指向深度學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)研究
——以“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例

文/龔賽男

深度學(xué)習(xí)是指依據(jù)具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)主題，組織相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生有目的地進(jìn)行體驗(yàn)，促使學(xué)生在理清學(xué)科核心知識(shí)、學(xué)科性質(zhì)、思維方式的過程中發(fā)展核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)[1]。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）將核心素養(yǎng)作為物理學(xué)科的重要目標(biāo)，倡導(dǎo)以生為本，增強(qiáng)學(xué)習(xí)深度。眾所周知，實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的基礎(chǔ)內(nèi)容，既是學(xué)生需要深度學(xué)習(xí)的內(nèi)容，又是學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的“工具”。因此，教師要以深度學(xué)習(xí)為指向，精心實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)是課堂教學(xué)的依據(jù)，包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)過程和教學(xué)評(píng)價(jià)[2]。教師要把握課前時(shí)機(jī)，以深度學(xué)習(xí)為指向，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，以教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容為依據(jù)，精心地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，做好課堂教學(xué)準(zhǔn)備。下面筆者以“探究光的反射規(guī)律”為例，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)策略展開分析。

一、綜合分析，設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)

通過對(duì)《課程標(biāo)準(zhǔn)》、學(xué)生學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容的綜合分析，教師可以精準(zhǔn)地了解“教什么”“如何教”“教到何種程度”，并據(jù)此設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，指明課堂教學(xué)方向。

“探究光的反射規(guī)律”是蘇科版初中物理八年級(jí)（上冊(cè)）第三單元第五節(jié)的內(nèi)容，重在引導(dǎo)學(xué)生了解光的反射規(guī)律，獲取反映學(xué)科本質(zhì)的科學(xué)觀念、思想方法，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)、知識(shí)應(yīng)用和素養(yǎng)發(fā)展。《課程標(biāo)準(zhǔn)》在“聲和光”部分要求學(xué)生“探究并了解光的反射規(guī)律”，基于此，在實(shí)施“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，助力學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程，了解光的反射定律的相關(guān)內(nèi)容，并將這些知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中，進(jìn)而發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)。鑒于此，教師可設(shè)計(jì)如下教學(xué)目標(biāo)：

（1）能夠理解光的反射定律中的三線位置關(guān)系、兩線和法線的位置關(guān)系、兩角關(guān)系，并將這些知識(shí)靈活地運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)生活中，解決相關(guān)問題，形成社會(huì)責(zé)任感。

（2）能夠在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)過程中自覺地質(zhì)疑、批判，解決有關(guān)問題，發(fā)展科學(xué)探究能力、科學(xué)思維能力，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感，樹立物理觀念。

（3）能夠密切聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活與光學(xué)規(guī)律，對(duì)外界事物形成強(qiáng)烈的好奇心，增強(qiáng)探究欲望和創(chuàng)新意識(shí)。

在如此教學(xué)目標(biāo)的指引下，教師將指導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程，借此使學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、多種角度，確定教學(xué)重難點(diǎn)

（一）確定教學(xué)重點(diǎn)

一節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生這節(jié)課上必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。一般而言，教學(xué)重點(diǎn)包括學(xué)科基本概念、基本規(guī)律、思想方法。確定教學(xué)重點(diǎn)的角度有很多，諸如教學(xué)目標(biāo)、教材中篇幅較長(zhǎng)的內(nèi)容、教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師可以發(fā)揮教學(xué)智慧，圍繞某一角度確定教學(xué)重點(diǎn)。

以教學(xué)目標(biāo)為例，教學(xué)目標(biāo)反映一節(jié)課要達(dá)到的教學(xué)效果，往往涵蓋重難點(diǎn)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效果等。教師可以依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，確定重難點(diǎn)內(nèi)容，增強(qiáng)課堂教學(xué)的針對(duì)性。“探究光的反射規(guī)律”教學(xué)目標(biāo)之一為光的反射定律。這一目標(biāo)直接指明了課堂教學(xué)重難點(diǎn)。其中，教學(xué)重點(diǎn)就是光的反射定律。

（二）確定教學(xué)難點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)是學(xué)生在一節(jié)課上不容易理解的知識(shí)或技能技巧。與教學(xué)重點(diǎn)相比，教學(xué)難點(diǎn)具有暫時(shí)性。因此，教師可以將綜合性較強(qiáng)的知識(shí)作為教學(xué)難點(diǎn)，也可以將較為抽象的內(nèi)容作為教學(xué)難點(diǎn)，還可以將容易混淆的內(nèi)容作為教學(xué)難點(diǎn)。

以綜合性較強(qiáng)的知識(shí)為例，在學(xué)習(xí)該內(nèi)容時(shí)，學(xué)生要發(fā)揮綜合思維作用，遷移應(yīng)用不同學(xué)科的知識(shí)、方法解決相關(guān)問題，由此建立一定的認(rèn)知。在“探究光的反射規(guī)律”時(shí)，學(xué)生要綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)探究三線位置關(guān)系、兩線和法線的位置關(guān)系、兩角關(guān)系。由此，教師可以確定本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)：三線位置關(guān)系、兩線和法線的位置關(guān)系、兩角關(guān)系。

三、根據(jù)學(xué)情，確定教學(xué)方法

教學(xué)方法是課堂教學(xué)的服務(wù)者，尤其是學(xué)生學(xué)習(xí)的服務(wù)者。但是，當(dāng)所選用的教學(xué)方法脫離學(xué)生學(xué)情時(shí)，很容易對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生阻礙。對(duì)此，教師要依據(jù)學(xué)生學(xué)情確定教學(xué)方法。

大部分初中生的物理基礎(chǔ)薄弱，探究能力不強(qiáng)，需要教師的精心指導(dǎo)。演示實(shí)驗(yàn)是教師指導(dǎo)學(xué)生的直接方式。在演示實(shí)驗(yàn)的過程中，教師不斷地提出問題或任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主、合作地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并與他人交流各自的發(fā)現(xiàn)。如此，學(xué)生可以借助實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象掌握重難點(diǎn)內(nèi)容，發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。基于此，教師確定本節(jié)課的教學(xué)方法：演示法和對(duì)話法。在課堂上，教師將遷移教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，聯(lián)系教學(xué)需要，靈活運(yùn)用這兩種教學(xué)方法，推動(dòng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

四、綜合思考，明晰教學(xué)過程

教學(xué)過程包含教學(xué)步驟、教學(xué)時(shí)間、教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)、活動(dòng)意圖、多媒體選用等要素。其中，教學(xué)步驟是依據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容而明確的課堂教學(xué)推進(jìn)順序。教學(xué)時(shí)間是指教師不同教學(xué)環(huán)節(jié)所分配的時(shí)間。教師活動(dòng)是指教師在不同教學(xué)環(huán)節(jié)的“做”，如提問、演示、講評(píng)等。學(xué)生活動(dòng)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下的“做”，如小組討論、動(dòng)手操作、課堂練習(xí)等。活動(dòng)意圖是指不同教學(xué)環(huán)節(jié)的不同活動(dòng)要達(dá)成的目標(biāo)，或解決的問題。多媒體選用是指在不同教學(xué)環(huán)節(jié)使用的現(xiàn)代信息技術(shù)。在此過程中，學(xué)生可以使用不同的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握重難點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)此，教師可以綜合考慮教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法以及教學(xué)評(píng)價(jià)，明晰具體的教學(xué)過程。

依據(jù)“探究光的反射規(guī)律”的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法，教師明晰本節(jié)課的教學(xué)過程。以教學(xué)環(huán)節(jié)一和教學(xué)環(huán)節(jié)二為例，教學(xué)過程見表1、表2。

表1 教學(xué)環(huán)節(jié)一——如何發(fā)現(xiàn)光的反射光線在什么位置？

表2 教學(xué)環(huán)節(jié)二——怎樣劃定入射光線和反射光線所處位置？

在教學(xué)過程設(shè)計(jì)的助力下，教師實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)物理知識(shí)，尤其促使學(xué)生在深刻理解知識(shí)的過程中，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

五、逆向設(shè)計(jì)，明確教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容

逆向設(shè)計(jì)理論強(qiáng)調(diào)“以終為始”，即在教學(xué)設(shè)計(jì)中，先確定學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，再確定教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容，最后設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。簡(jiǎn)言之，在逆向設(shè)計(jì)理論的指引下，教師要以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，明確教學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容，繼而設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，并融入教學(xué)評(píng)價(jià)，借此確定學(xué)生的深度學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而給予有針對(duì)性的指導(dǎo)，幫助學(xué)生提升深度學(xué)習(xí)水平，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，增強(qiáng)教學(xué)效果。

在實(shí)驗(yàn)探究過程中，實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)操作、交流分工是必不可少的三項(xiàng)活動(dòng)。這三項(xiàng)活動(dòng)正是學(xué)生展現(xiàn)自我的具體途徑，也是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的依托。所以，教師以這三項(xiàng)活動(dòng)為基礎(chǔ)，聯(lián)系教學(xué)目標(biāo)，建立“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)表（見表3）。在課堂上，教師將依據(jù)教學(xué)過程和學(xué)生的課堂表現(xiàn)融入教學(xué)評(píng)價(jià)，做到“教—學(xué)—評(píng)”一體化。

六、結(jié)束語

綜上所述，有效的教學(xué)設(shè)計(jì)便于教師實(shí)施課堂教學(xué)。在課堂教學(xué)過程中，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下能充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極思維，遷移、應(yīng)用已有認(rèn)知，不斷地操作實(shí)驗(yàn)，解決相關(guān)問題，同時(shí)發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)。鑒于此，在實(shí)施初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師要以學(xué)生的深度學(xué)習(xí)為重點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，綜合分析《課程標(biāo)準(zhǔn)》、學(xué)生學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容等，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程及教學(xué)評(píng)價(jià)，尤其要根據(jù)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)物理知識(shí)。