基于監測數據開展初中物理深度學習

在當前的教育改革背景下，深度學習是提升學生核心素養和綜合能力的有效途徑。初中物理作為一門基礎學科，在實際教學中，如何在初中物理教學中開展深度學習，仍然是一個亟待解決的問題。近年來，教育監測數據的應用為教學創新提供了新的思路。通過科學監測數據，教師可以精準把握學生的學習狀態，發現存在的問題，從而調整教學策略，因材施教。因此，本文將探討基于監測數據開展初中物理深度學習的策略，通過分析監測數據，結合深度學習理念，提出具體的實施策略，以提高學生的物理素養和綜合能力，為初中物理教學的優化提供參考。

一、初中物理監測試題及監測數據分析

（一）初中物理監測試題分析

本次監測涵蓋了初中物理的核心知識點與關鍵技能，旨在全面評估學生在知識、技能和思維素養等方面的情況。試題設計注重基礎性與綜合性，既考查學生對物理概念、原理的記憶與理解，又考查其運用所學知識解決實際問題的能力，同時融入了科學探究、批判性思維等素養的考查，能夠較為準確地反映學生在初中物理學習階段的綜合表現。

（二）監測數據分析

1.知識掌握水平得分情況

學生力學、熱學、光學、電學的知識點得分情況 見表1。

表1知識掌握水平得分表

從上表可以看出，學生在知識掌握水平方面：光學模塊的平均分相對較高，及格率和優秀率也較為理想，這說明學生對光學基礎知識的掌握較為扎實；力學（電學）模塊的總分最高，平均分與電學相近，及格率最高，優秀率稍低，表明大部分學生對力學知識有一定的掌握，但對較難的力學問題掌握不夠深入；熱學模塊的平均分和及格率相對較低，優秀率也較低，說明學生在熱學知識的掌握上存在一定的困難；電學模塊的平均分較低，及格率和優秀率也較低，尤其是最低分較低（總分40），這反映出學生在電學知識的掌握上整體較為薄弱，部分學生對電學基礎知識的理解和記憶存在較大問題。

2.技能應用能力得分情況

學生的實驗技能和問題解決技能見表2。

在實驗技能方面，學生的平均分和及格率尚可，但優秀率較低，最高分與最低分差距較大，說明學生在實驗技能上存在較大的個體差異；部分學生能夠熟練地進行實驗操作，準確記錄數據并得出結論，但也有不少學生在實驗過程中出現操作失誤、數據記錄不準確或實驗結論不正確等問題。在解決實際問題技能方面，平均分和及格率相對較低，優秀率更低，這表明學生在將物理知識應用于實際問題解決的過程中，整體能力有待提高；大部分學生在面對實際問題時，缺乏分析問題和解決問題的思路和方法，不能很好地將物理知識與實際情境相結合，導致得分較低。

3.思維發展水平得分情況

學生的思維發展水平見表3。

在邏輯思維方面，學生的平均分和及格率相對較高，優秀率也較為理想，說明學生具備一定的邏輯推理能力，能夠運用所學物理知識進行簡單的推理和判斷。但在科學探究思維方面，學生的平均分和及格率相對較低，優秀率也低，這反映出學生在科學探究過程中，從提出問題、設計實驗方案到分析數據、得出結論等各個環節的能力都較為薄弱，缺乏系統的科學探究思維和方法。創新思維的得分情況最不理想，平均分低，及格率和優秀率都很低，這表明學生在創新思維方面的能力嚴重不足，缺乏創新意識和創新能力，在面對開放性試題時，不能提出新穎、獨特的想法和解決方案。

綜上所述，本次初中物理監測從知識、技能和思維三個維度對學生進行了全面考查，通過數據分析可以看出學生在各個維度上都存在一定的優勢和不足：在知識掌握方面，光學知識掌握較好，力學知識掌握一般，熱學和電學知識掌握較差；在技能應用方面，實驗技能和解決實際問題技能都有待提高；在思維發展方面，邏輯思維能力相對較強，但科學探究思維和創新思維能力較弱。

二、依托監測數據改進初中物理深度教學的方法

（一）優化物理教學內容，聚焦關鍵知識點和難點

監測數據顯示，學生在光學知識上掌握較好，但在力學、熱學和電學知識上掌握較差。這種不均衡的知識掌握情況會導致學生在學習過程中出現知識斷層，影響對物理知識體系的整體理解和應用。因此，教師可以優化教學內容，聚焦關鍵知識點和難點，針對性地強化薄弱知識點，幫助學生構建完整的知識體系，從而提升其整體知識掌握水平。

首先，教師對監測數據中反映出的學生掌握薄弱的關鍵知識點和難點進行細致梳理，如力學中的牛頓運動定律、電學中的電路分析和歐姆定律等。針對這些知識點和難點，教師可設計更為詳細和深入的教學方案，通過增加講解的深度和廣度，幫助學生更好地理解和掌握。例如，教師在講解“牛頓運動定律”時，不僅要講解其基本定義和公式，還要深入剖析其背后的物理意義，如慣性、力的作用的關系等。通過引人歷史背景和科學家的故事，增加學習的趣味性和深度。教師可以講述牛頓發現萬有引力定律的過程，以及他如何通過觀察蘋果落地而思考天體運動的規律，從而引出牛頓運動定律的科學意義。這種結合歷史背景的教學方式，不僅能讓學生更好地理解知識，還能激發他們的學習興趣。在電路分析時，教師可通過具體的電路案例，如家庭照明電路、電動車充電電路等，結合實驗演示讓學生直觀感受電流、電壓和電阻的關系。例如，教師可以設計一個簡單的電路實驗，讓學生通過改變電阻的大小，觀察電流表和電壓表的讀數變化，從而理解歐姆定律的實際應用。這種實驗與理論相結合的教學方法，不僅能加深學生的理解，還能培養學生的實踐能力和問題解決能力。

此外，教師還可結合生活實際，將抽象的物理知識轉化為具體的生活實例，幫助學生更好地理解和記憶。例如，在講解蘇教版初中物理八年級下冊第九章第二節“牛頓第一定律\"時，教師可引入滑滑梯、拋擲物體等生活中的實例，讓學生在輕松、愉快的氛圍中掌握知識點。為了鞏固學生的學習成果，教師還可設計豐富的課后練習和單元測試，通過反復練習和檢測，幫助學生加深對知識點的理解和掌握。例如，教師可以設計一些與生活實際相關的練習題，如計算家庭電路中的電流和功率、分析汽車行駛中的受力情況等，讓學生在練習中鞏固知識，提高應用能力。同時，教師還可以通過單元測試及時了解學生對關鍵知識點的掌握情況，發現的問題，并針對性地進行輔導。綜上所述，通過優化物理教學內容，聚焦關鍵知識點和難點，教師不僅能夠幫助學生補齊知識短板，還能促進學生對物理知識體系的整體理解。這種基于監測數據的教學改進策略，能夠有效提升學生的物理素養和綜合能力，提高初中物理教學效果。

傳統物理實驗教學中，教師的演示實驗占比較大，學生多為被動觀察，缺乏主動參與和動手操作的機會，這不利于學生實驗技能的培養。通過組織綜合實驗活動，學生可以親自動手操作實驗，體驗實驗過程，從而更好地理解物理知識，提升實驗技能。

以蘇教版初中物理八年級上冊“光的折射\"的實驗教學為例。教師首先通過生活中的現象引入光的折射現象，如展示一張圖片（水中看起來折斷的筷子）并提問：“為什么筷子看起來像是折斷的？”這種現象引發了學生的好奇心和探究欲望。隨后，教師明確本次實驗的目的：通過實驗探究光在空氣和水中傳播時的折射特點。隨后，教師指導學生分組進行實驗操作，并要求學生在白紙上畫出空氣和水的分界面，然后將水槽放在白紙上，確保分界面與水槽的邊緣對齊。接著，讓學生用激光筆從空氣射人水中，觀察并記錄光線在空氣和水中的傳播路徑。

實驗結束后，教師引導學生整理實驗數據，繪制入射角和折射角的關系圖，并提問：“你們從實驗數據中發現了什么？\"教師引導學生通過討論和分析逐漸總結出光的折射特點：當光線從空氣斜射入水中時，折射光線向法線方向偏折，且折射角小于入射角；當光線垂直射入水中時，傳播方向不改變。為了加深學生對光的折射的理解，教師可引導學生討論：“為什么我們看到水中的物體位置會偏高？\"學生結合實驗結果，討論并得出結論：由于光的折射，我們看到的是物體的虛像，位置比實際位置偏高。這一討論不僅幫助學生理解了光的折射現象，還培養了他們的邏輯思維和分析問題的能力。

最后，教師總結本次實驗的主要內容和發現，強調光的折射在日常生活中的應用，并提問：“你們還能想到哪些光的折射現象？”進一步引導學生思考如何利用光的折射解決實際問題，如設計光學儀器等。通過這次綜合實驗活動，學生不僅可掌握光的折射，還可提高實踐技能和科學探究能力，促進思維發展。

（三）設計開放性物理項目，培養學生高階思維

開放性物理項自沒有固定的解決方案，學生需要通過實驗、研究、討論等方式來探索答案。這種探究不僅能夠有效培養學生的科學探究能力，還可培養學生的高階思維能力，包括批判性思維、創新能力和問題解決能力等。

教師可結合物理課程標準和學生的實際情況，設計一個“構建一款基于物理原理的智能家居設備”的物理探究項目。該項目不僅涉及物理學中的力學、電學、光學等多個領域，還融合了現代科技元素，能夠引導學生深入思考物理原理在現實生活中的應用。

在項目實施過程中，首先，教師引導學生分組探究。教師可將學生分成小組，每組4＼～5人，并分配不同的角色，如項目經理、設計工程師、技術員、記錄員等。項目經理負責整體協調和進度安排，設計工程師負責設計設備的結構和電路，技術員負責實際的組裝和調試，記錄員負責記錄實驗數據和項目進展。通過小組合作，學生提高了溝通合作能力。接著，教師講解力學、電學、光學等物理知識以及智能家居設備的基本工作原理。教師通過多媒體展示和實驗演示，幫助學生理解這些概念。然后，教師引導學生分組討論并設計智能家居設備的方案，指導各小組繪制設備結構圖和電路圖，明確各部件的連接方式和功能。基于設計方案，教師引導學生制作智能家居設備。在此過程中，教師應為每個小組提供必要的材料和工具，如傳感器、微控制器、電路板、導線、螺絲刀等，并確保學生能夠安全、正確地使用這些工具。制作完成后，學生進人測試與調試階段。教師指導學生對設備進行功能測試，檢查傳感器的讀數是否準確、電路是否正常工作、設備是否能夠實現預期的功能。學生記錄測試數據，并分析設備運行問題，如設備響應延遲、信號干擾等。針對這些問題，教師引導學生進行調試和優化，提高其問題解決能力。

項目完成后，教師組織學生進行成果展示與評價。各小組通過PPT、視頻、實物等多種形式展示自己的項目成果，介紹設計思路、制作過程、遇到的困難及解決方案。其他小組成員可以提問和評價，提出改進建議。教師對各小組的項目進行綜合評價，評價標準不僅包括設備的功能實現情況，還涵蓋學生的創新思維、團隊協作、問題解決能力等方面。教師給予學生積極的反饋和建設性的建議，鼓勵學生在今后的學習中繼續發揮創造力和團隊合作精神。通過這樣的開放性物理項目，學生不僅在實踐中鞏固了理論知識，還形成了科學探究能力和創新思維。這種以項目為載體的教學，能夠有效提升學生的綜合素養，推動初中物理教學的深度發展，為學生的未來發展奠定堅實的基礎。

（四）實施差異化教學，滿足學生個性化學習需求

監測數據顯示：學生在知識掌握、技能應用和思維發展方面存在顯著的個體差異。因此，實施差異化教學顯得尤為重要。教師可根據學生的不同學習風格、興趣和能力水平，提供個性化的學習路徑和支持，以促進每位學生的最優發展。

教師可根據監測數據和日常觀察，將學生分為不同層次，并為每個層次設定不同的教學自標。例如，在教授歐姆定律時，對于基礎薄弱的學生，教師設定的目標是使其理解歐姆定律的基本概念和公式；對于中等層次的學生，教師的目標是幫助他們運用歐姆定律解決簡單的電路問題;對于學有余力的學生，教師則要求他們掌握復雜電路的分析和設計能力。通過分層目標，每個學生都能在適合自己的難度上學習，避免“吃不飽\"或“跟不上\"的情況。

此外，為了滿足不同學生的學習需求，教師應靈活運用多種教學方法，如講授法、討論法、實驗探究法、項目式教學法等。例如，對喜歡動手操作的學生，可以增加實驗活動的比例；對偏好理論學習的學生，可以提供更深入的講解和案例分析；對在科學探究思維方面較弱的學生，可以設計更多的探究性任務來激發他們的思考。

教師根據學生的水平設計分層作業。基礎作業主要針對核心知識點，幫助學生鞏固基礎。例如，教師可要求學生利用核心公式 1=?/R 計算已知電壓和電阻時的電流，或解釋電阻對電流的影響。通過簡單計算題和概念辨析，幫助學生掌握核心概念。拓展作業則可增加一些應用性問題，如要求學生分析串聯電路中的電流分配，或設計一個簡單的電路并計算其工作參數，從而培養學生的綜合應用能力。挑戰作業則更具開放性，如教師可讓學生設計一個可調節亮度的臺燈電路，并說明設計原理和計算過程，鼓勵學生進行創新性思考。此外，教師在評價時還應關注學生的個體差異，采用多元化的評價方式，既關注結果，也關注學生的學習過程和進步。例如，對基礎薄弱的學生，教師可重點評價其對核心概念的掌握；對中等學生，評價其應用能力;對學有余力的學生，評價其創新、探究精神。同時，教師通過及時反饋和針對性輔導幫助學生克服困難，調動其學習積極性。

通過分層設計，教師能夠更好地滿足不同層次學生的學習需求，幫助他們逐步提升對歐姆定律的理解和應用能力。同時，采用多元化的評價方式，關注學生的學習過程和進步，調動學生的學習積極性，培養他們的綜合能力和創新思維。總之，這種差異化的教學策略能夠有效提高教學效果，推動初中物理教學高質量發展。

三、總結

本文通過分析初中物理監測數據，揭示學生在知識掌握、技能應用和思維發展方面的現狀，提出了基于監測數據開展初中物理深度學習的策略。通過優化教學內容、組織綜合實驗活動、設計開放性探究項自等，有效激發學生的學習興趣，提升他們的科學探究能力和創新思維，促進學生從淺層學習向深度學習轉變。未來，教師可以進一步探索如何更精準地利用監測數據，結合人工智能和大數據技術實現個性化的教學支持，促進學生的深度學習和全面發展，為培養具有創新精神和實踐能力的未來人才貢獻力量。

（作者單位：連云港市贛榆區教育局教研室）

編輯：蔚慧敏