深度学习视域下初中物理实验教学路径探究

前言：

深度学习是指学习者在理解的基础上，主动构建知识体系、发展高阶思维能力（如分析、评价、创造），并能将所学知识迁移应用于新情境的学习方式，其核心在于摆脱机械记忆与被动接受，强调知识的内化、思维的进阶与能力的迁移。初中物理作为以实验为基础的学科，实验教学是连接理论知识与现实世界的桥梁，而深度学习理念与初中物理实验教学的目标高度契合，通过深度学习之下的物理实验，学生可以提升自身的物理认知能力和实践能力，达到全面发展的目的，践行新课程改革的理念。

一、深度学习视域下初中物理实验教学可行性分析

（一）物理实验教学为深度学习提供了天然载体

物理实验需学生动手操作、观察现象、分析数据、得出结论，这一过程恰好符合深度学习“主动探究—思维建构—知识应用”的逻辑链条，如在“探究凸透镜成像规律”实验中，学生需自主调整物距、像距，记录不同情况下的成像特点，对比分析归纳规律，不仅能深化对凸透镜成像原理的理解，还能培养数据分析与逻辑推理能力，实现知识的主动建构[1]。

（二）深度学习为物理实验教学提质增效提供了方向

传统实验教学常陷入“按方抓药”的困境，学生只需遵循既定步骤完成操作，难以形成独立思考与创新能力，而深度学习要求实验教学聚焦学生核心素养发展，通过设计具有挑战性的实验任务，引导学生突破浅层操作，深入探究实验背后的物理本质，实现从“做实验”到“探究实验”的转变，提升物理学科核心素养，如物理观念、科学思维、科学探究与科学态度与责任。

二、深度学习视域下初中物理实验教学路径

（一）重构实验教学目标，聚焦高阶思维与核心素养

深度学习视域下的初中物理实验教学，需将目标从“浅层操作”转向“思维进阶与素养发展”，构建“知识理解—能力应用—思维创新”的三级目标体系 [2]。

第一级目标为“知识理解”，要求学生掌握实验涉及的物理概念、原理与科学方法，如在“探究串、并联电路的电流规律”实验中，学生需理解电流的概念、串并联电路的特点及电流表的使用方法；第二级目标为“能力应用”，引导学生运用所学知识与方法解决实验中的实际问题，如在实验中遇到电流表指针反向偏转时，能自主分析原因并调整电路；第三级目标为“思维创新”，鼓励学生设计个性化实验方案、提出创新性问题，如在完成基础实验后，引导学生思考“如何测量并联电路中各支路的电压”，培养创新思维与探究能力。

同时，需将物理学科核心素养融入实验目标，如在“探究水的沸腾特点”实验中，“物理观念”目标可设定为“理解水的沸腾现象与沸点的概念”；“科学思维”目标可设定为“通过分析温度—时间图像，归纳水沸腾时的温度变化规律”；“科学探究”目标可设定为“自主设计实验方案，控制加热速度、水量等变量，完成实验操作与数据记录”；“科学态度与责任”目标可设定为“关注实验安全，如实记录实验数据，培养严谨的科学态度”。

（二）优化实验教学内容，增强探究性、生活化与系统性

物理教学中，要增加探究性实验比例，激发主动思考，减少验证性实验，增加探究性实验，让学生在“未知”中主动探究，如将“验证阿基米德原理”实验改为“探究浮力大小与排开液体重力的关系”，教师不直接告知实验结论，而是引导学生提出猜想（如“浮力大小可能与排开液体的体积有关”“浮力大小可能与排开液体的重力有关”），再自主设计实验方案验证猜想。在实验过程中，学生需思考“如何测量浮力”“如何收集排开的液体并测量其重力”，深化对阿基米德原理的理解，培养探究能力。

还要结合学生日常生活设计实验内容，选用生活中的常见物品作为实验器材，拉近物理实验与生活的距离，如在“探究影响压力作用效果的因素”实验中，可用矿泉水瓶（装不同水量模拟不同压力）、海绵（模拟受力物体）替代实验室专用的压力小桌与砝码；在“探究声音的产生与传播”实验中，可用钢尺（振动发声）、手机（播放音乐）、玻璃罩（探究声音传播的条件）等生活物品开展实验，让学生意识到物理知识在生活中的广泛应用，培养知识迁移能力[3]

（三）创新实验教学方法，凸显学生主体性与探究性

1. 采用项目式学习，引导深度探究

将实验教学与项目式学习结合，以真实问题为驱动，让学生在完成项目任务的过程中开展实验探究。比如围绕“设计一款简易净水器”的项目，引导学生开展“探究水的净化方法”系列实验：通过“过滤实验”探究过滤的原理与操作要点；再通过“活性炭吸附实验”探究活性炭的吸附性；最后结合实验结果，设计并制作简易净水器，测试净化效果。学生在项目实施中自主规划实验步骤、分析实验数据、优化设计方案，不仅能深化对“水的净化”相关知识的理解，还能培养合作能力、创新能力与问题解决能力。

2. 运用“问题链”引导，推动思维进阶

在实验教学中设计层层递进的“问题链”，引导学生从“浅层思考”走向“深度思考”，比如在“探究凸透镜成像规律”实验中，可设计如下问题链：“当物体在凸透镜的 2 倍焦距以外时，成什么性质的像？”（基础问题，引导观察现象）；“若将物体向凸透镜移动，像的大小、位置会发生怎样的变化？为什么？”（进阶问题，引导分析规律）；“生活中哪些光学仪器利用了凸透镜成像规律？它们是如何应用这些规律的？”（迁移问题，引导知识应用）。由此引导学生的思维逐步深入，实现从“现象观察”到“规律分析”再到“知识迁移”的进阶[4]

结语：

综上所述，深度学习视域下的初中物理实验教学，是突破传统实验教学局限、提升学生核心素养的重要路径，其核心在于以学生为中心，通过重构实验目标、优化实验内容、创新教学方法，引导学生从“浅层操作”走向“深度探究”，从“被动接受”走向“主动建构”。

参考文献：

[1] 任少铎 . 基于深度学习的初中物理实验备课策略 [J]. 教学与管理 ，2022（25）：51-53.

[2] 吴小凡. 深度学习视域下初中物理实验教学路径探究[J]. 物理教师 ，2024， 45（2）：58-60.DOI：10.3969/j.issn.1002-042X.2024.02.014.

[3] 学科教学物理 . 基于深度学习的初中物理实验探究能力培养策略研究[D]. 2024.

[4] 欧然 . 深度学习视域下初中物理实验教学策略 [J]. 家长 ， 2024（15）.