基于深度學習的初中物理實驗復習整合策略探究

官光城（福建省三明市沙縣區第三中學）

復習課是初中的重要課型之一，高效的復習能夠讓學生學會如何在實踐中綜合靈活應用知識。近年來，深度學習強調立足于提升學生思維水平，促進學生深入剖析有效的學習技巧，調整低階學習狀態。本文闡述了這與新課改的理念相契合，已經成為學校開展教學活動的重點方向。學生學習模式也強調生成性資源的體現。教師開展教學活動時，應該帶領學生參與深度和廣度學習實踐。

一、初中物理實驗復習整合思路

深度學習具有多重屬性，主要指向學生的認知、人際和個人三個維度，具體特征包括：其一，深度學習以學生為中心，學生是學習的主體；其二，深度學習強調對信息進行優化；其三，對學生進行思維深度引領，教師需要引導學生對所學的知識進行整合，并加強綜合實踐和推理總結的能力；其四，合理遷移知識點并形成批判意識。結合這些特征來看初中物理實驗復習現狀，可以發現“整合”還有很大的空間。舉例闡述如下：

在復習“電磁聯系”相關內容的時候，可以發現這里涉及到幾個重要實驗：一是奧斯特實驗，二是法拉第電磁感應實驗，三是電動機實驗，四是發電機實驗。在新課教學的時候，這些實驗有所側重，奧斯特實驗與法拉第電磁感應實驗是教師所重視的，因為這涉及到電生磁以及磁生電等基本知識的建立；電動機實驗與發電機實驗是電生磁以及磁生電具體知識的體現。且在新課教學中，這些知識是逐步呈現的，學生對這些實驗之間的聯系有所認識但不夠深刻。所以在復習的時候可以借助于這些實驗的整合，來讓學生建構起關于知識整體認識，同時促進學生思維的深度加工，以讓學生進入深度學習狀態。

基于深度學習的實驗復習整合，在于通過精心的設計，將這些實驗轉變為單元復習的支架，教師可以引導學生首先關注這四個實驗，然后在復習實驗現象與實驗結論的基礎上，幫助學生形成知識關聯。在具體整合的時候，可以分層次進行。比如首先讓學生去比較奧斯特實驗與法拉第電磁感應實驗，比較的載體就是兩個實驗的裝置差別、現象差別以及所對應的物理原理差別——比較是整合的重要思路，即使學生此時掌握的知識并不牢固，但只要學生在復習的過程中去進行比較，就能夠在比較中發現差異，就能夠去尋找存在差異的原因；其次讓學生去比較電動機與發電機的實驗裝置，這兩個實驗裝置比較接近，差別在于前者需要電源而后者需要電流表，因此需要學生進行更為細致的比較。當學生在比較過程中認識到兩者的原理時，又會自然地將原理與前面兩個實驗分別對應起來，于是四個實驗就形成了一個具有有機聯系的整體，也就起到了整合知識的效果。

通過上述分析也可以發現基于深度學習的初中物理實驗復習整合思路，可以概括為：基于實驗的復習整合思路，要將相關聯知識所涉及到的實驗提取出來，然后明確實驗原理、實驗裝置、實驗步驟、實驗現象、實驗數據、實驗結論等比較的維度，讓學生在比較的過程中發現實驗與實驗之間的異同，并在比較異同的基礎上激活相關的物理知識。如此，基于實驗關聯的復習就可以讓知識之間的關聯變得更加清晰與明確。

二、初中物理實驗復習整合策略

基于深度學習的需要去重新整合物理實驗的復習過程。在這個過程中，需要將學生真正置于復習主體的地位，要讓學生去分析實驗的過程，要讓學生在主動復習的過程中拓展實驗內容，要讓學生在實驗復習的過程中勇于提出新的問題并對已有的認識進行合理質疑，要讓學生在復習整合實驗的過程中確定復習的主題，并在此基礎上整合實驗內容。

（一）引導學生深入分析實驗過程

對于初中生來說，分析實驗過程比較困難，究其原因，主要是因為邏輯思維能力還不夠成熟，對于實驗所用到的器材、實驗過程、實驗結果都感到無比的新奇，注意力更多地集中在如何操作實驗器材上。結果多是關注如何按照老師的提示或書上的步驟完成物理實驗，很少會去分析實驗成功或者失敗的原因，自然也就沒有了深度學習。因此，物理教師在組織物理實驗復習的過程中，要引導學生學會反思，并及時關注學生的復習情況，要給予一定的引導和提示，對學生要有足夠的耐心，并在過程中仔細觀察和梳理問題，對于實驗復習中存在的錯誤進行積極的自我反思，最終有效解決問題。事實證明，這樣的復習策略，能夠促進學生深度學習復習內容。

例如，在復習《電生磁》這一內容的時候，教師應當針對這一實驗，在復習的過程中向學生提問：“如果改變電流的方向，整個磁場的方向會不會發生變化？”在其后再做實驗的過程中，學生很容易出現錯誤，比如N 極和S 極的判斷等。在這一情況下，教師就要引導學生深入分析實驗過程，并通過不斷的反思來修正實驗，從而最終得出正確的結論。學生對于電流的磁效應實驗有更加深刻的記憶，提升學生的實驗復習效果。

（二）拓展實驗內容

教師在組織物理實驗復習的過程中，應帶著學生深入探究實驗的內容、過程、結果等，不斷提升學生的物理復習能力。

例如，在復習《直線運動》的時候，其中有“研究氣泡的直線運動規律”的實驗。教師可事先準備好需求的器材，對玻璃管的兩端進行封口處理，然后讓學生研究玻璃管中氣泡的運動，記錄其運動距離以及時間、運動狀態及相關的數據等，然后通過計算去發現規律。這樣的實驗復習，不僅能夠提升學生的計算速度和計算能力，而且能夠發現氣泡后續的運動幾乎都是勻速直線運動。考慮到復習中進行拓展的必要，教師此時可以向學生提問：“既然氣泡后續的運動是勻速直線運動，那么為什么你們每一個人得出來的數據不一樣呢？你們覺得哪些因素對勻速運動速度的大小有影響呢？”通過這樣的提問活動，能夠深入拓展實驗，學生也就能在復習中認識到玻璃管的傾斜角度能夠影響到運動勻速，并且還會進一步提出疑問：氣泡是否也會對勻速運動產生影響？氣泡大小對勻速運動速度又會有哪些影響？在課后也會去積極查找相關的資料，拓展原有的知識體系，這樣復習效果就比較理想，客觀上進一步激發了學生主動參與物理復習活動的積極性。

（三）鼓勵學生勇敢提問質疑

在組織教學活動的過程中，教師要重視提升學生的問題提出與猜想能力。例如，學生在復習《密度》時，可以向學生介紹阿基米德對皇冠進行有效測量的過程：國王需要王冠，便要求金匠應用黃金進行制作，當金匠將黃金做成王冠交給國王的時候，國王總覺得王冠有一點輕，于是他覺得金匠欺騙了自己，可是王冠重量以及原有黃金比較后重量卻相等。所以國王就與阿基米德溝通，想要探尋判斷辦法。阿基米德便把王冠和等質量的黃金放在裝滿水的水里，通過溢出的水來判斷阿基米德的王冠是否摻水。如果兩樣質量等同的物質浸泡在水中，那么溢出水的體積便相同；若出水的體積有差異，則就說明王冠有可能摻假。在這一復習中，歷史故事可以給學生營造良好的復習情境，基于情境也可以明確問題：在這一情境下，如果你是阿基米德，你會如何幫助國王探究呢？關于阿基米德的提議，有沒有哪些不合理的地方呢？當教師為學生提供了這樣敢于質疑的情境后，學生的質疑批判精神得到了有效培養，在質疑的過程中學生能夠更好地理解和掌握密度知識，提升了學生的記憶水平。

（四）自主篩選實驗課題

復習不是簡單的知識重復。在復習活動中，教師應引導學生根據物理規律和原理去應用科學合理的方法，自主選擇最適合的探究實驗課題，并結合實驗內容進行實驗優化，不斷提升學生的設計和操作能力。

例如，在復習《導體的電阻與溫度》相關實驗的時候，可以組織學生討論：為什么剛開燈的時候，白熾燈更容易被燒斷？學生通過自主探究與交流后發現，這主要是因為剛開燈，燈絲的溫度很低，如果電流過大，白熾燈的燈絲就很容易被燒斷。這時，可以啟發學生進一步去思考。于是有學生提出：可以將白熾燈和電阻進行串聯起來，正常工作后則通過繼電器實現電阻短路，那白熾燈就可以正常進行工作，這也就可以處理開燈時白熾燈燈絲容易燒斷的問題。通過這樣的自主實驗設計，學生對于這部分內容的理解更加深刻，這有利于提升學生的復習能力。

（五）整合物理實驗內容

在物理實驗復習課中，教師可以將具有共同點的實驗聯系起來進行學習，并進行多維度的分析與整合，引導學生深入分析物理實驗的相同點和不同點，從而將所有的物理知識串聯成線，幫助學生更好地融會貫通、遷移應用相關物理實驗知識，進而來實現深度學習。一般來說，初中物理實驗主要包括斜面實驗、液體升溫實驗、電學實驗、磁學實驗等。斜面實驗主要包括測量小車速度的均值、物體運動速度是否會受到阻力的影響、物體功能相關因素包含哪些等；液體升溫實驗主要包括比較不同物質的吸熱能力、比較不同燃料的燃燒放熱本領、探究電流通過導體時產生的熱量與哪些因素有關等；電學實驗主要包括探究電流與電壓的關系、探究電流與電阻的關系、測量未知電阻的阻值、測量小燈泡的電功率等；磁學實驗主要包括奧斯特實驗、磁場對通電導體有力的作用、電磁感應等。

例如，在液體升溫實驗中，涉及到的三個實驗都涉到加熱液體、測量液體溫度的內容，而實驗的目的和具體的研究對象則存在一定差異。在剛開始復習的時候，教師可以組織學生先復習“比較不同物質的吸熱能力”的實驗，再引導學生進行深入思考還有哪個實驗與本實驗有相似之處，這就能遷移到“比較不同燃料的燃燒放熱本領”的實驗，然后要求學生將這兩個表格的研究對象、需要控制相同的量、需要測量或比較的數據、如何分析和處理數據、實驗結論等相關的內容以表格的形式記錄下來，從而使得學生能夠更好地理解這兩個實驗，最后引導學生遷移到第三個實驗，進而能夠更好地提升物理實驗復習效果。

綜上所述，深度學習理念對于培養學生的物理學科素養有促進作用，能激發學生學習物理知識的主動性，能讓學生順利從淺層學習轉為深度學習。通過深度學習，能夠有效培養學生的物理學習能力，能幫助學生內化所學物理知識，使學生能夠具備良好的思維品質，并逐步養成正確的物理觀念，最終更好地提升物理實驗復習效果。