基于深度学习的初中物理教学策略
李昕
[摘? ?要]基于深度学习的初中物理教学，旨在聚焦学生的学习体验和科学思维发展，引导学生在促进发展的有意义的物理学习过程中发现和解决问题，自主建构知识，拓展物理学习经验，不断发展高阶思维能力，从而促进学生深度学习，提升学生的物理学科核心素养。文章以初中物理“浮力”教学为例，探讨基于深度学习的初中物理教学策略。
[关键词]初中物理;深度学习;核心素养
[中图分类号]? ? G633.7? ? ? ? [文献标识码]? ? A? ? ? ? [文章编号]? ? 1674-6058（2021）14-0046-03
深度学习是相对浅层学习而言的，是以发展高階思维和解决实际问题为目标的，积极主动地、批判性地学习新的知识和思想，并将已有经验和知识迁移应用到新的问题情境中的一种高级认知过程。根据布卢姆认知领域教学目标，其深度学习理应达到“应用、分析、评价、创造”这四个较为高级的认知层次，然而现实的初中物理教学过于关注学生的基础知识和基本能力的培养，这在一定程度上抑制了学生的创新学习能力的发展。因此，教师应摒弃那些不利于学生发展的传统知识传授式教学，聚焦学生的学习体验和科学思维发展，引导学生在促进发展的有意义的物理学习过程中发现和解决问题，自主建构知识，拓展物理学习经验，不断发展高阶思维能力，从而促进学生深度学习，提升学生的物理学科核心素养。
一、基于深度学习的初中物理教学策略
1.激发学生内在动机，点燃深度学习热情
只有充分调动学生的内在动机，才能促使学生深度学习，才能优化学生的认知结构，构建良好的知识体系，因此，在具体实践中，教师应根据初中学生对物理实验的好奇心，设计能够引发学生认知冲突的实验，从而点燃深度学习的热情。例如，在猜想影响浮力大小因素时，由于受到游泳时浅水区与深水区不同的感受的影响，学生会猜想浮力大小与物体浸入溶液的深度有关，而通过实验数据测量却发现实验结论与预期现象相反，显然，这一实验结果出乎学生的意料，使学生的认知与现实产生冲突，也能促使学生深度理解浮力大小与浸入溶液深度之间的关系。
同时，体验性教学活动不仅能够让学生获得感性认知和丰富体验，而且也能催生新的问题，在激发学生内在动机中，教师还可以设计能够引发学生疑问的体验性活动。例如，在组织学生探究浮力的产生时，笔者及时呈现如下两个对比实验，即将乒乓球分别放入下端开口和下口堵住的塑料瓶内，然后注入适量的水，观察乒乓球在瓶内的位置，显然，通过实验观察，学生难免会产生疑问：在下口堵住的塑料瓶内，为什么乒乓球呈现上浮的状态？浮力究竟是如何产生的？浮力与已学液体的压强知识有什么联系？浮力还有哪些可以遵循的规律？……显然，通过这一系列的疑问能够有效促使学生进一步学习浮力的概念。
2.创设真实物理情境，生成深度学习问题
深度学习问题的提出十分依赖于真实物理情境的创设，教师应根据学生的认知特点和学习特征，基于物理课程标准不断整合各种学习资源，帮助学生对相关现象形成一定的认知，并将其表征为各种问题情境，一旦学生进入教师所创设的问题情境，则各种原生问题就会自然产生，显然，这些问题的产生有利于学生进行深度探究。
例如，在组织学生探究“浮力”知识时，笔者结合近期的时事热点，向学生展示了“辽宁”号航母的图片，并在此基础上，要求学生思考以下生活中常见的问题：
（1）类比“辽宁”号航母，潜水艇在大海里行驶时也会受到浮力，但它为什么有时可以浮在水面上，有时可以沉在水底？
（2）实心的物体一定会在水里下沉吗？
（3）你觉得热气球可以升空的原因可能是什么？
（4）人在游泳池里时，从浅水区走到深水区所受的浮力会有什么变化？
3.引导学生建构知识网络，提高迁移应用能力
理解知识的内在联系，引导学生建构知识网络有利于学生形成对知识的正确表征和物理大概念的立体感知，在一定程度上可以认为是学习发生正迁移和高效解决物理问题的前提，是深度学习的主要任务，而在实际课堂教学中，教师往往忽视了大概念的进阶过程和知识间的整体联系，这种教学模式势必会影响学生的学习视野，因此，教师应通过思维导图、概念图等方式，注重知识之间的内在联系，特别是在课堂小结或复习阶段，教师应突出知识结构，经常组织学生建构知识网络，并适时反思，有效厘清知识之间的内在联系，形成辨别性强的物理认知结构，切实提高问题解决效率。
例如，在分析浮力产生的原因时，如果不注重知识之间的内在联系，那么学生的学习就容易停留在浅层学习，知识的迁移和应用能力就相对较差，但如果将其放置在力的概念下，则会消除学生对浮力概念的陌生感，迁移之前所学内容，在浮力理解方面则可能有质的飞跃。
4.重视对学习过程的反馈与评价，引导学生深度反思
关注学生的学习过程，及时反馈与评价有效引发学生深度学习。在具体教学中，教师不能仅仅关注学生对物理知识的理解，还应注重学生对自身学习活动的调节和监控能力的发展，并且对教学中学生提出的“另类”想法，教师应站在学生的角度，引导学生阐述自己的思维过程，组织其他学生进行交流讨论和分析探讨，有效培养学生的质疑能力和批判性思维，促使学习向更高层次发展。
例如，在组织学生学习《浮力》知识时，难免会呈现一些填空、选择等练习题目，如果对这些题目仅进行结果的反馈与评价，将会错失一次促进学生深度学习的机会。因此，为了能够引导学生深刻反思，笔者要求学生充分挖掘答案背后的“真相”，对错误的选项和答案，要求学生阐述错误原因并及时修正，对正确的选项和答案进行变式训练，有效引导学生内化所学知识。
二、基于深度学习的初中物理教学实践
策略的提出是为了更好地指导教学实践，而基于深度学习的初中物理教学策略还应在实践中不断检验和发展，下面以《浮力》教学为例进行分析探究。
1.创设情境，激发动机
为了培养学生学习的内在动机，激发学生的民族责任感和自豪感，笔者播放了“辽宁”号航母宣传片，要求学生思考：重达6万吨的航母为什么能浮在水面上？在此基础上，又以潜水艇为例，要求学生思考：为什么潜水艇既可以浮在水面上，又可以下沉到海底？随后，呈现如下教学目标，要求学生联系日常生活实际不断激活自己的先前经验。
知识与技能目标：理解浮力产生的原因;能够使用弹簧测力计准确测量浮力;熟悉影响浮力大小的因素。
过程与方法目标：通过生活经验、实验观察、小组探究等方式了解浮力的概念以及影响浮力大小的因素。
情感态度目标：激发学生的爱国热情，培养严谨的科学态度和科学精神;了解科学技术对社会发展的影响。
2.实验探究，感性认知
为了促使学生主动建构浮力的概念，加深学生对浮力的理解，笔者呈现了如下一组对比演示实验，要求学生仔细观察实验现象，并猜想木块和铁块是否受到浮力的作用，思考浮力究竟是什么，并说出自己的想法和依据。
（1）将木块放入水中。
（2）将铁块放入水中。
3.验证猜想，有效建构
为了有效验证学生的猜想，促使学生将新的物理知识与已有经验和所学知识联系在一起，笔者要求学生应用弹簧测力计称量木块和铁块分别在空气中和浸入水中的重量，如图1、图2所示，在此基础上，引导学生总结浮力的概念。
随后，呈现如下乒乓球演示实验，即将乒乓球分别放入瓶子下端开口和下口堵住的瓶子内，如图3、图4所示，并迁移力与压强等所学知识，结合如图5所示的模型进行推导，有效理解浮力的本质。
4.小组合作，深度探究
以上探究仅是从感性的角度探究，为了促进学生从理性的角度分析浮力，笔者根据教学内容，要求学生尽可能地猜想影响浮力大小的因素，并以小组合作的方式深度探究浮力與物体的密度、物体的形状、浸入液体的密度、浸入液体的深度、排开液体的体积之间的关系，最后由各小组汇报实验结果。
5.概括认识，深度反思
以本节课所学知识为主题，要求学生以概念图的形式总结浮力的概念、浮力产生的原因以及影响浮力大小的因素的内容，同时，设计以下练习题目，要求学生独立完成，有效帮助学生了解自己的学习水平。值得一提的是，对练习题中错误的选项或答案要及时引导学生反思，要深入挖掘解题错误的原因以及注意事项，并组织学生自评、互评。
（1）浸入液体中的物体，受到____________对它____________的浮力。
（2）绳子的下端系着一个铜块，当铜块全部浸没在水中时，弹簧秤的读数是铜块所受（）。
A.浮力 B.重力
C.重力与浮力之差D.无法判断
（3）请根据所学内容编制一道与浮力有关的练习题，并阐述题目考查的知识点。
总之，基于深度学习的初中物理教学符合新课标“发展学生核心素养”的理念，也能够有效避免学生“懂而不会”现象的发生，我们相信，只要教师在教学中充分发挥自己的主导作用，激发学生内在动机、创设真实物理情境、引导学生建构知识网络、重视对学习过程的反馈与评价，就一定能够让学生自主完成对知识的迁移和应用，就一定能够全面系统地掌握所学知识，从而达到深度学习的目的。
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[1]? 陈培凤，季卫新.深度备课：初中物理实验教学中发展学生核心素养的策略：以“探究凸透镜成像的规律”教学设计为例[J].物理教师，2019（2）：23-26.
[2]? 肖建华.学科核心素养导向的物理深度实验教学思考[J].中学物理教学参考，2017（11）：12-15.
（责任编辑 易志毅）
