基于深度学习的初中物理作业设计

中小学生作业负担过重已经成为社会重点问题，国务院出台了“双减”政策，明确要求减轻学生作业负担。然而在实际的教学工作中，由于学生升学压力和教育质量评价体系并没有放松对作业的要求，不少老师仍然没有减少所布置的作业量。减负并不意味着减质，这就要求作业的设计更加科学合理。本文尝试从深度学习的角度为作业设计提供一些策略。

1. 深度学习在初中物理作业设计中的意义

深度学习是相当于浅层学习而言的，强调认知水平的深入。布卢姆等人在认知学习领域中把教学目标分成六大层次，从低级到高级依次为知道、领会、应用、分析、综合、评价。浅层学习的认知水平停留在第一、第二层，而深度学习的认知水平对应着后面的四层。深度学习要求学生批判性地思考，积极探索和创造，将知识和日常生活结合，解决实际问题，实现有意义学习。

深度学习对于初中物理作业设计 理课程的目标在于发展学生的物理学科素养，不仅要让学生认识基本的物理现象和物理规律， 引导学生批判性地思考，将知识运用于解决实际问题。作业作为一种学习活动，是构成课程的重要 习的重要途径。根据深度学习的理念，作业设计应该遵循学生思维发展的规律，以低阶的认知目标为起点，引领学生不断探索，达到高阶认知水平。

. 解读课标与教材，确立核心素养目标义务教育《物理课程标准》（2022 版）对压强的内容要

2.2.7 通过实验，理解压强。知道增大和减小压强的方法，并了解其在生产生活中的应用。探究并了解液体压强与哪些素有关。

2.2.8 探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。

初中物理“压强”一章为为现行教材八年级物理第九章内容，压强既是已学过的质量、密度、重力等知识的综合应用，也是学好浮力的基础，起到了承上启下的作用。本单元从一般性的压强概念开始，通过大量的生活现象，让学生了解了液体的压强和气体的压强的存在。学生在理解压强的过程中可以获得压强、液体压强、大气压强、流体压强与流速关系等物理概念；在学生了解液体压强、大气压强及流体压强的应用过程中，强调联系实际生活，构建模型，在教与学的过程中，学生逐渐具备严谨认真的科研精神，培养学生的科学态度与责任。

根据本单元的整体安排，学生的学习从感性认识到理性认识，最后应用所学知识解决问题。在学习液体压强之前，学生已经积累了关于压强的比较多的感性认识，所以在这一节更多的是突出理性认识。在具体作业的设计时，要注意作业的情境和问题的真实性。

本节课重点是压强的实验，难点压强的计算，因此可以设计实验题，让学生在实验后进行回顾与反思。此外，八年级的学生已经具备一定的抽象推理能力，前面已经学习了压强的概念和受力分析，重力的计算方法等等，可以设计公式推导的作业和计算压强的作业。最后，为了培养学生的动手能力，激发学习兴趣，还可以设计液体压强相关的实践任务。

3. 设计课堂作业，引导学生深入思考

在本节课上，学生已经探究了液体压强的影响因素。由于课堂时间有限，学生主要完成了实验操作部分，对实验的结论还缺乏深入思考。因此设计相应作业，促进学生思维提高。

任务 1：实验回顾与反思

（1）液体压强计是根据什么来反映液体压强的大小呢？（2）液体压强与液体的质量有关吗？如何用实验证明？设计意图：引导学生回顾实验过程，并通过对关键问题的反思，破除学生错误前概念。任务 2：推导液体压强的表达式

如图所示：烧杯液体中有一液柱，底面积为 S，深为 h，液体密度为ρ，试求：底面 S 所受的压强？（用所给物理量描述，写出推导过程）设计意图：培养学生模型建立能力和逻辑推理能力，促进学生对压强概念的理解。

任务 3 计算应用

蛟龙号潜水器在7 km 深的海水中执行任务，请计算此时蛟龙号所受的液体压强为多大？（海水密度取ρ=1.0×10 ³㎏／m ³，g取 10 N/kg）（选做）：设想在 7km 深的海水中把一只脚伸到外面的水里，请你估算一下海水对脚背的压力多大？相当于多少个人所受的重力？设计意图：将压强公式应用于实际问题，加深学生对公式的理解。选做题让学生估算压力，切身感受到深海的巨大压力，认识到蛟龙号的伟大，培养民族自豪感。

任务 4 总结所学，完成思维导图

设计意图：引导学生建立知识间的联系，让学生进行自我评价。4.设计课后巩固作业，促进学生知识迁移

4.1 基础巩固（必做作业）

1.（填空题）在饮料瓶的不同高度处开两个小孔，当瓶里灌满水时，各个小孔喷出水的情况如图所示，这表明水对容器的__（选填“侧壁”或“底部”）有压强，而且压强随_____的增加而增大。

设计意图：与课堂上演示实验对应，为基础题，巩固学生对液体压强特点的认识培养学生从证据推出结论的科学思维。

2.（实验题）如图是用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。

（1）实验中，液体内部压强的大小通过观察 U 形管中液面高度差的大小来反映；在使用压强计前，发现 U 形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使 U 形管左右两侧的水面相平；

A．将右侧支管中高出的水倒出 B．拆除胶管重新安装

（2）比较图乙和图丙，可以得到结论：在液体 一定时，液体越深，液体压强 ；比较丙丁两图，可以得

到：（3）在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度不变，使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时，U 形管中液

面高度差 （选填“变大”“变小”或“不变”）；（4）小芳认为，液体的压强与容器形状有关。小明进行了两次实验，实验现象如图戊所示。由此可知，小芳的观点是（选填“正确”或“错误”）的。

设计意图：与课堂上探究实验对应，为基础题，通过对实验过程的梳理和提问，促进学生对实验探究过程的反思，检测学生的掌握掌握程度。

通过对实验现象的呈现，培养学生由证据总结归纳的科学探究能力，通过对别人方案的评判培养学生质疑批判的精神。

3.（计算和简答题）2023 年 1 月 22 日，我国自主研发的“奋斗者”号潜水器搭载人类首次抵达印度洋蒂阿曼蒂那海沟的最深点，待其坐底后，“机械手”将极具中国元素“兔年快乐”的标志物布放于海面下 5810 m 的海底（如图乙所示），以此恭贺农历新年。（设海水密度为 1.0×103 kg/m3， g♯ 10N/kg）请你回答下列问题：

（1）“兔年快乐”标志物静置于 5810 m 的深度时，海水对其表面产生的压强是多少？（2）图甲中“奋斗者”号外壳上安装有表面积较小的圆形观察窗。请结合压强相关知识谈谈潜水器为什么设计表面积较小的观察窗？

设计意图：与课堂上液体压强计算公式对应，第一问求液体压强为基础题，第二问分析液体压力为中档题。通过在具体情境中应用液体压强公式，培养学生模型建构的科学思维。以奋斗者号和中国生肖为情境背景，培养学生民族自豪感和对传统文化的自信。

4. 设计动手实践作业，激发学生深度学习

传统的作业中书面作业占绝对大的比例，学生完成作业的过程基本就是解答习题的过程。但作业不是课堂的附属品，而应该是与课堂形成互补的一项重要学习活动，学生通过完成作业，把知识应用到新 ，并自主积极地分析问题，解决问题，从而培养核心素养。动手实践类作业在核心素养的培养上有其独特的作用，在条件允许的情况下，应尽量多布置此类作业。

实践项目：家具放平了吗？

在励志电影《银河补习班》中，工人们为了在建筑物上找两个等高点忙活半天没有结果，如图，工程师仅用一根塑料软管，三分钟就解决了问题。这其中蕴含着物理的知识，塑料软管中装水后构成连通器，根据液体压强平衡可得软管两边液面是等高的。

请你利用软管和有颜色的水，检验一下家里或学校的电视机、挂画、挂钟等家具的安装、摆放是否水平，用照片记录实践过程，在班级里分享。

设计意图：通过完成实践任务，使学生加深对液体压强的认识，并培养学生将所学知识应用于生活实际的意识，激发学生学习物理的兴趣，培养学生社会责任感。

5.设计作业评价体系，落实核心素养目标

6.结语

作业设计以单元教学目标为统领 步提高学习的要求，促进学生完成学习进阶。 探究能力和实际问题解决能力为目标；另 除了巩固基础的必做作业外，还提供 仅实现了学生分层作业，也让成绩没那么优秀的同 真实的科学探究实验或生活生产， 不是 的应用 既能培养学生模型建构能力，还能激发学生 基础上， 通过对实验过程的再呈现培养学生科学探究能力，通过物理学史、 成就等情境的渗透，培养学生民族认同和社会责任感