高中物理實驗教學中實行深度學習的策略分析

黃皖皖

摘 要： 物理是高中時期的重要學科，更是一門基礎學科，對于學生的要求，包括但不限于創新能力、理性思維、邏輯思維、探究能力等，對學生的綜合素養要求十分嚴格。在高中物理教學中，作為物理課程的重要組成部分，實驗是不可或缺的一個組成部分，對于加深學生的學習印象、深化學生的物理思維意義重大。基于此，本文就結合深度學習以及人教版高中物理教材內容，來具體談談如何更好地促進高中生的深度學習發展。

關鍵詞：物理實驗;深度學習;核心素養

一、深度學習概述

結合布魯姆教育目標分類法，可以發現，他將教育目標分為三個領域：認知領域、情感領域、動作技能領域。認知領域又進一步劃分為六個階段：知道→領會→應用→分析→綜合→評價。結合物理學習來看，知道就是了解相關物理概念、定律、公式等。領會就是能夠解釋、推定一些定理、公式等，初步理解物理定理等的原理。應用就是學生能夠在實際物理問題中，利用所學的物理知識，解決問題。分析是指能夠對知識點進行分解剖析，理解各個概念之間的關系、結構等，能夠將復雜的物理定律或公式進行拆解重組。綜合是在分析的基礎上，以良好的物理知識積累和深刻的物理知識運用能力，來創造性地解決一些實際問題。評價是認識領域中的目標，是結合物理學習和綜合應用，而實現對物理事物的本質的分析判斷等的過程，是一種符合物理規律的推斷。

深度學習，就要求物理教學要不斷地深入，從知道層次，逐層深入，領會物理基本原理結構，應用基本公式定律，分析物理本質，綜合提高物理素養，達成良好的物理教學評價。在教師的引導下，學生能夠從認知理解的層面不斷提高，能夠實現逐層深入的學習，在不斷深化的學習過程中，實現對知識的遷移和應用，在創新與探究的過程中，實現深度學習的目標，提高綜合能力與素養。

二、 深度學習下的高中物理實驗教學設計方法

1、引領學生自我導向的學習

在高中物理教學中，學生的學習也不再像過去一樣，依靠于教師的督促和管理，更重要的是要培養高中生自主學習意識和能力。對于高中生而言，“自我導向學習”，是一項非常重要的教學策略，在教師的引導下，學生能夠逐漸實現自我規劃、自主學習、自主管理、自主反思、自主提升，從而在自主能力的支持下，逐漸實現自主提高。自我導向學習的核心要素要學生要明確學習目標，理解學習內容，并能夠實現對目標和內容的理解、整合、掌握與反思。綜合來看，自我導向學習更重視學生的“自我”，重視學生對自己的學習過程、策略方法等進行自主掌控，對學習效果等進行自主評價。

綜合人教版高中物理教材來看，其內容主要分為兩大部分，力學和電學。教師可以從力學實驗教學的角度，來滲透關于“自我導向學習”的模式的培養。在實驗教學中，教師帶領著學生，一起展開力學實驗設計與操作，在教師的指導下，引導學生分析力學實驗的共同點，以及相關細節知識點，如紙帶的應用，測算瞬時速度或者判定物體運動狀態……例如，以人教版必修二“實驗：探究功與速度變化的關系”一節的時候，教師就可以引導學生開展相關速度變化實驗，引導學生理解“用橡皮筋做的功”和“小車合力做的功”，并在實驗過程中，不妨引導學生自主展開思考探討活動，研究“加速度與力、質量的關系”，思考如何消除摩擦力的影響……借助于知識遷移和交流探討，能夠有效的促使學生在問題的引導下，逐步開展思維活動和合作探討活動，促使學生在尋找解決問題的方法的過程中，達到對試驗過程中所涉及的知識點的更深層次的理解，達成深度學習的目標。

2、引導學生問題導向的學習

對于學生來說，利用問題作為學習導向策略，是一種非常有效的驅動學生進行深入學習的方式方法。對于物理教學而言，這個“問題”，是學習過程的出發點，也是是組織學習活動的核心與目標方向，物理教學，更強調“問題”與知識的結合，以及在“問題”中滲透關于思維品質、學科能力等方面的元素，實現物理核心素養的培養要求。對此，在物理教學中，教師需要更關注物理教學問題的設計，結合新知識，以及實驗教學的流程、環節、知識點等，以問題為焦點，由淺入深，循序漸進，逐步深入，促進學生開展問題分析、理解、思考、探討、交流、探究等深入學習，使課堂教學更加深刻，將學生帶入到深度學習的狀態。

例如“探究加速度與力、質量的關系”實驗，是對牛頓第二定律得出的一個鋪墊。該實驗也是一個比較難的實驗，細節非常多，如“為什么要補償摩擦力？”“為什么小車的質量要遠遠大于槽碼的質量”等等。在教學過程中，教師可設計一系列的問題鏈，引導學生自己設計實驗。筆者在講授實驗設計方案時，設計了如下的問題鏈。

問1：實驗室可如何測小車質量？

問2：如何讓小車受力？如何測力？

問3：如何測加速度？

問4：根據以上請同學們畫出簡易的實驗裝置圖。

問5：繩拉小車的力是小車受到的合外力嗎？

問6：如何讓繩拉小車的力變成小車的合外力呢？

問7：能做到絕對光滑嗎？

問8：那該怎么辦呢？（提示：不提供拉力，怎么讓小車在長木板上滑動呢？）

問9：阻力補償法補償了哪些阻力？

問10：補償方法是什么？

問11：如何判斷小車拖著紙帶從長木板上下滑時是勻速直線運動？

問12：補償阻力完成后，槽碼的重力就等于繩子小車的拉力了嗎？

用這樣的問題鏈引導學生，讓學生討論、交流、思考，最終設計出完整的可行的實驗方案，將被動得知的過程變為了主動求知，引領學生在問題的探究中逐步發現力學實驗的奧秘。

3、組織學生開展探究學習

高中物理教學中很多內容都是與我們的顯示生活密切相關的，不管是力學還是電學，其都是與我們的生活密切相關的。因此，在高中物理實驗教學中，教師必須要關注生活化元素的開發和利用，在物理教學探究理解教學的過程中，適當的融入部分生活化案例元素，引導學生在實驗教學中，展開頭腦風暴，拓展物理思維，提高思維活力，并在實驗探究過程中，發現物理與生活的許多關聯，并在探究學習的過程中，感受到物理學科的深層次的吸引力與魅力。

例如，在學習“重力加速度”等之后，教師可以引導學生結合當地條件，開展實踐活動：“測定當地重力加速度”。再明確實驗教學任務和目標之后，教師可以適當放手，讓學生自主去思考如何開展實驗，包括如何準備材料等，讓學生自主展開實驗的流程設計、材料準備、實驗操作、猜想驗證、總結反思等環節，用開放性的問題，激發學生的探究欲望，促使學生充分發揮自己的學習主動性，開發自己的物理潛能，獲得更深刻的物理學習感知。學生也在探究過程中，找到了多種方法，如懸掛法、自由落體法等，方案五花八門，過程也不盡相同，結果也不一，讓學生大膽的猜測，大膽的實踐探索……通過探究性實驗學習實，學生對于重力加速度的感知會更加深刻，更加全面和深刻的理解，對學生的深度學習有非常大的幫助。

三、結語

總而言之，高中生的學習，必須要從思想到行為，全面實現更新，要更加主動，更加全面，更加深入，在教師的帶領下，深入基礎知識內部，不斷鉆研探究，提高整體的學習能力與素養，落實核心素養培養目標。

參考文獻：

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[2]費良軍. 深度學習下高中物理實驗教學中培養學生——探究能力的有效性策略研究[J]. 課程教育研究：學法教法研究， 2019（21）：1.