基于深度學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

中圖分類號(hào)：G427

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2097-1737（2025）18-0081-03

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）提出要培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。而深度學(xué)習(xí)有利于核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)，能幫助學(xué)生在主動(dòng)建構(gòu)中實(shí)現(xiàn)深層發(fā)展。教育改革背景下，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

一、深度學(xué)習(xí)基本特征

（一）深度學(xué)習(xí)注重培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑與批判的能力

在傳統(tǒng)的淺層學(xué)習(xí)中，學(xué)生作為知識(shí)的接受者，習(xí)慣按照教師的思路參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，其自主性、主動(dòng)性嚴(yán)重不足[]。這樣的狀態(tài)下，學(xué)生難以構(gòu)建知識(shí)體系，無(wú)法產(chǎn)生對(duì)知識(shí)的深刻印象。而深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，要求學(xué)生在知識(shí)、概念學(xué)習(xí)中對(duì)新知識(shí)始終保持懷疑與批判的態(tài)度，能夠主動(dòng)分析并通過(guò)深入思考的方式積累經(jīng)驗(yàn)，突破傳統(tǒng)用簡(jiǎn)單記憶法吸收知識(shí)的桎梏。在這一過(guò)程中，學(xué)生的思維將變得更加深刻，進(jìn)而逐漸形成主動(dòng)思考的良好習(xí)慣。

（二）深度學(xué)習(xí)旨在促進(jìn)學(xué)生遷移運(yùn)用

在深度學(xué)習(xí)背景下，學(xué)生不僅需要掌握、理解知識(shí)，同時(shí)還需要利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活中的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)有效的遷移與運(yùn)用，同時(shí)，創(chuàng)造性地利用所學(xué)知識(shí)，在不同情境中感知學(xué)科知識(shí)的使用技巧與方法。解決實(shí)際問(wèn)題是深度學(xué)習(xí)的核心。通過(guò)教師的引導(dǎo)，學(xué)生可以在新知識(shí)和已有知識(shí)之間建立聯(lián)系，掌握復(fù)雜概念和深層知識(shí)等非結(jié)構(gòu)化知識(shí)，并在持續(xù)內(nèi)化過(guò)程中完善知識(shí)體系。

（三）深度學(xué)習(xí)以發(fā)展學(xué)生高階思維為目標(biāo)

高階思維是學(xué)生在更高認(rèn)知水平的心理或認(rèn)知活動(dòng)中產(chǎn)生的[2]。區(qū)別于淺層學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，要求學(xué)生不僅要獲得認(rèn)知技能，同時(shí)還要在長(zhǎng)期參與高層次認(rèn)知活動(dòng)中加深理解，實(shí)現(xiàn)自我反思，達(dá)成高質(zhì)量、高水平的學(xué)習(xí)效果。

二、基于深度學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

下文將以滬科版物理八年級(jí)（全一冊(cè)）第五章第三節(jié)“科學(xué)探究：物質(zhì)的密度”為例，全面闡述深度學(xué)習(xí)背景下的教學(xué)策略。

（一）分析教材信息，科學(xué)設(shè)定深度學(xué)習(xí)目標(biāo)

《課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)教師要合理設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)實(shí)施教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升及相關(guān)能力的培養(yǎng)。在深度學(xué)習(xí)背景下，教師需要驅(qū)動(dòng)學(xué)生在新的情境中批判性地整合新知識(shí)。因此，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)應(yīng)反映這一點(diǎn)，突出核心素養(yǎng)的重要性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展之前，教師需要先深入分析教材內(nèi)容，明確本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的具體要求，圍繞單元結(jié)構(gòu)化特點(diǎn)，以意義或邏輯聯(lián)結(jié)為線索設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生初步了解本課學(xué)習(xí)重點(diǎn)以及自己需要達(dá)成的學(xué)習(xí)目標(biāo)，為后續(xù)深度學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的分析，教師了解到本節(jié)課實(shí)驗(yàn)探究由猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)組成，要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)測(cè)量物質(zhì)密度的基本方法。考慮到學(xué)生在基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)部分已經(jīng)掌握了質(zhì)量的基本概念，并且學(xué)會(huì)了天平和量筒的使用方法。依據(jù)教材內(nèi)容，圍繞深度學(xué)習(xí)特點(diǎn)，教師可將本課實(shí)驗(yàn)活動(dòng)目標(biāo)設(shè)計(jì)為：

（1）通過(guò)主動(dòng)探究理解密度的概念、公式以及單位，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，了解利用變量法研究物理問(wèn)題的基本步驟。（2）以合作的方式參與探究，歸納出物體的質(zhì)量、體積和密度三個(gè)物理量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，培養(yǎng)良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。（3）通過(guò)對(duì)密度知識(shí)的探究與測(cè)量，形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，感知密度知識(shí)在生活中的廣泛應(yīng)用，強(qiáng)化應(yīng)用意識(shí)。

以上目標(biāo)涵蓋了本課學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的主體作用，可以幫助學(xué)生在目標(biāo)導(dǎo)向下主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的參與度。

（二）創(chuàng)設(shè)生活化情境，激活深度學(xué)習(xí)思維

深度學(xué)習(xí)基于情境認(rèn)知理論，強(qiáng)調(diào)情境為深度學(xué)習(xí)的發(fā)展提供支撐。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們構(gòu)建生活與學(xué)科知識(shí)間的橋梁，體會(huì)物理知識(shí)在生活中的重要作用，教師在深度學(xué)習(xí)課堂上可以圍繞生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)情境，以此激活學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生從情境中捕捉重要信息，引發(fā)他們的質(zhì)疑與思考。這樣，學(xué)生在與情境的互動(dòng)過(guò)程中能夠充分增強(qiáng)思維深度，自發(fā)地產(chǎn)生探究問(wèn)題的內(nèi)驅(qū)力。

本章內(nèi)容與學(xué)生生活息息相關(guān)。在導(dǎo)入階段，教師可以為學(xué)生播放《動(dòng)物世界》視頻。視頻中，主持人講解了魚(yú)的分類，并介紹不同的魚(yú)種生活在不同的水域，水域有淡水和海水之分。在情境中，教師可以與學(xué)生開(kāi)展對(duì)話，詢問(wèn)學(xué)生對(duì)海水魚(yú)與淡水魚(yú)的了解程度，并引導(dǎo)他們進(jìn)行思考：淡水與海水從外觀來(lái)看無(wú)法區(qū)分，在不認(rèn)識(shí)魚(yú)種的情況下，應(yīng)如何進(jìn)行區(qū)分？基于生活情境提出問(wèn)題，能充分引起學(xué)生的好奇心，使其主動(dòng)參與到討論中。在此期間，教師還可以為學(xué)生提供體積相同的純水與鹽水各一杯，指導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證是否能通過(guò)觀察進(jìn)行辨別。創(chuàng)設(shè)學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的趣味教學(xué)情境，能夠?yàn)閷W(xué)生帶來(lái)良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使其在主動(dòng)了解、嘗試的過(guò)程中充分投入學(xué)習(xí)中。有的學(xué)生提出可以通過(guò)品嘗、蒸發(fā)等方法進(jìn)行辨別，不同的回答體現(xiàn)了學(xué)生不同的思考過(guò)程。根據(jù)學(xué)生的反饋內(nèi)容，教師可順利引入活動(dòng)，提出“可通過(guò)質(zhì)量分析進(jìn)行辨別”，引發(fā)學(xué)生持續(xù)探究的欲望，順利實(shí)現(xiàn)由情境到知識(shí)的過(guò)渡。

（三）圍繞深度學(xué)習(xí)目標(biāo)，構(gòu)建驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主體作用，要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的理解、遷移運(yùn)用和問(wèn)題解決[3]。為幫助學(xué)生在主動(dòng)探究中實(shí)現(xiàn)多種信息和知識(shí)之間的連接，教師可以采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方式組織教學(xué)活動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師可以圍繞實(shí)驗(yàn)主題，提出具有思考價(jià)值的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析實(shí)現(xiàn)思維的深層發(fā)展，在提出問(wèn)題、建立假設(shè)、擬定探究計(jì)劃、驗(yàn)證假設(shè)等多個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中引導(dǎo)學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)狀態(tài)過(guò)渡到深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。

在指導(dǎo)學(xué)生建立假設(shè)的環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)提供兩組材料：第一組材料為體積相同的鐵塊與木塊；第二組材料為體積相同的橡皮泥與鐵塊。然后，教師可要求學(xué)生觀察稱量結(jié)果，并提出問(wèn)題：“體積相同的不同物質(zhì)為什么質(zhì)量不同？如果質(zhì)量相同體積是否一定相同？”根據(jù)教師提出的問(wèn)題，學(xué)生可以嘗試進(jìn)行討論、猜測(cè)，并建立假設(shè)。有的學(xué)生表示：可能與物質(zhì)的種類相關(guān)，也可能與質(zhì)量和體積的比值相關(guān)。根據(jù)學(xué)生的反饋，教師可通過(guò)鹽水與純水的對(duì)比，啟發(fā)學(xué)生在不品嘗的情況下嘗試通過(guò)比較單位體積的質(zhì)量進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并制訂相應(yīng)的計(jì)劃。在此過(guò)程中，學(xué)生可以選取不同物體作為研究對(duì)象，并用天平、量筒等測(cè)量工具分別測(cè)出它們的質(zhì)量與體積，然后再計(jì)算單位體積的質(zhì)量進(jìn)行比較。為提升學(xué)習(xí)深度，教師還可以在學(xué)生操作過(guò)程中持續(xù)補(bǔ)充問(wèn)題，如：空氣有密度嗎？不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是否相同？在利用天平測(cè)量物體質(zhì)量的過(guò)程中需要注意什么？這樣，通過(guò)逐級(jí)深入的問(wèn)題，學(xué)生將會(huì)在思考中獲得啟發(fā)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的深度。

（四）實(shí)施小組合作，促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展

《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求學(xué)生具有科學(xué)文化素養(yǎng)、終身學(xué)習(xí)能力、自主發(fā)展能力和溝通合作能力。合作學(xué)習(xí)是教育改革大力倡導(dǎo)的一種新型學(xué)習(xí)方式[4]。在深度學(xué)習(xí)期間，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，教師可以根據(jù)班內(nèi)學(xué)生的實(shí)際情況組建四人小組，指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的順利落實(shí)。在合作期間，小組成員可以通過(guò)表達(dá)、溝通等方式交流心得，養(yǎng)成善于傾聽(tīng)的良好習(xí)慣，通過(guò)順利解決問(wèn)題實(shí)現(xiàn)高階思維的深入發(fā)展，將所學(xué)知識(shí)內(nèi)化到認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，使深度學(xué)習(xí)得以持續(xù)進(jìn)行。

在問(wèn)題設(shè)計(jì)階段，教師可通過(guò)啟發(fā)性問(wèn)題引出“物質(zhì)的密度”實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容，要求學(xué)生以不同物質(zhì)的物體作為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在結(jié)成學(xué)習(xí)小組后，要根據(jù)教師的提示以及提供的學(xué)習(xí)材料，嘗試搜集證據(jù)。比如，在活動(dòng)期間，第一小組的成員選擇鋁塊和木塊這兩種物質(zhì)作為測(cè)量材料，在測(cè)量其質(zhì)量與體積的基礎(chǔ)上分別計(jì)算出了物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間的比，并完成了表格的填寫（見(jiàn)表1）。

當(dāng)各組成員完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，為持續(xù)推動(dòng)學(xué)生高階思維的發(fā)展，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行討論，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間的聯(lián)系，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物質(zhì)特性的了解。在此過(guò)程中，各組成員需展示實(shí)驗(yàn)成果，教師可在統(tǒng)一指導(dǎo)和分析后，鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)密度的定義：由某種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與其體積的比就是這種物質(zhì)的密度。根據(jù)密度的定義，學(xué)生就可以得出密度的計(jì)算公式為 。這樣，學(xué)生通過(guò)合作探究積累了經(jīng)驗(yàn)，在完成測(cè)量報(bào)告填寫的同時(shí)深化了對(duì)理論知識(shí)的了解，達(dá)成了既定的深度學(xué)習(xí)目標(biāo)。

度的計(jì)算公式。期間，教師應(yīng)對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)行為作出評(píng)價(jià)，在分析學(xué)生優(yōu)勢(shì)、潛能的基礎(chǔ)上指出問(wèn)題，如學(xué)生合作意識(shí)偏低、數(shù)據(jù)測(cè)量不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)龋⒅笇?dǎo)他們作出調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師可引導(dǎo)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)流程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用物理語(yǔ)言描述密度知識(shí)在生產(chǎn)生活中的運(yùn)用，同時(shí)提出自己在實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題。比如，有的學(xué)生表示自己對(duì)體積與質(zhì)量?jī)?nèi)涵的理解存在誤差，難以通過(guò)構(gòu)建物理模型解決問(wèn)題，對(duì)單位換算存在疑惑等。針對(duì)這些問(wèn)題，教師可以為學(xué)生提供有針對(duì)性的解決辦法，如借助思維導(dǎo)圖梳理知識(shí)、增強(qiáng)生活化訓(xùn)練等，幫助學(xué)生更好地調(diào)整自我并突破自我，在批判性審視學(xué)習(xí)行為的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)深入發(fā)展。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在深度學(xué)習(xí)中，學(xué)生的主體地位得到明顯提升，其知識(shí)構(gòu)建與整合水平也可切實(shí)得到發(fā)展，這有益于其自身核心素養(yǎng)的形成。本文以“科學(xué)探究：物質(zhì)的密度”的實(shí)踐教學(xué)為例，全面闡述了幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的方法，提出教師要重視深度學(xué)習(xí)的重要作用，要設(shè)計(jì)能夠讓學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)過(guò)程，從而幫助他們通過(guò)探究逐步實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

（五）組織深度互動(dòng)，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

深度學(xué)習(xí)的過(guò)程不僅是學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容、掌握學(xué)科核心知識(shí)的過(guò)程，還是學(xué)生把握學(xué)科本質(zhì)及思想方法，形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、高級(jí)的社會(huì)性情感、積極的態(tài)度、正確的價(jià)值觀的過(guò)程[5]。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生要養(yǎng)成批判性思維。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，教師可以在班級(jí)內(nèi)組織深度互動(dòng)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生交流并分享自己在本課實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中學(xué)到了哪些知識(shí)、對(duì)知識(shí)的掌握還存在哪些疑問(wèn)等，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)反思認(rèn)識(shí)到自己的不足，并及時(shí)向教師尋求幫助并進(jìn)行調(diào)整，以此不斷強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

學(xué)生已經(jīng)通過(guò)“物質(zhì)的密度”的實(shí)驗(yàn)探究掌握了密度的概念，在理解公式的基礎(chǔ)上能順利應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在深度互動(dòng)環(huán)節(jié)，教師可以啟發(fā)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，展示實(shí)驗(yàn)成果以及驗(yàn)證密

參考文獻(xiàn)

[1]王榮貞.合作學(xué)習(xí)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐研究[J].廣西物理，2023，44（4）：84-86.

[2]李雪妮.基于深度學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略[J].廣西物理，2023，44（3）：83-85.

[3]溫廣錄.融會(huì)貫通有效教學(xué)：深度學(xué)習(xí)下的初中物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)整合策略研究[J].試題與研究，2023（6）：28-30

[4]蘇益娟.“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略[J].華夏教師，2022（17）：27-29.

[5]肖義.“互聯(lián)網(wǎng) + ”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略[J].讀寫算，2024（32）：55-57.

作者簡(jiǎn)介：游愛(ài)玉（1983.7-），女，福建政和人，任教于福建省南平第一中學(xué)，一級(jí)教師，本科學(xué)歷。