知特点为切入点，将他们在实验中的思维过程展现出来，形成一份有价值的学习资料，可以用于日后的复习与巩固中，切实保证深度学习的有效性。

以人教版九年级《串、并联电路中电压的规律》为例，在探究串联电路中电压的测量时，学生以小组合作的方式设计实验具体流程，总结出以下三种方案，如图1 所示：

图1 实验流程方案

通过这样的方式呈现学生的思考过程，总结出多种实验方案，充分锻炼思维的广阔性和发散性，在反复探究与实践中总结出最佳方案，不仅对串联电路中电压的规律形成更加深刻的认知，还在深度学习中形成高阶思维，实现物理核心素养的发展。

2.4 课后深度互动，深化实验效果

物理学科在中考中占据着较大的分值，是学生重点学习的科目之一。将深度学习理念落实到物理实验教学中，就是使学生通过自主探究总结出具有思考价值的问题，并结合现有的知识积累进行深度研究。因此，在实验结束后，教师应将班级同学划分为4～6 人一组的模式，利用小组合作的方式对实验中出现的问题进行讨论，或是分析某个操作步骤的准确性，在不断地交流中总结出具有挑战性的问题，针对这些疑问展开深度学习活动。

以人教版八年级下册《弹力》为例，在制作简易测力计时，教师将弹簧固定在木板上保持竖直状态，记录弹簧的原长并标记，在下面悬挂一个0.5 N 的钩码并做好标记，取下钩码观察弹簧能够恢复到原来的长度，在弹簧下依次挂1 N，1.5 N，2 N 的钩码，并分别做标记，注意每次实验后都要及时取下钩码观察弹簧能否恢复到原来的长度。要求学生以小组合作的方式自行操作，根据标记分别测量出弹簧的长度并完成表格，如表2所示：

表2 弹力实验数据

在实验后的深度讨论中加深对弹力相关知识的理解，形成良好的班级氛围，在深度学习中增项实验效果，有助于提高学生的物理综合素养。

3 结语

综上所述，物理是初中阶段的重要科目，教师应与时俱进，及时转变教育理念，不断创新授课模式，意识到实验教学的重要性，基于新课标的指引重点强调深度学习的价值[3]。与此同时，充分尊重学生的主体地位，结合课程内容制定科学的实验活动，通过深度预习、创设情境、完善实验以及课后互动等方式优化教学设计，加强学生的实践能力和认知能力，有效培养他们的创新性思维，实现对实验的深入研究，达到理想的物理教学效果。