優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)發(fā)生

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識，鼓勵(lì)他們主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和提出問題，以提升解決實(shí)際問題的能力，并促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。為了探索實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思維，教師可以采用多種教學(xué)方法，如提出問題、利用微課、結(jié)合生活實(shí)際等來優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過這些方法，學(xué)生能夠在親身體驗(yàn)中構(gòu)建物理概念、積累物理經(jīng)驗(yàn)、發(fā)展物理能力，從而培養(yǎng)他們的學(xué)科核心素養(yǎng)。一、提出問題，激發(fā)參與興趣初中物理學(xué)科兼具理論性與實(shí)踐性的特點(diǎn)，晦澀的物理概念、復(fù)雜的公式等，都需要在實(shí)驗(yàn)的支持下才能有效內(nèi)化。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，應(yīng)基于問題開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、激活學(xué)生的思維，為他們提供自主建構(gòu)的空間，以便在探尋物理真諦的同時(shí)，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系。作為教師，可以問題引導(dǎo)的方式，激發(fā)學(xué)生的探究興趣；也可鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑、主動(dòng)提問，以便在深度學(xué)習(xí)理念下，有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。以《光的反射》的教學(xué)為例。本課的教學(xué)目標(biāo)為，要求學(xué)生了解在一些物體表面光可以發(fā)生反射，認(rèn)識光反射的規(guī)律，并掌握法線、入射角和反射角的含義，理解光路的可逆性。具體教學(xué)時(shí)，為促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，教師可設(shè)置如下問題鏈：（1）很多物體本身并不會(huì)發(fā)光，那么人為什么能看到各種各樣的物體呢？（2）光發(fā)生反射的規(guī)律是什么？所有物體在進(jìn)行光反射時(shí)，規(guī)律都一樣嗎？（3）當(dāng)入射光線與法線重合時(shí)，反射光線會(huì)有什么變化？能否用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？教師以這些問題為依托組織小組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生參與的積極性更高，且能在操作中發(fā)現(xiàn)新的問題。如有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)太陽光斜射到平面鏡上，調(diào)整鏡面方向后，會(huì)在墻上看到明亮的光斑，但是小組內(nèi)其他成員，用白紙代替平面鏡進(jìn)行操作，無論如何調(diào)整方向，都無法看到光斑，這是為何呢？基于疑惑與認(rèn)知沖突，教師順勢引入鏡面反射和漫反射的概念，可促使學(xué)生借助光路圖得出結(jié)論：一束平行光射到反射面上，若反射光仍然平行則為鏡面反射，若不平行則為漫反射。由于這一結(jié)論是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中自主探索與總結(jié)出來的，學(xué)生的記憶較為深刻，可實(shí)現(xiàn)他們物理知識與技能的同步提升。問題解決視域下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要求教師從學(xué)生的視角出發(fā)，設(shè)計(jì)由淺入深的問題序列，以逐步激發(fā)學(xué)生的探索熱情，培養(yǎng)他們的問題意識，進(jìn)而促進(jìn)其學(xué)科思維的發(fā)展。二、鏈接微課，突破實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)難點(diǎn)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，信息技術(shù)在教育教學(xué)中的作用日益凸顯，尤其是以呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及拓展素材為主要內(nèi)容的微課，具有時(shí)間短、主題突出、內(nèi)容具體等特點(diǎn)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促使他們樹立正確的學(xué)習(xí)觀，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的提質(zhì)增效?；诖?，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)善于運(yùn)用微課，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，為他們的學(xué)習(xí)創(chuàng)造便利條件，以突破教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)線上線下教育的融合發(fā)展，助力學(xué)生成為全面成長的人才。以《連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》的教學(xué)為例。本課的教學(xué)目標(biāo)需要學(xué)生認(rèn)識串聯(lián)與并聯(lián)電路的特點(diǎn)，辨別電路連接形式，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，并能根據(jù)電路圖動(dòng)手操作，分析歸納小燈泡的連接形式，自主得出串聯(lián)與并聯(lián)電路的相關(guān)規(guī)律。具體教學(xué)時(shí)，教師可借助微課將實(shí)驗(yàn)過程錄下來，以視頻的形式組織學(xué)生反復(fù)觀看串聯(lián)、并聯(lián)及混合電路的連接方式，讓他們明白實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，降低知識的抽象性，提升實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確率。在掌握了電路知識的重點(diǎn)與難點(diǎn)后，教師可讓學(xué)生以小組的形式，利用課余時(shí)間搜集、整理資料，制作以《家用電器的工作原理》為主題的微課，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，將深度學(xué)習(xí)落到實(shí)處。此外，微課應(yīng)用于安全系數(shù)較低的物理實(shí)驗(yàn)中，還能通過虛擬的形式，展示相關(guān)的步驟、現(xiàn)象與結(jié)果，一方面有效避免事故的發(fā)生，另一方面可在真實(shí)情境下，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力，滿足他們多樣化的學(xué)習(xí)需求。以《電流做功》的教學(xué)為例。本課的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)在于探尋影響電功大小的因素及進(jìn)行簡單的電功計(jì)算。教學(xué)中，教師可借助微課展示與“電能表的使用”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，播放電動(dòng)車充電、車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀看電能表讀數(shù)的變化，以掌握電流做功的實(shí)質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生提出個(gè)性化的問題，真正理解并掌握其深層含義。微課符合初中生的認(rèn)知規(guī)律，將其引入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能帶給學(xué)生更直觀的感受。實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生可根據(jù)自身需求，合理選擇微課內(nèi)容，以夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、提升操作能力，強(qiáng)化課程的實(shí)踐性。三、契合生活，培養(yǎng)創(chuàng)新能力鑒于物理實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生活的密切聯(lián)系，教師在教學(xué)中可將抽象的物理理論與學(xué)生的日常生活聯(lián)系起來，就地取材、化抽象為具體，以促使學(xué)生在實(shí)際操作中深入理解相關(guān)概念、原理，進(jìn)而在潛移默化中提升他們的創(chuàng)新力。以《阿基米德原理》的教學(xué)為例。浮力的應(yīng)用在日常生活中隨處可見，包括船為什么可以浮在水面上而不下沉、人在死海中為什么會(huì)漂浮……由于初中生的好奇心較強(qiáng)，對各種生活現(xiàn)象充滿了探究興趣。教學(xué)時(shí)，教師就可從生活中尋找實(shí)驗(yàn)器材，組織學(xué)生進(jìn)行操作：（1）將空易拉罐放入水中，學(xué)生觀察到易拉罐浮在水面上，在清水中加入食鹽后，發(fā)現(xiàn)易拉罐下沉，這是為什么呢？通過探究，學(xué)生能發(fā)現(xiàn)密度與浮力之間的關(guān)系。（2）學(xué)生用手把易拉罐慢慢壓入水中，在按壓過程中，他們發(fā)現(xiàn)易拉罐排開的水越來越多，受到的浮力也越來越大，進(jìn)而可得出浮力大小與排開液體多少之間的關(guān)系。（3）學(xué)生將易拉罐踩扁后放入水中，雖然其自身的重力沒變，但是體積發(fā)生了變化，排開水的體積減小，浮力也變小，可觀察到易拉罐下沉。（4）用彈簧測力計(jì)分別拉著完全相同的踩扁后的易拉罐，采取橫放和豎放兩種方式，將其浸入水中，觀察彈簧測力計(jì)的讀數(shù)變化，比較浮力的大小。操作中學(xué)生發(fā)現(xiàn)，雖然易拉罐浸入水中的深度不同，但所受浮力相等?？梢?，從實(shí)際生活入手，引導(dǎo)學(xué)生親歷阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)過程，能使他們體會(huì)到科學(xué)探究的樂趣，有助于他們解決生活中的浮力問題，從而提升他們的實(shí)踐能力。又如，學(xué)習(xí)《溫度與物態(tài)變化》這一內(nèi)容時(shí)，需要學(xué)生掌握熔化與凝固、汽化與液化、升華與凝華等內(nèi)容，生活化實(shí)例可為知識的理解與記憶降低難度，促使學(xué)生由淺層次學(xué)習(xí)走向深度學(xué)習(xí)。為此，教師設(shè)計(jì)如下場景：（1）冬天在菜窖里放幾桶水，因?yàn)樗谀虝r(shí)會(huì)放出熱量，可防止菜被凍壞。（2）在鋪馬路之前，要先把瀝青熔化，鋪路后再使其凝固。（3）晾在室外的濕衣服會(huì)在陽光照射后變干。（4）冬天室內(nèi)的玻璃上會(huì)出現(xiàn)冰花，樹枝上會(huì)出現(xiàn)霧凇……這些實(shí)例與學(xué)生的生活聯(lián)系密切，能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，促使他們從概念入手，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)身邊的物態(tài)變化。此時(shí)，教師再組織學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)教具，模擬物態(tài)變化過程，能使學(xué)生更好地掌握物理現(xiàn)象的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)知識的精髓所在。圍繞物理知識設(shè)計(jì)生活化實(shí)驗(yàn)，一方面能提高學(xué)生的參與程度，促使他們感受到物理學(xué)科的魅力，另一方面在理論與實(shí)踐相結(jié)合的理念下，可構(gòu)建知識與實(shí)際生活之間的橋梁，穩(wěn)步提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作技能，為其今后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。