深度学习设计的初中物理实验教学策略

发表时间:2021/3/11   来源:《中小学教育》2020年第32期   作者:王学玲
[导读] 本文就从深度学习相关概念着手,结合实际教学情况,探讨促进学生深度学习的初中物理实验教学策略
        王学玲
        保定市物探中心学校第三分校 河北 保定  072550
        摘要:本文就从深度学习相关概念着手,结合实际教学情况,探讨促进学生深度学习的初中物理实验教学策略。教学中教师需要联系教学实际,构建积极学习的共同体,引导学生学会学习,从而掌握物理学科核心知识,培养学生良好思维能力,促进学生深度学习能力的发展。
关键词:深度学习;初中物理;实验教学;策略分析
        随着当前科学技术的不断进步与发展,学生的深度学习和终身学习是适应社会发展,促进学生个性成长的基本需求。因此,深度学习的有效进行和学生深度学习能力的培养,成为了教育发展的重要研究内容。初中生的深度学习通常是指在理解知识的基础之上,对新知识进行内化,最终形成自主学习能力。物理学科是一门以实验为基础的自然学科,物理探究实验在实际教学过程中,对培养学生深度学习能力,拥有一定的特殊性作用。
一、深度学习的概述
        “深度学习”最先由两位美国学者费伦斯.马顿(Ference  Marton)和罗杰.萨尔乔(Roger Saljo)提出。北京大学郭华教授认为,深度学习是指在教师引领下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程[1]。在此过程中,学生习得学科核心知识,成为既具扎实学识、合作精神,又有批判性、独立性、创造性的优秀学习者,成为未来社会实践的主人。
二、深度学习的教学策略
(一)有效设计教学,达到教学目的
1.设“真情实境”引发深度思考
        教师在教学过程中,根据实际教学内容的特点、教学目标、学生的思维发展情况,利用实验引发认知冲突,创设合适的教学情境,而不仅仅是突出问题的结论,积极引导学生进行深度思考。
        例如,在电学实验教学过程中,教学内容对短路进行了定义并分析了其危害。根据教材当中的描述,短路在生活中影响较大,轻微的影响会使得电器无法正常运行,但严重时会导致火灾。在教学过程中,教师如果运用传统的教学方式,将定义陈述出来,学生就只了解了一个新的概念,对于短路的认知停就会留于表面层次。为了让学生了解短路所产生的影响,教学需要从实际生活出发,设计物理实验激发学生学习兴趣。选择两节干电池、导线、锡纸,让学生进行实验探究。首先,学生用锡纸,直接将电池的两极连接,学生感觉到锡纸发烫随之松开。然后,学生将两根导线分别连接在锡纸两端,很快学生就可以观察到锡纸燃烧起来。在探究过程中,这一现象非常明显,学生通过亲身动手直观的了解这一现象,体会到什么是短路及其造成的影响,进而思考这样的操作具有一定的危险性,稍有不慎会引发火灾,更要注意人身安全。
        在物理学科教学过程中,只有丰富了学生的学习体验,让学生感同身受,接触真实的事物才能更好地理解并掌握所学知识,才会顺理成章的进行思考。
2.行“一境多探”激发深度学习
        在初中物理教学过程中,教师需提出有效问题,所设置的教学情境越靠近学生的实际生活,越能激发学生求知欲,使学生产生学习动机,增加学生学习热情。比如探究“水和食盐水的区别”,学生从导电性、密度、浮力、蒸发、压强、电阻、熔点、化学的沉淀等方法加以区分,分析原理,动手操作,使知识得到灵活的应用,开阔学生的视野,让跨学科知识有效融合,有利于创新思维和能力的培养。
        通过鼓励教学的方式让学生积极参与、积极实践,让学生学会举一反三,培养学生发散思维能力,让学生始终保持物理学习积极性,进行深度学习有效培养学生物理核心素养,实现学生深度学习的目标。
3.创“一境层探”导向高阶思维
        在课堂上让学生展示自己的研究成果,并积极的交流探究体会,更容易激发学生参与实验的兴趣,发挥学生的创新意识。比如探究“流体压强和流速的关系”时,让学生通过实验得出“流速越大的位置压强越小”的结论。进而在此基础上,引导学生进一步思考,提出新问题和新的想法。有同学利用一半矿泉水瓶、网兜、鼓风机,自制了一个“简易吸尘器”。将瓶口对准轻小垃圾,打开开关,空气高速排出,瓶口的垃圾随气流进入瓶中。

还有同学又想到,把1.5米长的塑料管和“简易吸尘器”结合起来,省去人们弯腰的麻烦,成品在“科技小发明”展示会中展示了出来。在不断地优化实验方案的过程中,突破学习中所遇到的问题,使学生所学知识得到有效地运用。
        这种在某一情境中所学到的东西拓展延伸到新情境中去的能力就是学习迁移。活动和体验是深度学习的核心特征,深度学习不仅要“深”下去,还要“拓”开来,高阶思维不仅让学生实现了当前的教学目标,掌握了知识、形成技能、发展了能力,还培养了学生的创造性思维,培养了能够进入未来社会实践的主体。
4.建“多元评价”形成深度反思
         依据《物理课程标准》,结合物理学科特点和学生的认知规律,物理课堂评价向“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”的评价转变,所以教学不再单纯以考试分数评价,而是形成持续性评价。比如在实验探究过程中的亮点评价、纠错评价、结果评价、创新评价、同学之间的互相评价、自我评价等多种评价方式。教师可以通过有效的评价方式,使学生对所学物理知识进行适当的总结,可以快速地掌握物理知识和概念。持续性评价的目的在于了解学生目标达成情况、调控学习过程、为教学改进服务。鼓励学生积极交流沟通,使自己的观点表达具有准确性、逻辑性和严密性,在多种评价方式中形成深度反思,深度反思又促进深度学习。
5.办“特色发展”进行课程开发
        校本课程的开发和实施,给初中物理实验教学的特色发展、教师的专业发展、学生的个性发展提供了新的舞台。充分发掘和利用校内外课程资源,整体规划,突出重点,分步实施,逐步完善,努力构建具有特色的校本课程体系。比如讲到《眼睛和眼镜》,带领学生参观眼镜店,实际感知凹凸透镜片对光的作用,了解近视眼和远视眼的成因,测自己的视力,听顾客对于眼镜的诉求以及服务人员对于眼睛保护的建议。师生通过学习、参与,形成一种开放、民主、科学的特色课程,各自都能成长发展。开发设计科学与生活相关的课程,拓展初中物理实验教学的广度,让学生在生活中体验,在快乐中学习,实现沉浸式学习。
(二)优化教学结构,灵活安排课时
1.拓“家庭实验”促进深度探究
         物理家庭实验具有取材广泛、过程简单、操作方便、现象明显等特点。是教师根据教学实际,结合学生年龄认知特点,给学生布置的一些小实验,利用身边随手可得的生活用具当实验器材,在家里独立或小组完成,也可以和家长一起完成。物理家庭实验作为学生自主学习的一种教学模式,是培养学生核心素养的重要载体。
         例如在家里可以完成“纸锅烧水”实验,孩子们自己做的纸锅,在这个过程中,有的孩子可能一次做成功;有的遇到纸锅烧着了,水没烧开的失败状况,不断和同学讨论,分析并解决在此过程中遇到的问题,发现实验中的思维亮点,最终分享成功的喜悦。通过自制教具,在问题探究和问题解决过程中,促进学生灵活运用物理知识解决实际问题,培养了物理思维能力。
         “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。家庭物理实验不仅促进科学探究能力,促进学生自主学习,还能辅助教师的物理教学,并且使更多的家长抽空参与孩子物理家庭实验,跟孩子一起成长,一起分享实验成功后的喜悦,无形中加强了学生与家长之间的亲子交流。
2.展“个性能力”搭建深度舞台
         课外科普讲座、科技小发明展台的补充,让学生们开拓了视野,加强了合作,培养了与人交往的能力,也支持了学生个性化成长。同时也突破了时间和空间的限制,发展了自主学习能力,从而培养学生深度学习能力。
三、结束语
        总而言之,初中物理实验教学的深度设计促进学生深度学习,让学生成为实验的主体,主动参与融入解决问题的过程中。不仅可以实现知识结构的整合,还可以实现学生知识的迁移和有效运用,帮助学生建立知识结构,学会从物理的角度观察和分析,从而寻求解决问题的有效方法,使学生掌握核心知识,培养学生有效的沟通能力、学习方法,提高学生深度学习能力,形成物理核心素养。
参考文献:
[1]尤小平.学历案与深度学习[M].上海:华东师范大学出版社,2017:5-6.
         本文为保定市十三五课题《深度学习在初中物理实验教学中的实践研究》研究成果,课题编号:202023   
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