基于深度学习的初中物理新授课的教学策略探讨

【摘要】新授课是教学新知识、新技能的课，是学校教学的基本课型之一，新授课的质量决定着学生学习的质量。深度学习能提升学生在新授课中对知识理解、技能应用的维度，注重将所学的知识和技能用于解决实际问题。本文以“长度的测量”为例，从概念构建、实验探究、实践应用三方面，阐述初中物理新授课教学中的深度学习策略。

【关键词】初中物理；新授课；深度学习

在初中物理新授课的教学中，教师常常会发现，一些学生虽然学习了新授课的知识、技能，但是在实践应用环节，却无法解决相应问题。造成上述现象的主要原因之一就是教师没有引导学生进行深度学习。在新授课中，深度学习重视物理概念的构建过程，注重学生的主动参与，要求学生能将所学的知识、技能进行迁移、应用，从而达到真正解决问题的目的，对学生思维能力的发展起到重要作用。本文以“长度的测量”为例，从概念构建、实验探究、实践应用三方面，阐述初中物理新授课教学中的深度学习策略。

一、创设问题情境，构建物理概念

《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”） 提出教师要充分结合学生的生活经验，有目的地创设生动具体的情境，引导学生从经验中概括、提炼事物的共同属性，抽象事物的本质特征，实现从经验常识向物理概念转变。【1】教师通过设计系列问题情境，能帮助学生由浅入深地理解物理概念，同时引导学生自我反省，连接学生的思维断层，在潜移默化中培养了学生的批判性思维。【2】

（一）设计认知冲突，初建物理概念

问题1.采用目测的方式，图1中帽檐AB和帽高CD哪条长？

大部分学生通过目测会认为帽高CD长大于帽檐AB长。

问题2.不用尺，如何证实自己目测的结果？

经学生讨论，方案主要有：一、把图片裁剪，将AB和CD放在一起比较。（直接对比）；二、用一根线代替其中一条边，然后放到另一条边上进行对比（间接对比）。

不管采用哪种方案，学生们都会发现帽檐AB和帽高CD的长是相等的，即原先目测的结果并不准确，从而引发认知冲突。教师引导学生认识如果要得到准确的比较结果，又不能直接对比的情况下，我们就需要一个标准与待测的量进行比较，这个过程就是“测量”。“测量”这个物理概念就初步建立了。

（二）开展体验活动，规范物理概念

问题3.那么测量过程中选取的标准是否有要求呢？

为了进一步规范物理概念的定义，教师设计了活动：让班级中身高不同的两位学生，以各自的步长为标准，通过最后走的步数，测量教室的长。

问题4.为何同样的教室长，两位学生最终的步数不一样？即测量的结果不一致？

学生不难想到，这是因为两位学生的步长不同，即选取的标准不同导致的。由此，教师引导学生认识到，在测量过程中选取的标准是有要求的，即需要一个“公认”的标准。于是，“测量”这个物理概念被规范成“测量是将待测的量与一个‘公认的’标准量进行比较”。同时，还引出了“单位”这个物理概念，这个“公认的标准量”就是“单位”。

（三）运用信息技术，完善物理概念

新课标提出教师要充分发挥信息技术的优势，将信息技术有效融入物理教学，创新教学方式，提升教学效率。【3】

问题5.长度的国际制单位“米”是如何诞生的呢？

为解决上述问题，教师播放“1米”的诞生和发展史视频。通过展现学生难以见到的、有重要物理意义以及展示科学技术发展等方面的视频资料，不仅让学生对单位“米”有了更全面的认识，而且培养了学生了解物理学史的兴趣。

问题6.有了国际制单位“米”后，其他常用单位，例如“分米”、“厘米”等，是如何得到的呢？

教师利用flash软件直观、方便地向学生展示米尺的十分之一，即一分米。一分米的十分之一，即一厘米。同时引导学生认识到其他单位都是以“一米”这个公认的标准得到的。

二、开展项目学习，深化实验探究

初中生对长度测量的基本知识和方法在学习本节课前就已知道，因此教师需要把握讲解的“度”。避免出现两种极端：一是教师忽视学生的知识经验基础，过多地讲解学生已了解的，内容没有深度，也让学生失去学习的兴趣；二是教师认为学生已掌握长度的测量，把长度的测量上成习题练习课。通过开展项目学习，可以利用学生已有的知识经验，让学生在实际操作和真实体验中，分析问题、解决问题、内化知识技能、培养各方面能力，从而学会应用迁移，【4】达到深度学习的目的。

（一）明确任务，项目导入

任务：自制刻度尺，测量物理书本的宽度

部分同学的刻度尺是小量程的，因为量程不够而无法进行物理课本宽度的测量，那能不能临时自制一把刻度尺？教师提供给学生一长为32cm的纸条，让学生利用提供的纸条和一支笔，自制一把量程为0～32cm的刻度尺。此处要说明的是，选择32cm的纸条是为了能确保量程不大不小的情况下，通过折叠对称能得到分度值为1cm的刻度尺。

学生已学习过温度计的使用，因此对“量程”并不陌生，教师无需过多讲解，但需要强调量程是个范围，即上述纸条刻度尺的量程是“0～32cm”，而不是“32cm”，这是学生的一个易错点。

（二）制定计划，项目设计

量程有了，但还缺少刻度，那么如何只用一支笔在纸条上均匀的标注刻度？部分同学能想到采用对折的方式。对折一次，得到两格，每格长16cm，即分度值为16cm。那怎样可以使分度值变小？学生不难想到对折次数越多，分度值越小。新课标提出要使跨学科实践成为物理课程的有机组成部分。【5】此处，教师可以引导学生，利用对折的方式得到均匀的刻度，实际上是数学学科中轴对称思想的应用。

同时，在上述项目设计过程中已涉及刻度尺分度值的教学。

（三）执行任务，项目实施

学生利用抽对称思想，采用对折的方式，折出痕迹，并用笔描出刻度，制成的刻度尺分度值有“16cm”、“8cm”、“4cm”、“2cm”、“1cm”的。学生尝试用自制的刻度尺进行物理课本宽度的测量时，基于学生已有的刻度尺使用经验，教师可以引导学生自学物理课本“信息快递”中的“刻度尺测量长度注意事项”，包括如何摆放、如何观看、如何读数以及如何记录，并让学生自己讲解刻度尺的使用要点，发挥学生的主观能动性。而教师可以在学生讲解的基础上进行细节点的补充说明，比如：纸带不平整，测量时，需要将纸带拉直；32cm长的纸带刻度尺，“0”刻度线是在纸带边缘的，为了防磨损，平时使用的刻度尺“0”刻度线标注在尺子里面一些等。

其中刻度尺的正确读数既是重点也是难点，教师需要着重讲解。以分度值1cm的刻度尺为例，学生读出的数据有“18.5cm”、“18.51cm”、“18.52”、“18.501cm”等，教师引导学生认识到“18.5cm”是大家“一致”的结果，这是“准确值”。以“18.51cm”为例，除准确值外的“0.01cm”就是估读值，因为估读的不准确性，因此只需要读到分度值的下一位即可，即分度值“1cm”的刻度尺，读到十分位即可，因此“18.501cm”就多了一位，而“18.5cm”则没有估读，“18.5cm”应写成“18.50cm”。“18.52”是漏写了单位，这也是学生的易错点之一。教师可以引导学生自行总结归纳读数的步骤，如：第一步，明确分度值；第二步，准确值+估读值（分度值下一位）；第三步，单位。这样后续的刻度尺读数都可以通过上述三步骤进行校验检查。最后，教师可以引出“误差”教学。正是因为测量时要进行估读，而学生们的估读值有时偏大，有时偏小，这种测量值和真实值之间之间的差异，就是误差。因为无法避免估读值的偏大偏小，所以误差必然且正常存在，因此它不是错误。

在上述项目实施环节，教师注重“做中学”“用中学”，将刻度尺的使用以及误差的教学融入其中，帮助学生学习和应用知识，突破刻度尺使用的难点。

（四）达成目标，项目展示

自制“刻度尺”项目，主要是组织学生展示自制刻度尺，并在实际测量中反思自己的制作成果，学生也可以自主评价和交互评价，在此基础上启发学生自主总结成功秘诀，加深认识刻度尺。如制成的刻度尺分度值越小，测量时就更精确；对折时，每次一边对折，能使折痕更细些，刻度标注更精准；同学间两两合作的效率要比一个人完成的高等。为了提高学生学习物理探究的兴趣和自制物理器材的信心，教师需要及时对项目成果进行评价，但评价过程应侧重表扬和鼓励学生参与的积极性，发挥评价的激励功能。

三、新知迁移应用，解决实际问题

深度学习强调对学科知识本质的理解，追求有效的学习迁移、真实问题的解决。【6】因此，要让新授课学习的从浅层学习到达深度学习，还需要在新授课的教学中，通过一定的练习来巩固学生对新知的学习，教师也能及时根据学生的反馈结果调整教学。

（一）练习素材精心选取

物理是一门与生活紧密联系的学科，教师在练习素材选取上也应该遵循初中学生的身心发展规律，贴近学生的生活，关注学习生长点，用具体事实、富有时代性、地域性特点的鲜活案例作为习题素材，检验学生新知应用情况。

例如，在长度单位选填这边，可以设计如下：

（1）某位中学生身高为165_____.

（2）一元硬币的厚度约为1.85_____.

（3）苏州中心大厦楼高301.8____.

（4）吴江地铁四号线主线全长41.5_____.

（5）物理课本内页纸张厚度约100_____.

（6）新冠病毒的直径约140_____.

（二）练习难度由浅入深

在知识应用环节，教师需要注意遵循循序渐进的原则，设计的练习活动从基础到拓展，由浅到深，由易到难，这样才能适应学生的认知发展特点，帮助学生构建知识结构，提高学生解决实际问题的信心。

例如，在“测量物理课本的宽度”这个活动之后，设计活动“测量物理书中一张纸的厚度”。学生在“测量物理课本的宽度”这个活动中所掌握的“刻度尺使用技能”、“多次测量取平均值可以减小误差”的知识在“测量物理书中一张纸的厚度”这个活动中继续延用，并再一次进行巩固。同时，学生需要进一步解决一张纸太薄不能直接测量、以及封面比内页纸厚的问题，突破“以多测少法”的学习。在此基础上，教师可以进一步加深练习的难度，让学生课后思考，“以多测少法”还能推广到哪些类型的长度测量？

（三）练习错误高效利用

学生在应用知识、解决实际问题过程中出现的错误是一种宝贵的教学资源，它在一定程度上能反映学生在新授课中的学习效果。因此，教师需要利用好学生的错误，展示学生的错误过程，引导学生对错误进行思考、分析，找出错误的原因并纠正错误。

例如，在自制刻度尺并学习了刻度尺的正确使用后，设计活动“用刻度尺测量帽檐AB和帽高CD”。在这个活动中，学生出现的主要错误是：一、读数没有估读；二、数据没有单位。这些错误主要来自于学生以往的刻度尺使用习惯，因此大部分学生都有这样的错误。此时教师可以展示学生的测量数据，让学生自己利用上述的刻度尺读数步骤寻找里面的错误点，使学生对刻度尺的使用，理解更深刻，记忆更牢固，同时使其他同学从中吸取教训，获得新的认识。

综上所述，基于核心素养的“深度学习”是基于真实情境的学习、基于高质量问题的学习、基于微探究的研究性学习、基于学科内和学科间的整合性学习、基于思辨的学习。学生通过深度学习，在初中物理新授课堂中不仅深度理解物理概念，主动构建知识体系，而且深化了实验探究，发展了思维和创新能力，培养了物理核心素养。

参考文献：

[1][3][5]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（ 2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022．

[2]朱舒雁.初中物理常态课的深度学习策略——以“物体的浮与沉”教学为例[J].中学教学参考，2020（17）：42-43.

[4]阚宏茹，骆波.基于项目学习的初中物理教学——以综合实践活动“自制密度计”为例[J].中学物理，2019，37（12）：13-16.

[6]康淑敏.基于学科素养培养的深度学习研究[J].教育研究，2016，37（07）：111-118.