蔣邦勇 ，肖丁山 ，李 楊

1.重慶市武隆區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校，重慶 408500

2.重慶市武隆中學(xué)，重慶 408500

3.西南大學(xué)附屬中學(xué)校，重慶 400700

深度學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，圍繞素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)，聚焦引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題，展開有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)與活動，全身心積極參與、建構(gòu)學(xué)科知識、體會學(xué)科思想與方法，獲得終身發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程［1］。目前，深度學(xué)習(xí)已成為各學(xué)科教學(xué)實(shí)踐和研究的焦點(diǎn)，是落實(shí)立德樹人、落地核心素養(yǎng)的重要途徑。本文以“物質(zhì)的密度”課堂教學(xué)為例，探索指向深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略。

1 指向深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)課最能踐行深度學(xué)習(xí)特征要素，指向深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)探究是一種重要的教學(xué)策略，其核心是真實(shí)情境下的實(shí)驗(yàn)探究，重在讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，自主建構(gòu)規(guī)律與結(jié)論[2]。學(xué)生在教師的引領(lǐng)下圍繞挑戰(zhàn)性主題任務(wù)，通過實(shí)驗(yàn)探究、交流思辨等活動，形成自己的研究成果，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)深度參與，以及問題解決、知識遷移應(yīng)用能力的提高，促進(jìn)物理學(xué)科核心知識及思想方法的內(nèi)化，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，教師深度教學(xué)。

初中物理教學(xué)活動中深度學(xué)習(xí)發(fā)生的五個重要依據(jù)：活動與體驗(yàn)、聯(lián)想與結(jié)構(gòu)、本質(zhì)與變式、遷移與創(chuàng)造、價值與評判[3]。這也是深度學(xué)習(xí)的五個特征，結(jié)合這些特征，區(qū)物理名師工作室初步總結(jié)出深度學(xué)習(xí)視域下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本流程，如圖1所示。

圖1 深度學(xué)習(xí)視域下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本流程圖

深度學(xué)習(xí)視域下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該緊緊抓住五個特征，以情境引問題，以問題引探究，以探究促結(jié)論，以結(jié)論促應(yīng)用，環(huán)環(huán)相扣，體現(xiàn)學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的主體，凸顯教師的主導(dǎo)地位。

2 指向深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與評析

“物質(zhì)的密度”是滬科版物理教材八年級第五章第三節(jié)，本節(jié)是該章教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動學(xué)、物質(zhì)屬性研究方法的統(tǒng)一，是學(xué)生在學(xué)習(xí)質(zhì)量、天平與量筒使用后的一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課。本節(jié)的學(xué)習(xí)是建立在比值定義法以及天平與量筒使用的基礎(chǔ)之上。比值定義法是在速度概念的建立過程中呈現(xiàn)的，可遷移到物質(zhì)的密度的定義；學(xué)會用天平和量筒測質(zhì)量、體積，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的特性；最后將密度應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。以“項(xiàng)鏈?zhǔn)羌兘鸬膯帷弊鳛樵摴?jié)深度學(xué)習(xí)過程的挑戰(zhàn)性任務(wù)，分享指向深度學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)施過程與評析，將深度學(xué)習(xí)理念應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

2.1 創(chuàng)情境導(dǎo)學(xué)，設(shè)懸疑引思

前驅(qū)學(xué)習(xí)活動：教師復(fù)習(xí)物體的質(zhì)量概念，投屏展示四個形狀、體積相同的物體和一條項(xiàng)鏈，創(chuàng)設(shè)情境引入。

問題1：如何鑒別體積相同的四個物體的材質(zhì)？如何鑒別項(xiàng)鏈?zhǔn)欠袷羌兘鸬模?/p>

學(xué)生學(xué)習(xí)活動1：從物質(zhì)角度闡述自己直觀鑒別物體的方法。

拓展問題2：如果是無色的水和酒精，這種方法還適用嗎？你有更好的方法嗎？

學(xué)生學(xué)習(xí)活動2：針對水和酒精，簡述自己鑒別它們的方法步驟。

問題3：如果是顏色相同、無氣味、體積相同、材質(zhì)不同的物體，你又該如何鑒別它們呢？

學(xué)生學(xué)習(xí)活動3：針對這兩個物體思考并小組討論如何鑒別它們，寫下討論的方法步驟，再集中展示。

評析：深度學(xué)習(xí)針對真實(shí)情境下的問題解決，突出學(xué)生全身心的體驗(yàn)與感悟。深度學(xué)習(xí)下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情境創(chuàng)設(shè)要突出“真實(shí)”與“出乎意料”的特點(diǎn)，因此課例中由情境與問題指引，學(xué)生逐步通過直觀看顏色和感知?dú)馕秴^(qū)分鑒別物質(zhì)。但同顏色、無氣味的兩物體出現(xiàn)，帶來了鑒別方法的思維沖突，從而激發(fā)學(xué)生的開放性思維，讓學(xué)生自然地進(jìn)入深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出觀點(diǎn)的邏輯思維能力。

2.2 問題驅(qū)動促學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)探究強(qiáng)體驗(yàn)

教師演示：調(diào)節(jié)托盤天平平衡，檢驗(yàn)學(xué)生稱質(zhì)量來鑒別物體的猜想，如圖2所示。

圖2 天平稱質(zhì)量對比

教師提問：是不是顏色相同的物體，質(zhì)量不同，就不是同種物質(zhì)組成的呢？自己是否能夠利用手邊的物品和測量工具進(jìn)行驗(yàn)證？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：利用天平和銅柱、銅塊等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想。

學(xué)生學(xué)習(xí)活動4：通過稱質(zhì)量鑒別物體時，既要考慮物體的質(zhì)量，也要考慮控制物體體積相同，分組討論，學(xué)會總結(jié)物理方法。

教師提問：同種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量和體積有什么關(guān)系？不同種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量和體積又有什么關(guān)系？安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)去探究它們的定量關(guān)系。

評析：把傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)變成圍繞問題解決的分組實(shí)驗(yàn)，同時引導(dǎo)學(xué)生由已學(xué)的探究路程與時間的關(guān)系過渡到本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能更好地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并合作討論分析現(xiàn)象、得出最佳結(jié)論，這里面會有思維摩擦，但最終學(xué)生將獲得更加深刻的物理體驗(yàn)和感悟，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和合作探究能力都起到重要的作用。真正遵循“任務(wù)驅(qū)動，學(xué)生主體”的教學(xué)原則，體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)“活動與體驗(yàn)”“遷移與應(yīng)用”的要素，將理論與實(shí)際相結(jié)合。

2.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù)演探究，物理過程聚方法

教師布置任務(wù)：

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄客N物質(zhì)組成的物體質(zhì)量和體積的關(guān)系，以及不同種物質(zhì)組成的物體質(zhì)量和體積的關(guān)系；

（2）實(shí)驗(yàn)記錄：填寫教材表格；

（3）回答表格下的2個問題；

（4）強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng)。

學(xué)生學(xué)習(xí)活動5：利用電子秤和量筒分組探究銅、鐵、鋁等物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系，并做好實(shí)驗(yàn)記錄，回答相關(guān)問題。

教師活動：展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果，引導(dǎo)學(xué)生定性分析，定量研究。

評析：探究實(shí)驗(yàn)中學(xué)生深度參與，積極思考，充分討論。除了在小組范圍內(nèi)進(jìn)行分工合作外，還通過投屏方式實(shí)現(xiàn)小組間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)共享[4]，將信息技術(shù)融入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證自己的猜想——“某種物質(zhì)組成的物體，其質(zhì)量與體積的關(guān)系”，從而獲得極大的成功體驗(yàn)感。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生定性分析數(shù)據(jù)，應(yīng)用數(shù)學(xué)定量研究數(shù)據(jù)，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊協(xié)作意識和科學(xué)探究能力，學(xué)會建構(gòu)物理研究和學(xué)習(xí)的方法，體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”“價值與應(yīng)用”的要素。

2.4 定量建構(gòu)概念，實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)新

類比速度概念的建構(gòu)，教師引導(dǎo)學(xué)生從密度概念、公式、單位、應(yīng)用等方面進(jìn)行自學(xué)。

學(xué)生學(xué)習(xí)活動6：從密度概念、公式、單位、應(yīng)用等方面自學(xué)教材，并完成學(xué)案。

教師介紹：密度單位換算、物理意義、m-V圖像（圖 3）。

圖3 鐵與鋁的m-V圖像

學(xué)生學(xué)習(xí)活動7：測量銅塊是否為純銅；通過測量和計算鑒定項(xiàng)鏈?zhǔn)欠駷榧兘稹?/p>

評析：該教學(xué)片段中滲透了“猜想—實(shí)驗(yàn)—記錄數(shù)據(jù)—定性觀察—定量分析”的探究路徑，在任務(wù)驅(qū)動下激發(fā)學(xué)生思考，在實(shí)驗(yàn)探究中解決學(xué)生的實(shí)際問題；同時用舊知識建構(gòu)新的物理概念，進(jìn)一步運(yùn)用新的知識解決實(shí)際的物理問題；運(yùn)用數(shù)學(xué)比值法、圖像法研究物理問題，深化了新舊知識的聯(lián)系、不同學(xué)科之間的融合，這是符合深度學(xué)習(xí)的要素的。深度學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)最終培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)分析問題的能力和歸納總結(jié)物理規(guī)律的概括能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)深度參與，提升了應(yīng)用自主獲得的知識遷移解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科核心知識及思想方法的內(nèi)化，體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)“本質(zhì)與變式”“遷移與應(yīng)用”的要素。

3 結(jié)束語

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)踐深度學(xué)習(xí)理念下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑，提升學(xué)生以科學(xué)思維導(dǎo)圖的方式自主建構(gòu)物理基本概念、規(guī)律的能力。本節(jié)課學(xué)生在教師的引領(lǐng)下，以小組合作的方式，圍繞挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)主題，通過實(shí)驗(yàn)探究、交流思辨等活動，深度參與學(xué)習(xí)任務(wù)，經(jīng)歷真正的思考和動手過程，學(xué)會鑒定項(xiàng)鏈真?zhèn)蔚姆椒?，形成自己的研究成果，獲得成功的體驗(yàn)感，遷移應(yīng)用已有知識解決實(shí)際問題的能力也得到了提高，在正確理解物理規(guī)律、科學(xué)探究的基礎(chǔ)上形成物理觀念，物理學(xué)科核心知識及思想方法得到升華[5]，實(shí)現(xiàn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)與教師深度教學(xué)的結(jié)合。