深度學習視角下物理實驗操作教學三路徑

徐艷梅

【關鍵詞】深度學習；初中物理實驗；教學策略

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2023）07-0090-02

有效的物理實驗操作教學是提升學生物理核心素養的關鍵，既能激發學生的物理學習興趣，又能提高學生的物理實驗操作能力、觀察力以及物理問題的分析能力，最終達到全面提升學生高階的物理思維能力和創新能力的目的。深度學習是指在教師的引領下，學生圍繞具有挑戰性的學習主題，全身心積極參與學習活動，獲得發展的、有意義的學習的過程。在這個學習過程中，學生能夠掌握學科核心知識，理解學習過程，把握學科本質及思想方法，形成積極的內在學習動機。在教學中，教師將深度學習與物理實驗教學相結合，可使抽象的物理知識情境化、核心的概念模型化、共性的問題歸類化，逐步完善學生的物理實驗操作知識體系，達到全面提升學生的學科核心素養的目標。

當前初中物理實驗操作教學主要存在以下兩個問題：學生依賴老師的講解和設計，自主學習能力弱；學生基礎差距大，物理實驗操作動手能力參差不齊。筆者在總結多年初中物理實驗操作教學實踐的基礎上，提出深度學習視角下初中物理實驗操作教學的三條路徑。

1.設計基于深度學習的實驗操作步驟

在教學中，想要呈現出一堂高效的物理實驗操作教學課堂，教師需要把初中物理階段重要實驗的操作與深度學習方式結合起來，培養學生對物理實驗操作的興趣。課前，教師要充分備課，設計基于深度學習的實驗操作活動，并提前把實驗操作內容布置給學生，實現課堂翻轉；課中，把課堂的主動權交給學生，讓學生講解，實現角色互換，構建“以學生為主體，以教師為主導”的雙主體并存的課堂結構；課后，教師充分利用碎片化時間帶領學生鞏固物理實驗結論，實現物理實驗操作知識的內化。

例如，在“探究大氣壓強”這一實驗中，教師可以利用覆杯實驗來引起學生的學習興趣。課前，教師把實驗操作內容提前布置給學生。在操作覆杯實驗的過程中，要確保實驗的成功，就需要提前安排學生在家反復演練，觀察并獨立思考紙片能托住水和不能托住水的原因是什么。課中，由學生上臺演示講解，總結實驗操作的方法與經驗：實驗時托紙杯的那只手不要沾水，手要穩，不能亂晃，防止進氣，杯中的水不一定要裝滿；實驗成功后可以向各個方向轉動杯子，以證明大氣在紙杯的各個方向上都有壓強。課后，教師進行一對一的個別指導，幫助學生內化本次物理實驗操作的步驟和涉及的知識，達到培養學生學習物理實驗興趣和能力的目的。

2.設計理論聯系實際的實驗操作案例

物理實驗來源于生活，這就要求教師在授課過程中，盡可能地選擇與生活緊密結合的實驗操作案例，幫助學生更好地理解科學知識。從生活走向物理，從物理走向生活，是物理實驗課堂教學的一大宗旨。

例如，在“探究大氣壓強”這一實驗中，教師可首先通過幾個趣味小游戲，如吹氣球、吹紙片等，說明流體壓強與流速的關系。在吹氣球時要讓學生在氣球的不同位置平行于氣球吹氣，吹紙條時嘴巴要在兩條紙條的上方中間豎直向下吹。還可以操作噴壺噴水，觀察噴壺噴水的原理，引導學生在家用吸管自制一個噴壺，讓學生把吸管放在盛有水的杯中，在吸管上方用力吹氣，觀察現象。此外還可以通過大量的生活實例，比如高鐵、地鐵都設有防靠近黃線，輪船在海上高速行駛時，其他物體不能靠得太近；觀看海中漩渦、龍卷風的視頻；介紹機翼模型的工作原理，分析飛機可以在空中飛行的原因。這樣的教學讓學生把物理知識和生活緊密聯系在一起，在生活中通過自主設計實驗來提升學生實驗操作的能力，培養學生學習物理的興趣。

3.設計具有針對性的實驗操作情境

初中生分析問題和理解問題的能力還有待慢慢培養，對于初中物理中的一些概念知識理解不透徹。在物理實驗操作前創設具有針對性的實驗操作情境，設計針對性問題，可以引導學生進入深度學習，助推實驗操作，完成實驗教學目標。

例如，在“探究動能的影響因素”這一實驗中，教師可在課前引入學生熟悉而感興趣的“憤怒的小鳥”游戲，通過現實版的體驗性活動，既能有效地激發學生的學習興趣，又能讓學生感受到能量的存在。接著設計以下問題：怎樣將小鳥發射得更遠？可以通過觀察什么現象來比較小鳥的動能大小？高處的小豬有能量嗎？所有小豬的能量一樣大嗎？可以通過觀察什么現象來比較？學生通過剛才的體驗能快速進入學習活動。這樣的教學情境設計對探究影響動能因素這個重點實驗的操作設計起到引領作用，過渡自然，學生比較容易接受。

初中物理實驗操作是初中物理教學的重要組成部分，是教學重點也是教學難點。教師在課堂中應扮演引導者的角色，引導學生通過深度學習的方式完成物理實驗操作，加強學生自主獨立完成物理實驗操作的能力。這樣的教學能夠加深學生對物理知識的理解，提高初中階段的物理實驗操作教學質量。

（作者單位：江蘇省徐州市銅山區清華中學）