深度學(xué)習(xí)視域下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【摘要】在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是非常重要的內(nèi)容，也是提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的主要方法之一。深度學(xué)習(xí)指的是教師根據(jù)具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)目標(biāo)和主題，組織相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生有目的地進(jìn)行實(shí)踐和體驗(yàn)。通過(guò)這種方式，學(xué)生在理解核心知識(shí)、學(xué)科性質(zhì)和思維方式的同時(shí)，能夠培養(yǎng)核心素養(yǎng)。在深度學(xué)習(xí)的視角下，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力，進(jìn)而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)；初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師將深度學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，可以讓學(xué)生獲取更全面和深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作參與深度學(xué)習(xí)任務(wù)，不僅能掌握相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐技能，還能通過(guò)設(shè)計(jì)、實(shí)施和分析實(shí)驗(yàn)，深入了解問(wèn)題的本質(zhì)，并在反思和交流中不斷提高解決問(wèn)題的能力。此外，深度學(xué)習(xí)視域下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)還能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作精神，并為其未來(lái)的素養(yǎng)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)深度學(xué)習(xí)的熱情創(chuàng)設(shè)情境是指教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計(jì)一系列真實(shí)或虛擬的情境，讓學(xué)生置身于具體的實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究。通過(guò)情境，學(xué)生能夠建立實(shí)驗(yàn)與所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系，并更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)中，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)能提供實(shí)踐活動(dòng)背景和目的的情境，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中思考問(wèn)題、提出假設(shè)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和解釋?zhuān)?］。以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“壓強(qiáng)和浮力”為例，教師可以展示一個(gè)倒置的漏斗，并在漏斗里放入一個(gè)乒乓球，提出問(wèn)題：“當(dāng)從漏斗口向下用力吹氣后，乒乓球會(huì)發(fā)生什么變化？”鼓勵(lì)學(xué)生參與討論并提出猜測(cè)。學(xué)生們提出不同的猜想，比如乒乓球會(huì)被吹出漏斗或者停留在漏斗中。然后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，模擬吹氣操作。學(xué)生會(huì)觀察到乒乓球不僅沒(méi)有下落，反而懸浮在漏斗口處。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向漏斗內(nèi)吹氣時(shí)，空氣流速加快，導(dǎo)致漏斗內(nèi)的壓強(qiáng)降低，由于外部空氣壓強(qiáng)大于漏斗內(nèi)的壓強(qiáng)，乒乓球所受的壓力差形成一個(gè)向上的浮力，使得乒乓球被頂至漏斗口處，從而不會(huì)下落。通過(guò)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，教師激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的興趣和好奇心。學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作和觀察，親自驗(yàn)證了乒乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使得物理原理更加具體和真實(shí)可感。同時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行猜想，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)后進(jìn)行解釋?zhuān)@樣的學(xué)習(xí)過(guò)程不僅激發(fā)了學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)了他們分析和解決問(wèn)題的能力，還使得學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)和浮力等概念和原理的理解更加深入、具體。由此可見(jiàn)，情境能為學(xué)生提供實(shí)踐和探究的機(jī)會(huì)，激發(fā)他們的深度思考。教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將情境和深度學(xué)習(xí)融合起來(lái)，讓學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維能力和解決問(wèn)題的能力。二、開(kāi)展合作，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提出自己的想法和解決方案。合作能帶來(lái)不同思維方式和觀點(diǎn)的碰撞，拓寬學(xué)生的思維空間，使他們能夠在思考問(wèn)題時(shí)更加全面和深入。通過(guò)合作，學(xué)生可以更深入地理解實(shí)驗(yàn)的目的、原理和過(guò)程，并嘗試不同的操作和變量，從而加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。仍以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“壓強(qiáng)和浮力”為例，教師可以讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生要以小組形式討論實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和所應(yīng)用的原理，并共同確定所需的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟。例如，實(shí)驗(yàn)步驟有：使用天平測(cè)量礦石質(zhì)量；用量筒測(cè)量水位；使用燒杯測(cè)量礦石體積等。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅要深入理解相關(guān)的物理原理，還要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄和分析。教師則負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，促使他們深入思考，并將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中。通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施的過(guò)程，學(xué)生能夠培養(yǎng)自身獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力，加深對(duì)物理原理的理解。教師的關(guān)注和指導(dǎo)保證了實(shí)驗(yàn)方案的落實(shí)，并促使學(xué)生進(jìn)行深入的思考，從而更好地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。總而言之，教師通過(guò)提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考與知識(shí)應(yīng)用，能夠促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考和問(wèn)題解決能力，使其加強(qiáng)對(duì)物理原理的理解和應(yīng)用。三、自主提問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生深入地探究自主提問(wèn)是指在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生主動(dòng)表達(dá)自己的疑惑和探索方向。當(dāng)學(xué)生能夠自主提問(wèn)時(shí)，意味著他們對(duì)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了深入的思考，并主動(dòng)尋找問(wèn)題的答案。通過(guò)自主提問(wèn)，學(xué)生能夠產(chǎn)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣和好奇心，深化對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用。當(dāng)學(xué)生自主提問(wèn)時(shí)，教師要積極回應(yīng)并提供引導(dǎo)，幫助學(xué)生思考問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)和解決思路。通過(guò)學(xué)生自主提問(wèn)和討論，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考，幫助他們形成更全面和深入的理解。仍以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“壓強(qiáng)和浮力”為例，教師可以要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)操作與自主提問(wèn)結(jié)合起來(lái)，邊做實(shí)驗(yàn)邊提出問(wèn)題，以更深入地思考和探究物體的浮沉條件。學(xué)生提出了一系列問(wèn)題，如金屬塊的下沉與哪些因素有關(guān)？金屬塊的形狀、密度和體積大小是否會(huì)影響下沉？如何測(cè)量金屬塊的密度？為何木塊會(huì)浮在水面上？這與木塊的密度、形狀和體積有關(guān)嗎？這些問(wèn)題能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使他們主動(dòng)思考和探索問(wèn)題答案。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，教師使用稱(chēng)重法和阿基米德原理法來(lái)測(cè)量金屬塊受到的浮力。學(xué)生在旁觀察教師的操作，并提出了新的問(wèn)題，如在稱(chēng)重法中，為什么需要減去金屬塊在空氣中的重力？這一操作的目的是什么？在阿基米德原理法中，浮力是如何產(chǎn)生的？其與物體的形狀和體積有關(guān)嗎？如何確定金屬塊在稱(chēng)重法中完全浸沒(méi)在水中？這兩種方法測(cè)量出的浮力是否相等？為什么？總而言之，學(xué)生的自主提問(wèn)能夠激發(fā)他們的好奇心和求知欲，促使他們主動(dòng)思考和探索問(wèn)題答案。教師通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生自主提問(wèn)、展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程能夠引發(fā)學(xué)生的思考，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。學(xué)生自主提問(wèn)是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)提出問(wèn)題，學(xué)生能夠更加深入地理解實(shí)驗(yàn)背后的物理原理和操作過(guò)程，并與教師一起進(jìn)行討論和探究。這樣的討論不僅能夠幫助學(xué)生加深對(duì)物理概念和實(shí)驗(yàn)方法的理解，還能夠培養(yǎng)他們的解釋和分析能力。同時(shí)，教師可以通過(guò)回答學(xué)生的問(wèn)題，引導(dǎo)他們從不同的角度去思考和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步提高他們的理解能力。四、有效分層，針對(duì)性提升學(xué)生能力分層教學(xué)是根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力水平將學(xué)生分為不同的層次進(jìn)行教學(xué)，為學(xué)生提供適合其發(fā)展水平的學(xué)習(xí)內(nèi)容和任務(wù)。通過(guò)分層教學(xué)，教師能夠更加精準(zhǔn)地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，并給予他們適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)，這能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的自信心，促使他們以更加積極的態(tài)度參與深度學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力分組，給予不同層次的學(xué)生相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)和問(wèn)題，以滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用物理知識(shí)。以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“摩擦力”為例，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，提出不同層次的問(wèn)題。首先，對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，教師可以簡(jiǎn)單地詢問(wèn)學(xué)生滑動(dòng)摩擦力與物體的質(zhì)量的關(guān)系，并幫助其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；對(duì)于基礎(chǔ)中等的學(xué)生，教師可以引導(dǎo)他們進(jìn)一步思考滑動(dòng)摩擦力與接觸面的光滑程度的關(guān)系，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和數(shù)據(jù)收集；對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，教師可以鼓勵(lì)他們探究滑動(dòng)摩擦力受溫度影響的原因，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和解釋。其次，教師可以引導(dǎo)全體學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中思考滑動(dòng)摩擦力與不同物品表面之間的摩擦力的差異，以及物體的形狀對(duì)滑動(dòng)摩擦力的影響。這樣的問(wèn)題可以幫助學(xué)生深入思考摩擦力的本質(zhì)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行探究。最后，教師可以鼓勵(lì)所有學(xué)生進(jìn)行綜合思考和拓展探究。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考其他可能影響滑動(dòng)摩擦力的因素，如物體表面的粗糙程度、外界力的作用等，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。這樣的思考可以幫助學(xué)生將所學(xué)的物理知識(shí)與實(shí)際情境相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)摩擦力概念的理解。通過(guò)在教學(xué)中滲透分層思想，教師能夠根據(jù)學(xué)生的不同能力水平和學(xué)習(xí)需求，提出具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和探究。這樣的教學(xué)方法能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的思維能力和問(wèn)題解決能力，加深學(xué)生對(duì)物理概念和原理的理解。五、引導(dǎo)反思，深度理解與應(yīng)用知識(shí)在初中物理實(shí)驗(yàn)中，反思是指學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和所學(xué)知識(shí)的思考和評(píng)估。通過(guò)反思，學(xué)生能夠回顧實(shí)驗(yàn)的步驟和操作，分析實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題和困難，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和得出的結(jié)論，并思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果與所學(xué)的物理知識(shí)之間的關(guān)系。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，教師可以幫助學(xué)生深度理解和應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)。這種深度學(xué)習(xí)的方式能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，為其未來(lái)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“力”為例，教師可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思和討論，幫助他們深度理解和應(yīng)用物理知識(shí)。首先，教師可以在學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果和進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享之后，提出一些具有啟發(fā)性的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考和探究物理原理、現(xiàn)象。例如，教師可以提問(wèn)：“在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，你們觀察到了什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象與彈簧的伸長(zhǎng)和拉力有什么關(guān)系？如何解釋彈簧的伸長(zhǎng)與拉力的關(guān)系？”問(wèn)題能夠引導(dǎo)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并從觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果中提煉出物理概念和原理，深化學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)的理解。其次，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生小組之間互動(dòng)，促使他們共同探討物理現(xiàn)象和問(wèn)題。學(xué)生可以針對(duì)其他小組的實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題，與其他小組之間進(jìn)行交流和討論。這樣的討論能夠幫助學(xué)生深入思考和理解物理現(xiàn)象，并拓寬他們的視野。通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和討論，學(xué)生能夠更好地掌握物理現(xiàn)象和概念，并將其應(yīng)用于實(shí)際情境中。這種深度學(xué)習(xí)的方式不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和問(wèn)題解決能力，還能夠培養(yǎng)他們的批判性思維和合作能力。通過(guò)這樣的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用物理知識(shí)，提升物理學(xué)習(xí)效果?？傊此伎梢詭椭鷮W(xué)生回顧和總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題、所采取的步驟以及取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生更加清晰地理解實(shí)驗(yàn)所涉及的物理原理和現(xiàn)象，在反思中進(jìn)行深度思考，進(jìn)而提升自身的高階思維能力。六、鼓勵(lì)實(shí)踐，強(qiáng)化深度學(xué)習(xí)的意識(shí)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)踐是學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、親身驗(yàn)證物理現(xiàn)象和原理的重要方式。通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮睦碚撝R(shí)轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)踐操作，從而更深入地理解和應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)。以蘇科版初中物理九年級(jí)上冊(cè)“杠桿”為例，教師可以創(chuàng)設(shè)實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)杠桿，將校園里的大石頭搬走。學(xué)生需要將自己設(shè)計(jì)的杠桿的結(jié)構(gòu)和使用原理用畫(huà)圖的形式展示出來(lái)。在繪制圖紙的過(guò)程中，學(xué)生需要考慮杠桿的長(zhǎng)度、支點(diǎn)的位置、使用的材料等因素，并進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量和計(jì)算。例如，學(xué)生可以在大石頭上方搭建一個(gè)支架，并利用杠桿原理將石頭抬離地面。首先，學(xué)生需要準(zhǔn)備搭建支架所需的材料，如木材、螺絲等，并準(zhǔn)備好工具，如錘子、螺絲刀等；其次，確定支架搭建的位置，并將支架穩(wěn)固地放置在地面上；最后，在搬動(dòng)石頭的過(guò)程中，學(xué)生需要確保支架的穩(wěn)固性和杠桿的平衡，同時(shí)注意施加力量的平穩(wěn)性。通過(guò)這樣的實(shí)踐，學(xué)生可以深入探索杠桿的原理和應(yīng)用，加深對(duì)物理概念和原理的理解。這個(gè)實(shí)踐過(guò)程不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，而且激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。實(shí)踐活動(dòng)為學(xué)生提供了一個(gè)創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)他們進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，使他們能夠更好地應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。實(shí)踐活