深度学习下的初中物理实验教学有效性研究

    摘 要：物理实验教学在学习物理过程中有着极其重要的作用，而如何引导初中生进行有效的物理实验教学，实现对于物理知识的深度学习则成为初中物理教学的中心问题。尤其是在农村的小班级教学中，提升物理实验教学有效性是保證物理教学效率的重要条件。文章从多方面就深度学习下初中物理实验教学的有效性展开研究。

    关键词：深度学习;初中物理;实验教学

    中图分类号：G633.7?文献标识码：A?文章编号：2095-624X（2020）29-0071-02

    引言

    深度学习就是在理解的基础上扩展学生思维，引导学生进行深入思考，进而实现培养学生能力和意识，促进教学质量提升的目标。初中物理是初中阶段一门非常重要的学科，物理教学涉及光、电、声、力等多方面的知识。初中物理教学的目的是培养学生物理学习兴趣和物理学科素养，初中物理实验教学围绕深度学习进行设计，有利于学生思维品质和探究能力的提升。

    一、深度学习的内涵

    深度学习是20世纪70年代马顿和塞利约提出的，对于深度学习的理解，不同的学者说法不同，主要有以下几种。布鲁姆认为识记和理解属于浅层学习。他认为浅层学习是一种信息复制加工的过程，只需要机械复述或背诵就能够达到目标要求。而深度学习则是学生在深度理解学习材料和建立知识间及知识和日常经验间的关联后形成自己的知识结构，并能够应用所学的知识解决新情境中的问题。当前社会如果学生仅仅掌握所学的知识和技能是无法满足社会需要的。学习的意义是让学习者能够在群体中自由交流和表达，或者与他人共同合作解决问题，进而促进自己能力的提升。美国国家研究委员会认为，深度学习是学习者通过学习能够将所学知识应用于新的情境中。而比格斯和恩特威斯尔等认为深度学习是学习者基于积极动机寻找知识的内容意义，进而促进自我提升。韦恩斯坦和迈尔指出深度学习需要持续投入积极的情感，是学生学习时认知、情感和行为全方位的投入。因此，我们可以认为深度学习是一个融合了多种要素的综合性概念。深度学习的目的就是学习者通过深入理解和加工知识信息，建立知识间的联系，实现对知识的深度理解，并能够在新的情境中灵活地应用所学知识解决问题。

    二、深度学习下的初中物理实验教学有效性的策略

    1.将学生的好奇心转化为探索习惯

    初中阶段的学生仍然处于生理与心理的发展期，他们对外界事物有着较强的好奇心和求知欲，利用初中生的特殊心理进行物理实验学习能够有效激发学生的探索欲与求知欲。教师要充分把握初中生对未知事物的好奇心，并且将其转化为学生个人自主探索的精神与解决问题的能力。尤其是在物理实验教学中，如何引导学生、激励学生对物理实验产生兴趣则成为物理实验教学工作的重要环节。只有学生自主探索与研究，才能够激发学生对于深度学习的热情。这个要求物理教师在教学过程中有意无意地对学生进行物理知识的灌输，将学生的日常学习和生活与奇妙的物理知识建立联系，针对生活中可以用物理知识所解释的奇妙现象进行研究，鼓励学生发现生活中存在的物理原理。长此以往，便能够使学生将好奇心转化为探索欲和求知欲，并形成对物理知识的探索习惯。

    2.研读学生，在课中引导上做文章

    在物理实验课程教学中，每个学生都有其不同情况，实验能力、思维的活跃度以及情感和想象力等方面的因素，都会影响实验的进行。因此为了保证物理实验教学的有效性，教师在物理实验教学过程中，必须对学生进行充分了解。教师只有对学生的特点与学习能力进行把握才能够在课堂上更好地引导学生，使学生能够在明确教学实验目的的基础上，循序渐进地随着教师思维去提出问题，并且大胆猜想。如此才能够更好地实现物理实验课程上的目标：每个学生都能够积极参与到实验以及与他人的合作交流中。

    3.创设实验情境，激发学生探究欲望

    初中物理是一门具有实验性、探究性和体验性的学科，初中物理教师在进行实验教学时要充分利用物理学科的特点，给学生创设能够激发他们学习兴趣的实验情境，让学生在实验中不断探究，促进他们创造性思维的发展。学生的好奇心和学习兴趣是调动学生学习积极性，提高物理实验教学质量的关键因素，初中物理教学在进行实验教学时要充分利用学生的这一特点，给学生精心设置能够激发他们好奇心的教学情境，以激发他们动手操作的欲望。如教师在教学中可以结合生活中的一些简单的物理现象给学生构建具有趣味性的实验情境。如在学习摩擦起电的教学中，教师可以利用人脱衣服会产生电火花等情境引入教学，然后让学生站在绝缘板上触摸感应器电机来感受头发由于受到静电的吸引而呈现的“怒发冲冠”的现象。利用新奇有趣的物理现象激发学生学习物理知识的欲望。

    4.改善演示观察效果，培养学生动手动脑的习惯

    （1）自制放大仪器，突出可观察性。在物理实验过程中，演示也是至关重要的一部分。尤其是在实验过程中，部分较小物体提高了学生的观察难度，此时教师便可以组织学生进行放大仪器的制作，例如，大型的游标卡尺、天平、温度计，等等。制作实验道具的放大版模型，有利于学生在演示过程中更加清晰明了。教师在指导实践过程中，学生便可以通过操作自制的仪器放大一切同步实验。不仅如此，教师还可以在操作过程中指出学生自制道具的优缺点，有效激发学生的探究热情，提高其学习效率。

    （2）从现象认识本质，教给学生探究的方法。物理教学需要教师能够将抽象的事物转化成形象的事物来表达，帮助学生更进一步了解知识点，强化学生的自我探究能力。具体而言，教师可以通过将学生分成不同小组的方式进行小组实验，以事物性质与特点对物理知识进行间接理解。例如，在学习电流与电压的过程中，教师便可以通过小灯泡让学生感受电流的具体作用，还可以组织学生设计闭合电路，将小磁针放在导线附近让学生观察电路闭合与断开时小磁针的运动特点，逐渐引导学生自主探究电流所带来的磁效应，让学生通过形象化的现象，真正认识知识点的本质及其特点，在学习过程中不断探究，也有利于学生养成良好的动手动脑习惯。

    5.合理运用多媒体教学

    随着现代教育手段的不断优化，多媒体教室几乎已经普及各个地区，大部分农村小规模学校也有建设很多的多媒体教室。将多媒体与物理实验教学进行融合，能够突破物理教学的抽象性，提高学生对物理实验学习的深度。在具体的教学过程中，有针对性地运用多媒体进行辅助教学，增强物理实验效果，通过动画与视频的方式能够让学生更好地发挥其想象力与观察力。多媒体教学能够突破课堂在时间与空间上的局限性，对于农村地区教学而言，合理利用多媒体教学也是拉近学生与城市学生学习距离的有效措施，使学生能够拥有丰富的学习资源。

    6.改进实验设计，提升实验的易操作性

    在当前北师大版物理教材中，部分实验的操作要求相对较高，其过程也较为烦琐，难以清晰地观察实验结果。教师可以有针对性地对教材进行改进，尤其是实验部分可以结合学生情况将实验进行简化，将实验过程具体化。例如，在学习滑动摩擦力的相关知识中，涉及较多的实验操作，其中具有较大操作难度的是关于滑动摩擦力影响因素的相关实验。其中难点来自两个方面，一方面难以保证木块的匀速直线运动状态，另一方面就是当弹簧测力计跟随木块一起移动时其数字变化难以测量。对此，教师可以有针对性地进行改进，在一定程度上降低实验的要求，使学生更易操作与观察，进而完成对于滑动摩擦力知识点的深入学习。

    7.重视反思和总结，提高实验教学质量

    教学反思是课堂教学中的重要环节，是教师对教学内容、模式及学生的表现的归纳反思。教学反思有利于推动学生的思维创新，让学生的思维能力得到优化和提升。因此初中物理教师要重视反思和总结，利用反思提高实验教学质量，全面提升学生的深度学习欲望和积极性。初中物理知识有許多举一反三的现象，学生只有掌握最简单高效的解题方法才能够节约时间提升学习效率。因此初中物理教师在教学时要对所教物理知识进行拓展和深化，通过思维训练引导学生深入思考，进而收到触类旁通的效果。初中物理教师在教学时可以借助于一些学生难以理解的内容引导学生进行深度学习，通过解答学生的疑惑以增强他们的实验探究能力。例如，在进行液体内部压强的教学时，教师可以针对限制液体内部压强的各种因素如密度、压强、体积等，制作一个简单的实验装置进行检验，以显示影响液体内部压强的因素。通过实验开展让学生理解影响液体内部压强的因素，加深他们对知识的理解，促进他们深度学习的效率和质量的提升。

    结语

    物理学科所包含的知识往往与我们的生活息息相关，尤其是在初中阶段，学生所接触到的物理知识大部分来自生活，通过物理实验探究发现生活中所存在的物理规律，探究物理学科所存在的魅力便是初中物理课程的主要教学目标。从多角度出发有针对性地改进与调整物理实验教学能够有效提高整体物理学科教学效率，进而增强学生对于物理学科的兴趣与热情，为物理的深度学习打下坚实的基础。

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    作者简介：李红锐（1972— ），男，陕西汉中人，一级教师，本科。