陳躍　汪明星　榮軍峰　白庭雨

開展初中物理深度學(xué)習(xí)目標(biāo)的指向是發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，而發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要途徑是初中物理的深度學(xué)習(xí)。文章以《科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)》電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)片段為例，淺談在深度學(xué)習(xí)中如何發(fā)展物理核心素養(yǎng)，在設(shè)計中，以真實的、有價值的現(xiàn)實情境引出科學(xué)問題，以問題導(dǎo)出具有挑戰(zhàn)性和適切性的探究，以探究促物理規(guī)律，以規(guī)律促物理實際應(yīng)用，以實際應(yīng)用促物理創(chuàng)新思維能力，進(jìn)而達(dá)到發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

1. 問題提出

1.1? 什么是深度學(xué)習(xí)以及深度學(xué)習(xí)與發(fā)展物理核心素養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系

在教師引領(lǐng)下，學(xué)生以具有挑戰(zhàn)性的物理學(xué)習(xí)為主題，全身心參與以生活真實的情境和物理實驗為主的多種探究活動及情境互動，從形成物理觀念為視角，運用模型建構(gòu)與推理論證等科學(xué)思維方式，解決實際問題，體驗成功，獲得物理學(xué)科的核心知識，理解物理學(xué)習(xí)的過程。通過學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，基于單元主題，通過科學(xué)探究及情境互動，積極參與挑戰(zhàn)性任務(wù)，獲得核心物理知識和觀念的形成，科學(xué)思維的領(lǐng)悟、自主遷移與運用，形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)、高級的社會性情感、積極的態(tài)度、正確的價值觀，在物理學(xué)科核心素養(yǎng)方面獲得全面發(fā)展，成為具有創(chuàng)新精神和實踐能力、基礎(chǔ)扎實的優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者。

物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面。是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)雖在高中提出，但是義務(wù)教育階段和高中階段應(yīng)保持一致，以發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)為目標(biāo)。初中教師要主動參照高中物理核心素養(yǎng)，結(jié)合各校甚至各班的具體學(xué)情，讓物理學(xué)科核心素養(yǎng)真正在課堂中落地生根。

要想形成高階思維能力的學(xué)習(xí)者，必須培養(yǎng)以創(chuàng)新能力為宗旨，突出參與、體驗和生成，這樣不僅學(xué)生學(xué)習(xí)方式會轉(zhuǎn)變，而且學(xué)生也能達(dá)到一個積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)。初中物理深度學(xué)習(xí)與物理核心素養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系體現(xiàn)在兩個方面：第一，開展初中物理深度學(xué)習(xí)，目標(biāo)指向發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)不僅是讓學(xué)生獲得物理核心知識，更要讓學(xué)生獲得物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。而物理核心知識是讓學(xué)習(xí)者認(rèn)識自然規(guī)律的，但如果只是零散、碎片式，雜亂無章的機(jī)械傳授，很難發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。因此只有把物理知識蘊(yùn)藏在真實的情境中，讓學(xué)生自主解決問題，深入獲取知識，才能發(fā)揮物理知識的教育價值，素養(yǎng)才能真正從知識轉(zhuǎn)化而來，學(xué)生的物理核心素養(yǎng)才能得到真正的發(fā)展。第二，落實核心素養(yǎng)的重要途徑是深度學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)取向的變遷，真正落實新教育理念，以學(xué)生為主體，學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí)，通過動手、動腦，合作與交流，從單純的知識獲得轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵乃仞B(yǎng)的發(fā)展；從具體初中物理知識的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢碛^念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的發(fā)展；從抽象的知識學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q綜合實際問題的學(xué)習(xí)。

1.2? 為什么開展初中物理深度學(xué)習(xí)發(fā)展物理核心素養(yǎng)

遵循“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”是初中物理深度學(xué)習(xí)活動的原則，物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生。直接告訴知識，看起來可讓學(xué)習(xí)者在短時間內(nèi)得到更多的知識，但卻很難轉(zhuǎn)化為問題解決的能力與智慧，也無助于提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。形成學(xué)科核心素養(yǎng)的載體是學(xué)科知識，而形成學(xué)科核心素養(yǎng)的渠道是學(xué)科活動。為此，要改變學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式，實現(xiàn)學(xué)習(xí)者積極主動地解決問題，經(jīng)歷思維深度參與的學(xué)習(xí)活動，一切知識，唯有成為學(xué)生探究與實踐對象的時候，其學(xué)習(xí)過程才有可能成為素養(yǎng)發(fā)展過程。開展初中物理深度學(xué)習(xí)，要強(qiáng)化課堂的主陣地的作用，教師要創(chuàng)設(shè)真實的、有價值的現(xiàn)實情境，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)習(xí)者保持旺盛的求知欲。給學(xué)習(xí)者提供深度交流機(jī)會，通過一次次體驗和享受合作的成果，互動學(xué)習(xí)；引導(dǎo)學(xué)習(xí)者在物理實驗中如實記錄，客觀對待所讀取的實驗數(shù)據(jù)，真正幫助學(xué)習(xí)者將所學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為為題解決的能力，情感態(tài)度價值觀得到真正的體現(xiàn)，也就培養(yǎng)了學(xué)習(xí)者的核心素養(yǎng)。本文以滬科版九年級第十六章第四節(jié)《科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)》中的影響電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)這一教學(xué)片段為例，來淺談具體怎樣實施深度學(xué)習(xí)發(fā)展核心素養(yǎng)深度學(xué)習(xí)以及帶來的教學(xué)效果。

2. 怎樣實施深度學(xué)習(xí)發(fā)展核心素養(yǎng)

在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，《科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)》這一節(jié)知識，教師往往采用“填鴨式”教學(xué)，或者忽略學(xué)生的主體作用，無法提升學(xué)生者的核心素養(yǎng)。在電流的熱效應(yīng)這一節(jié)采用自制的教具，鎳鉻合金絲電阻R1與R3為2Ω、銅絲電阻R2為0.2Ω和定值電阻R為20Ω，其中R3與R并聯(lián)，R3與R的共同體、R1和R2串聯(lián)，流過R1的電流部分流過R3、部分流過R，R在這里起到分流的作用，進(jìn)而使流過R1的電流大于R3的電流，R1與R2電流相等，請三位同學(xué)各拿一根火柴放在電阻絲上，教師接通交流電源。

利用現(xiàn)實情境，將學(xué)習(xí)內(nèi)容和真實生活聯(lián)系起來，學(xué)習(xí)者根據(jù)通電的電阻絲點燃火柴時間不同，學(xué)習(xí)者從情境中發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量，提煉出探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)這樣問題，部分學(xué)習(xí)者對情境中的問題提出了電流產(chǎn)生的熱量可能與電流、電阻和通電時間有關(guān)的假設(shè)。在深度學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者根據(jù)真實問題的情境，通過知識的遷移，運用已有的知識制定計劃，實驗裝置和器材應(yīng)該選擇符合情境要求并進(jìn)行實驗，于是對課本實驗進(jìn)行了改進(jìn)且與情境相符，這樣才能做到科學(xué)探究及情境互動。具體改進(jìn)如下圖，實驗裝置來研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，研究對象是貯存器里面的電阻，電阻通電給貯存器里的空氣加熱，空氣受熱會膨脹。

學(xué)習(xí)者進(jìn)一步根據(jù)知識的遷移，提煉出通過觀察U型管兩端液面的高度差，來反映電流產(chǎn)生的熱量不同，高度差越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)活動關(guān)鍵在于它的探究，探究首先體現(xiàn)出活動要具有一定的挑戰(zhàn)性。初中生具有很強(qiáng)的好奇心和求知欲，如果沒有一定的思維含量活動，那么無法引起學(xué)習(xí)者的興趣，所以具有一定的挑戰(zhàn)性活動是有效開展課題的前提。對于剛學(xué)電學(xué)不久的學(xué)習(xí)者來說，根據(jù)這個實驗裝置設(shè)計出電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)的電路圖是難點，因而把握好一定的難度的內(nèi)容和學(xué)習(xí)者主動活動的關(guān)系是核心。學(xué)習(xí)者根據(jù)上面有價值現(xiàn)實情境的引入，通過獨立思考、合作交流，明白并聯(lián)一個用電器可以起到分流的作用，使學(xué)習(xí)者恰到好處達(dá)到了學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。

深度學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容是對問題的解決，在常規(guī)教學(xué)中，教師往往習(xí)慣直接給學(xué)習(xí)者講授問題解決方法，導(dǎo)致教師在學(xué)習(xí)時代替學(xué)習(xí)者解決問題。學(xué)習(xí)者親歷問題解決過程必須通過深度學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)者解決問題的自主性。遵循“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”是深度學(xué)習(xí)活動的原則，教師積極的引導(dǎo)讓學(xué)習(xí)者與情境（真實問題）不斷地互動，在現(xiàn)實的情境中理解應(yīng)用，在應(yīng)用中理解，建構(gòu)新的認(rèn)識，形成新的解決問題的思路。學(xué)習(xí)者明白要解決問題，先設(shè)計問題解決的路徑，學(xué)習(xí)者通過頭腦風(fēng)暴法，學(xué)習(xí)者充分交流自己的想法，最后提煉出要研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)，在研究對象的盒子里，控制電流和通電時間一樣，電阻不一樣。要研究電流產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)，在研究對象的盒子里，控制電阻和通電時間一樣，電流不一樣。于是學(xué)習(xí)者設(shè)計出如下電路圖。

深度學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)就是科學(xué)實驗探究，是發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)最重要的要素之一。學(xué)習(xí)者設(shè)計出電路圖為后面探究學(xué)習(xí)活動提供了一個重要的支撐點，在深度學(xué)習(xí)的課堂上，學(xué)習(xí)者不僅要有分析預(yù)測、設(shè)計方案，更要有動手實踐、評價、表現(xiàn)觀點等行為。在實驗的過程中，學(xué)習(xí)者主動考慮到課堂時間的有限性，把班級分成兩大組，一組探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，一組探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。在探究的過程中學(xué)習(xí)者主動分工合作，交流表達(dá)，有的負(fù)責(zé)連接實物圖；有的負(fù)責(zé)觀察；有的負(fù)責(zé)記錄等等，使每位學(xué)習(xí)者都在不停地動腦、動眼和動手。

學(xué)習(xí)者在實驗中注重控制變量和數(shù)據(jù)對比，讓不同的實驗小組完成同類操作，可以讓各小組之間的實驗數(shù)據(jù)共享，在獲取大數(shù)據(jù)中，學(xué)習(xí)者充分明白合作的價值，從而達(dá)到學(xué)習(xí)者的合作意識。本課例得到的物理概念和規(guī)律，需要大量的實驗證據(jù)的收集，同類與不同類小組之間數(shù)據(jù)共享才得出了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間有關(guān)。通過深度學(xué)習(xí)，讓物理學(xué)科核心素養(yǎng)真正在課堂中落地生根。

3. 深度學(xué)習(xí)的教學(xué)效果

在本節(jié)課中，首先，給不同金屬通電，點燃火柴時間不同的真實的、有價值的情境引導(dǎo)學(xué)習(xí)者去發(fā)現(xiàn)問題。學(xué)生通過觀察現(xiàn)象有了初步感知的認(rèn)知，進(jìn)而對教材中有關(guān)的問題提出自己的猜想。其次，教師的教學(xué)設(shè)計并不是教材內(nèi)容的簡單復(fù)制，而是根據(jù)學(xué)習(xí)者的年齡與水平進(jìn)行了選擇、加工、改造，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí)，主動探究、自主發(fā)展，幫助學(xué)習(xí)者親歷知識的發(fā)現(xiàn)和建構(gòu)的過程。學(xué)習(xí)者借助具有挑戰(zhàn)性的活動作為載體，通過交流、溝通、合作等，讓學(xué)生體驗到知識的生成過程。只有通過這樣的學(xué)習(xí)，學(xué)生才能真正成為學(xué)習(xí)的主體，教師才能起到應(yīng)有的主導(dǎo)作用。