淺析“深度學習”視域下高中物理實驗教學

摘 要：以往高中物理實驗教學中，教師大多通過演示實驗來幫助學生了解物理概念與物理規律，但效果并不理想。以“深度學習”理論為基礎，對高中物理實驗教學策略加以探討，提出通過整體化與精細化的教學模式，幫助學生直觀感受物理實驗內涵的教學方法，可以通過在物理教學中引導學生主動探究物理知識，并構建物理實驗模型，進行情景化教學演練的方式，提高學生的認知水平。

關鍵詞：“深度學習”；高中物理；實驗教學

“深度學習”是指學生在對學習材料有整體性理解的前提下，對新的知識進行批判性學習的一種學習方式，可以實現新知識與舊知識的有效銜接，并對知識架構加以革新，形成新的知識體系。該教學方法的應用，可以有效提高學生的探究性學習水平，調動學生學習的主動性，從而提高學生的學習質量。

一、采用探究性實驗教學

高中物理知識是對學生初中物理的補充，也是為接下來深層次的物理學習打好基礎，所涉及的知識內容都是對當前現有物理知識的總結，因而常見的高中物理實驗主要為驗證實驗，比如通過實驗驗證光的折射原理等。而基于深度學習理論，在高中物理實驗教學中，可以對實驗類型加以調整，以探究性實驗取代驗證性實驗，以此實現更加系統而全面的學生思維訓練。

例如，魯科版高中物理選修3-1第六章第1節“探究磁場對電流的作用”的教學中，在缺少教學實驗的情況下，學生對于物理知識的理解能力就會受到思維的限制，難以理解這一重要知識點。以往所采用的教學實驗，大多是教師通過驗證實驗的方式幫助學生了解磁場的存在及其作用，但在深度學習視域下，教師可以通過組織學生自制道具的方式，開展探究性實驗，以得到定性結論。比如，教師可以組織學生一起打造蹄形磁鐵，進而引導學生分別以鐵絲、銅絲與鋁絲來制作教具并進行實驗。在此過程中學生可以通過自主操作與自主學習，通過觀察實驗過程中實驗道具所產生的變化，并總結其中規律得出相應的物理知識定型結論。通過這種方式，學生對相關知識點所產生的印象會遠遠超過驗證性實驗所起到的效果。

二、采取模型化教學模式

不同于初中物理教學，高中物理教學中更加強調物理模型的重要作用，通過建立物理模型來深化對高中物理知識的了解與掌握，同時更好地分析與解決問題。高中物理教學中，在忽略某些次要因素的情況下才有可能得到理想化的物理模型，而理想模型需要對物理實驗進行誤差分析，通過建立物理模型為解決物理問題提供幫助，同時也可以通過比對物理模型及實際問題，來幫助進一步提高學生的思維邏輯性，實現對高中物理知識的深度學習[1]。

高中物理教學中，物理研究對象模型化的相關內容較多，比如魯科版高中物理選修3-2中的“理想電流表”“理想電壓表”的相關內容等。采用模型化教學方式，重視高中物理模型的研究，可以設計相應的模型提取流程：①原型觀察與原型分類→②關注主要因素，忽略次要因素→③建立模型表現，提取模型特征→④以規律為基礎建立物理模型→⑤對模型變式加以研究→⑥利用模型解決問題。在高中物理教學中，采用物理實驗教學來幫助學生建立相應的科學化思維與實驗性探究意識，以此全面提高學生的物理實驗能力，提高學生的物理水平。

三、展開情景化實驗教學

高中物理實驗教學中，通過向學生展示物理現象，來幫助學生明確物理概念與物理規律，在過程中，學生的認知流程就是現象—概念—規律。教師可以基于學生的物理學科知識基礎，尋找學生的最近發展區，將物理問題的應對與解決作為物理教學的核心，并不斷實現對物理知識呈現方式的優化與調整，整合零散的物理知識，以更加完整的物理知識共同體的方式加以呈現，以保障學生對高中物理的深度學習。

教師可以在高中物理教學的課程導入環節，幫助學生對物理概念加以歸納。例如，教師可以進行氯化鈉水溶液導電旋轉實驗教學，通過對磁感線的通電，觀察氯化鈉溶液的旋轉情況，以更加直觀地觀察電流下磁場變化的規律。通過這種方式，以更加直觀、更加貼合高中學生認知特點的方式，幫助學生了解“安培力”的真正內涵，并為學生對“安培力”的進一步研究提供了認知框架。同時借助于情景實驗，教師要引導學生科學地歸納并提出一定的假設，包括“安培力”的大小與導電溶液的關系、“安培力”的大小與電極電流之間的關系以及“安培力”的大小與磁場強度的關系等。進而在實驗中通過對變量的控制來對“安培力”的大小進行測量，引導學生探討其中規律，并探求“安培力”的受力方向。在此基礎上，教師再引入“右手定則”，通過情景化實驗教學策略，幫助學生在探究中掌握物理知識與物理定律[2]。

基于以上論述，在“深度學習”理論視域下開展高中物理實驗教學，要對“深度學習”理論有充分的認知，并掌握該理論在教學實踐中的應用策略，通過探究性實驗教學、模型化教學模式與情景化實驗教學相結合的教學方法，幫助學生更加直觀與系統地掌握物理知識與物理規律。在教學中，要熟練運用這三種教學方法，以之為一個有機聯系的整體，來強化對學生高中物理核心素養的培養。

參考文獻：

[1]張圣兵.“深度學習”觀照下高中物理實驗教學策略分析[J].中學物理，2014，32（9）：30-31.

[2]涂強春.深度學習理論視域下的高中物理教學邏輯梳理策略例談[J].課程教學研究，2017（12）：84-88.

作者簡介：林旭，1983年11月出生，男，福建莆田人，本科學歷，中學一級教師，從事高中物理教育工作。