指向深度学习的初中物理综合实践活动的深度备课

摘 要：苏科版物理教材中除基础课程外还额外增设学生动手的综合实践活动，教学实践发现，很多教师在讲解“综合实践活动”时常以习题训练为主，忽视学生自主知识网络、经验的建构过程，多数学生停留在机械记忆层级，不能对实践活动进行深度思考，本文介绍一种基于学生深度学习的实践活动备课方法，以期提升综合实践活动课的教学质量.

关键词：深度学习;深度备课;综合实践活动

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）08-0056-03

作者简介：周晓娟（1977-），女，江苏徐州人，本科，中学一级教师，研究方向：中学物理实验与教学研究.

所谓深度学习就是学生能根据现阶段学习动机主动调用已有的知识经验，构建出专属自己的知识脉络，学生在学习的过程中尝试与他人开展及时、有效的沟通与合作，同时辅以个性化理解;能抓住学习内容的关键特征，全面把握学科知识的内在联系与本质，能将所学内容进行拓展、迁移并加以应用、创新.而若想使学生实现深度学习，教师首先应进行深度备课.

深度备课与传统备课不同之处就在于以学生的深度学习为目的，考虑综合实践活动教学的实践性，通过备以课程目标为核心分解的实验探究目标，备以优化实验资源为载体、为目标的实验资源，备以问题串为主线的符合学生认知规律的思维载体，备以有效性评价为落脚点的评价方式来更加行之有效地帮助学生构建物理知识脉络，提升学生科学思维能力与创造能力.

下面笔者结合“自制吸管密度计”的备课过程系统阐述深度备课过程中遇到的问题以及相应的解决策略.

1 备以课程目标为核心分解的实验探究目标

1.1 课程标准的内容要求与分析

自制吸管密度计是苏科版物理第十章浮力章节尾声的学习内容，也是基于浮力知识解决密度测量的方法之一，本节将浮力知识与密度知识有机整合起来，对学生理解能力要求较高.课程标准对浮力的内容要求是“运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象”，对密度的内容要求是“会测量固体和液体的密度.解释生活中一些与密度有关的物理现象.”活动建议中提到“测量一些固体和液体的密度.如让学生自己设计一种方案，测量酱油、食用油、醋、盐、塑料制品、肥皂以及牛奶等物品的密度.”从认知性目标分析，该部分内容属于知道层次;从体验性目标分析，该部分内容属于经历层次.由课标可知，该部分内容对学生的能力要求较高，需要学生亲自动手实践、遇到困难、及时解决问题，不断尝试新方法、新方案，这就势必对教师备课提出较高要求，教师需要精心准备实验资源、优化实验流程设计，打磨实验教学问题串，以上每个环节都是深度备课的有机组成部分.

1.2 基于课程目标分解的实验探究目标

根据对课程相关内容的解读，结合学校生源实际，对本节课的具体学习目标做如下阐述：

（1）通过鸡蛋在淡盐水和浓盐水中漂浮情况，初步发现同一物体在不同密度液体中受到浮力相同，排开液体的体积不同，引发学生思考排開液体体积可能与液体密度有关;（2）如图1所示，利用装有配重的纸船让其分别漂浮在0.8g/cm3酒精、0.9g/cm3色拉油和水中，让学生标注三条“吃水线”，初步体验标注刻度线的方法;（3）设法将吸管一端封闭，寻找封闭方法的同时探寻吸管内配重物应该选择什么最为合适，学会使用手头实验资源优化实验效果;（4）怎样在吸管上标刻度，你有哪些方法？刻度线怎么标最方便？思考标刻度的简便方法，集思广益，攻克难关;（5）如何使吸管密度计测量液体密度更加精确？（增大刻度线之间的距离方法）学会理性分析数据，能否使数据更优化;（6）吸管密度计测量密度的误差分析，通过数据分析比较，有效观察自制吸管密度计的准确度，学会对自制器材进行量化评估.

2 备以优化实验资源载体为目标的实验资源

2.1 教材建议器材的优势与不足

苏科版物理教材“自制吸管密度计”的活动通常采用下述器材：吸管、石蜡、细沙、白纸、烧杯或量筒、记号笔和刻度尺.教材之所以选用这些器材，是因为就地取材，方便学生开展实验，但选择上述器材也有不足之处：（1）石蜡封吸管不太牢固，容易出现裂缝或者在配重物较多时，石蜡在压迫下从吸管中滑出;（2）细沙装入吸管中容易装备过多，导致吸管中放入纸条标注刻度困难;（3）烧杯或量筒在器材准备过程中耗时，同时烧杯深度太小，吸管密度计容易触底而25mL量程量筒容易破裂，对器材消耗较大;（4）隔着烧杯或量筒外壁测量吸管浸入液体中的深度不容易测量，导致数据偏差较大.

2.2 实验资源的选取与优化

用热熔胶枪对塑料吸管进行封底，方便快捷，静置2分钟左右，待热熔胶定型后可以有效避免配重滑落.吸管中配重改为铁砂，在V排相同情况下，铁砂盛入量小于细沙，为塞入纸条标注刻度留有余地.烧杯或量筒由于耗材较大且占用空间，建议学生携带薯条筒.吸管密度计浸入液体深度标注可以替代法：先测量吸管密度计自身长度记为L总，再用另一根吸管一端触及液面，另一端用剪刀减去多余部分，使其与吸管密度计的头部相平，测量这根吸管的长度，记为L，则浸入液体深度H =L总-L.

2.3 对实验资源的深度思考与回归

在选择器材的备课过程中，苏科版教材标注的方式是：先通过公式利用浸入水中的深度H，测量H如图2中甲所示，将测得的H代入h=ρ水ρ液H公式中，分别计算出密度为0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3等溶液对应的刻度线，然后在纸上画出刻度线最后塞入吸管中，有没有更加精确的标注方法呢？

如图2b所示，利用酒精和水混合、糖和盐水混合可以配置出密度从0.8g/cm3到1.2g/cm3的任意溶液，将空量筒放在电子秤上按“去皮”键清零，通过称取100mL溶液对应的质量，计算出配置溶液的密度，如图c和d，分别称取100mL可乐溶液和色拉油的质量，计算出溶液密度便于开展吸管密度计刻度线的后续操作.学生将自制的吸管密度计分别放置在自己配置的密度为0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3溶液中，利用彩色吸管与露出端吻合，剪断吻合部分，从溶液中取出吸管密度计，根据彩色吸管长度分别标度刻度，有效降低第一种计算方法标度带来的理解困难，避免基础薄弱的学生将实践探究活动仅等同于动手体验的过程，如果采取两种标注刻度方法可以有效检验标注刻度线的偏差情况，对自制的吸管密度计进行合理的评估.

3 备以问题串为主线的符合学生认知发展规律的思维载体

3.1 问题串的精准设计

根据综合实践活动内容，将自制吸管密度计探究知识点分解为相互联系的逻辑结构体系，在每个环节中配合相关指向学习目标的系列问题，激发学生思维，促进学生掌握知识与技能，具体设计如图3所示.

3.2 用图式法展现刻度线位置关系

标注刻度线是本节活动课的难点，学生对教材中展示的通过公式计算标注刻度线的方法理解晦涩，直接让学生上手操作会非常困难，教师若通过图式的方法，让学生直观地发现刻度线之间的数量关系，同时在黑板上板图出竖直的吸管密度计并对其标注，体会刻度线之间的位置关系，就能够有效达成教学目标.例如，有一组参考数据，见表1.

根据表中数据用彩色粉笔画线代表浸入密度不同液体中的刻度线在黑板上完成贴图游戏，如图4所示.

实验数据越多，越容易看出刻度线之间的位置关系.

4 备以有效评价为落脚点的评价方式

评价不仅是教学终点，也是教学起点.只有好的评价，才能做到有的放矢，有效达成学习目标，才能有效了解学生学习的深度与广度，因此设计合理的综合实践活动评价标准可以对活动的每个环节进行评估，为预設标准提供比照、参考（见表2）.

5 结束语

通过情境创设、丰富与优化实验资源、架构活动与问题体系开展深度备课，让学生在综合实践活动学习中更好建构知识脉络，全面自主掌握知识体系，最终完成对知识的迁移与应用，达成深度学习目标.实质上，让学生深度学习的目的就是培养物理核心素养，逐步建构物理观念与形成关键能力，为其终身发展打下坚实的基础.

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（收稿日期：2020-11-29）