摘 要： 物理作為一門基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在高中時期的學(xué)習(xí)對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，理科思維，提升綜合素養(yǎng)有著十分重要的作用。而物理實驗是高中物理課程中不可分割的一部分，它不僅包含著物理知識與定理規(guī)律，也體現(xiàn)了物理學(xué)科重實踐，講邏輯的內(nèi)在精神。隨著新課改的不斷深化推進(jìn)，如何將深度學(xué)習(xí)理論應(yīng)用于物理實驗教學(xué)中，是每個教師都應(yīng)思考的問題。文章首先闡述了深度學(xué)習(xí)的相關(guān)概念，之后結(jié)合案例敘述如何在深度學(xué)習(xí)的指向之下做好物理實驗教學(xué)工作。

關(guān)鍵詞： 高中教育;物理實驗;深度學(xué)習(xí)

一、 引言

當(dāng)下，我國正處于由人口大國向人才大國轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時刻，各行各業(yè)對創(chuàng)新型人才、實踐型人才的需求日益增加。高中作為培養(yǎng)人才的關(guān)鍵階段，理應(yīng)就目前存在的問題及時反思，改進(jìn)教育方式，深化課程改革，為國家社會輸送更多棟梁之材?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020）》中也重申了這一點，提出了以人力資源進(jìn)行強國建設(shè)的目標(biāo)，要求進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力。在此背景下，物理作為理工科研方向最重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一，在深度學(xué)習(xí)指向下開展物理實驗教學(xué)，有利于提高學(xué)生核心素養(yǎng)，是十分契合《綱要》精神的。

二、 深度學(xué)習(xí)概述

在布魯姆教育目標(biāo)分類法中，教育目標(biāo)可分為三大領(lǐng)域：認(rèn)知領(lǐng)域（cognitive domain）、情感領(lǐng)域（affective domain）和動作技能領(lǐng)域（psychomotor domain）。其中，認(rèn)知領(lǐng)域又可以劃分為六個階段：知道、領(lǐng)會、應(yīng)用、分析、綜合、評價。就物理學(xué)習(xí)而言，知道是指學(xué)生對于概念、定律、公式等知識點進(jìn)行認(rèn)識并有所記憶。領(lǐng)會是指學(xué)生對于相關(guān)知識能加以解釋、推定，有一定的初步理解。應(yīng)用是指學(xué)生能在沒有得到明確的問題解決模式的情況下，能恰當(dāng)?shù)貙⒊橄蟾拍顟?yīng)用于合適的情況，這里的應(yīng)用是指直接應(yīng)用，而非通過分析全面綜合地運用知識點。分析是指能將特定的知識點分解成基本的要素，明確各個概念間的相互關(guān)系與組成，從而將復(fù)雜的物理定律或公式拆解成基本定理。綜合是以分析為基礎(chǔ)，對已經(jīng)分解完畢的要素進(jìn)行再次組合，可以更具有創(chuàng)造性地解決問題。評價是認(rèn)識領(lǐng)域中最高層次的教育目標(biāo)，這里的評價不是由直接觀察或直觀感受進(jìn)行評價，而是對事物的本質(zhì)進(jìn)行客觀、理性的判斷，是綜合實物內(nèi)外各方面的資料信息做出的符合客觀事實的推斷。

其中，知道與領(lǐng)會只要求學(xué)生對所學(xué)習(xí)的知識點進(jìn)行簡單、初步的記憶與理解，是底層學(xué)習(xí)。而應(yīng)用、分析、綜合與評價則是屬于深度學(xué)習(xí)的層次，不僅要求學(xué)生對知識點進(jìn)行認(rèn)知理解，還要求學(xué)生能對知識進(jìn)行進(jìn)一步加工，更注重實際問題的解決與解決過程中對知識的遷移。其中，分析與綜合就屬于創(chuàng)新過程。此外，在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的時候，要需要學(xué)生從辯證多維角度看待問題，能將新學(xué)的知識融入原有的知識體系中，當(dāng)兩者有沖突時能及時提出并解決。

結(jié)合深度學(xué)習(xí)的基本概念，可以得出其基本的三個特征：

（一）注重知識整合

在高中的學(xué)習(xí)過程中，同一科目下的各個知識點之間，甚至不同科目之間，都是具有相互關(guān)聯(lián)性的。深度學(xué)習(xí)就強調(diào)要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)并重視這些聯(lián)系，在學(xué)習(xí)新知識時具有融會貫通的能力，將其融入原有的知識架構(gòu)中，而非將不同知識作為相互獨立的單元進(jìn)行記憶存儲。

（二）強調(diào)遷移應(yīng)用

學(xué)習(xí)知識的最終目的是投入應(yīng)用，造福自身、他人與社會，特別是物理學(xué)科，其知識來源于生活的同時也最終應(yīng)用于生活。當(dāng)學(xué)生處于淺層學(xué)習(xí)時，很難將學(xué)會的知識點與現(xiàn)實結(jié)合起來，解決實際問題。而深度學(xué)習(xí)則面向?qū)嶋H，強調(diào)知識的遷移，幫助學(xué)生靈活的應(yīng)用知識，舉一反三。

（三）具有辯證思維

知識或者說規(guī)律不是唯一的，也不是絕對的，而是發(fā)展的。深度學(xué)習(xí)堅持了辯證發(fā)展的觀念，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)知識時以發(fā)展的眼光看待規(guī)律，具有質(zhì)疑精神與批判精神。不信奉權(quán)威，不限于教條主義，而是能通過自身實踐去檢驗知識，用證據(jù)表達(dá)觀點。

三、 高中物理實驗教學(xué)設(shè)計方法

不同于初中階段的物理學(xué)科內(nèi)容簡單，注重生活性，進(jìn)入高中后，物理學(xué)科的學(xué)習(xí)深度有所增加，學(xué)習(xí)難度也相應(yīng)提高，但與大學(xué)物理或?qū)I(yè)物理比起來仍然是相對簡略的。在高中階段，物理學(xué)科具有這些特點：首先，其知識點更具有系統(tǒng)性，以魯科版教材為例，其必修內(nèi)容以運動力學(xué)為主，并結(jié)合動能關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)。而選修以電磁學(xué)為主，對光、波進(jìn)行初步了解?？梢院苊鞔_地看出教材制定時的層次性與系統(tǒng)性，在教課與學(xué)習(xí)時也應(yīng)注重這點。其次，高中物理強調(diào)理論與實踐的相結(jié)合，物理實驗課程，是將理論知識與實際操作相結(jié)合的過程，不僅有利于學(xué)生加深對知識點的理解與記憶，強化淺層學(xué)習(xí)，也利于培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力與解決實際問題的能力，符合深度學(xué)習(xí)要求。因此，在設(shè)計高中物理實驗課程時，要重視以深度學(xué)習(xí)目標(biāo)為導(dǎo)向，合理安排課程內(nèi)容，制定相應(yīng)的教學(xué)方針與教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生對知識完成深度學(xué)習(xí)。

在進(jìn)行物理實驗課程設(shè)計時，需要遵循以下五個原則：

（一）目的性原則

目前，國內(nèi)部分高級中學(xué)中的物理實驗課流于形式或難以開展，有些是因為實驗設(shè)備不完善，有些是因為教學(xué)時間安排困難。但究其根本，都是因為校方與教師對物理實驗課程認(rèn)識不夠，重視程度偏低。2017年由教育部頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中就明確指出，高中物理的課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，而進(jìn)行合理的物理實驗課程教育是達(dá)到這一目標(biāo)必不可少的途徑。因此，制定物理實驗課程教學(xué)安排時，需要教師明確教學(xué)內(nèi)在目標(biāo)，即培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)。同時對于具體課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)有明確認(rèn)識，是為了學(xué)生能對知識點進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，而不是簡單化、形式化的實驗操作。在鞏固知識點，學(xué)習(xí)實驗操作技巧的同時，更需要指導(dǎo)學(xué)生了解將知識應(yīng)用于實際操作的理念與精神內(nèi)核，著眼于學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)造思維、探索思維的培養(yǎng)。

（二）選擇性原則

高中物理課本中的物理知識點，并非全部都適合于學(xué)生進(jìn)行實驗操作，在選取具體內(nèi)容制定實驗計劃時，要做到有的放矢，有所取舍。首先，在選擇時要考慮該實驗內(nèi)容與其他實驗相比，是否能有效提升學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)，是否能充分調(diào)動學(xué)生積極性，鍛煉其高階思維能力。其次，要根據(jù)學(xué)生特點進(jìn)行選擇實驗形式，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。

（三）自主性原則

雖然新課改中反復(fù)提及在教學(xué)過程中要以學(xué)生為主體，但實際上這一點卻很難落在實處。不是說學(xué)生親身動手操作了就是以學(xué)生為主體的教學(xué)過程，如今的實驗課程中，仍然是以教師原先制定的教育計劃進(jìn)行的，學(xué)生按部就班的在教師指導(dǎo)下完成實驗。想要真正做到以學(xué)生為主體進(jìn)行實驗課，就要遵循自主性原則。而是讓學(xué)生在體驗物理實驗課程的同時，去反思、去創(chuàng)新、去表達(dá)，去總結(jié)，從而進(jìn)行再次實驗，對先前得出的結(jié)論進(jìn)行檢驗。

（四）探究性原則

就目前高中物理實驗課現(xiàn)狀而言，無論是學(xué)生學(xué)習(xí)還是教師授課，都遵從教師講解實驗步驟——學(xué)生操作——教師或?qū)W生總結(jié)實驗現(xiàn)象與結(jié)論這樣的三步走，缺乏對物理實驗深層次的探究。例如學(xué)生沒有思考實驗為什么要這么做，換一個形式做行不行;沒有將實驗中得到的新知識與已有知識串聯(lián)起來;相比于實驗體現(xiàn)的探索能力，學(xué)生更關(guān)注于實驗操作技能;無法將現(xiàn)有實驗與實際應(yīng)用結(jié)合認(rèn)知。

（五）漸近性原則

深度學(xué)習(xí)是一個長期的過程，不是一蹴而就的，因此，教師在設(shè)計實驗課程時，還需要了解學(xué)生現(xiàn)有的知識儲備情況與掌握情況，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置實驗課程的難易度。在開始時指定一些與先前課程聯(lián)系較為密切的實驗計劃，并隨著課程的進(jìn)行與學(xué)生對知識的進(jìn)一步認(rèn)知，逐漸加大實驗的深度與復(fù)雜性，從而循序漸進(jìn)的提升學(xué)生核心素養(yǎng)，完成對知識的深度學(xué)習(xí)。

以魯科版必修1第五章，力與平衡為例。教師在設(shè)計實驗課程時可以分為兩部分。第一部分為基礎(chǔ)實驗，首先，由教師提出問題：兩個人在拎一個重物時與一個人單獨拎相比，一起用的力是大了還是小了？之后由學(xué)生利用彈簧測力計進(jìn)行實驗，分組進(jìn)行對實驗數(shù)值進(jìn)行整理。其次，針對結(jié)果，教師提出第二個問題：重物質(zhì)量沒變，為什么兩個人拎的力加起來與一個人單獨拎時用的力不一樣？之后與學(xué)生一起討論，并引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗方案進(jìn)行驗證。第二部分按學(xué)生制定的實驗方案進(jìn)行，此處可以讓不同組別的學(xué)生進(jìn)行不同的實驗方法。之后再由各組匯報交流各自得出的實驗結(jié)果與結(jié)論，師生進(jìn)行共同總結(jié)。在總結(jié)時，不但要對實驗結(jié)果以及所學(xué)的理論知識進(jìn)行總結(jié)學(xué)習(xí)，還要對學(xué)生在第二部分中采取的實驗方法進(jìn)行總結(jié)，什么樣的實驗方法最為合理有效，實驗過程中有哪些操作是不可取的等等。

四、 結(jié)語

想要在物理實驗課程中完成深度學(xué)習(xí)，不僅需要制定合理有效的實驗計劃，還需要教師、學(xué)校與學(xué)生三方面的共同努力。從學(xué)校角度，要充分起到領(lǐng)導(dǎo)指引作用，完善教學(xué)理論、內(nèi)容規(guī)劃與評價模式。從教師角度，要不斷提高專業(yè)技能，強化自身素質(zhì)能力，為學(xué)生樹立榜樣，同時不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，吸取前人與他人的經(jīng)驗，并與實際條件環(huán)境相融合，打造真正適合學(xué)生的教學(xué)模式。從學(xué)生角度，要端正態(tài)度，重視初中物理實驗課程的重要性，配合學(xué)校與教師的教學(xué)安排，虛心接受專業(yè)人士的指導(dǎo)與建議，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)行為習(xí)慣。

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作者簡介：

李久雙，福建省廈門市，福建省廈門第六中學(xué)。