初中物理教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐與思考

黃冠 袁偉

[摘 要]深度學(xué)習(xí)是相對(duì)淺層學(xué)習(xí)而言的，深度學(xué)習(xí)旨在培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。教師在教學(xué)過程中應(yīng)關(guān)注學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知邏輯，運(yùn)用創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)計(jì)思維沖突等手段，幫助學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而有利于學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系，發(fā)展綜合能力。

[關(guān)鍵詞]深度學(xué)習(xí)；學(xué)生經(jīng)驗(yàn)；初中物理；光的反射

[中圖分類號(hào)] G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-6058（2018）32-0038-02

深度學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí)，是指學(xué)習(xí)者以高階思維發(fā)展和實(shí)際問題解決為目標(biāo)，以整合的知識(shí)為內(nèi)容，積極主動(dòng)地、批判性地學(xué)習(xí)新的知識(shí)和思想，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，且能將已有的知識(shí)遷移到新的情境中的一種學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)關(guān)注的不只是學(xué)習(xí)的內(nèi)容和結(jié)果，更關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，能力及情感的培養(yǎng)。這就要求教師在課堂教學(xué)中，從學(xué)生的視角出發(fā)，運(yùn)用多樣化的教學(xué)手段，幫助學(xué)生領(lǐng)悟知識(shí)、訓(xùn)練思維。

為改進(jìn)自己的課堂教學(xué)行為，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，筆者重新設(shè)計(jì)了《光的反射》一課，結(jié)合平時(shí)教學(xué)過程中可能會(huì)遇到的問題，提出一些自己的想法和思考。

一、關(guān)注學(xué)生認(rèn)知，引領(lǐng)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)

1.平時(shí)教學(xué)中可能遇到的問題

探究“光的反射定律”是本節(jié)課的重點(diǎn)，但學(xué)生經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)和探究的過程后，心里往往還存在這樣的困惑：光路圖中為什么要加一條法線？為什么將顯示反射光線光路的面板向前或向后偏折后，就能說明“三線共面”？為什么一定要說“反射角等于入射角”呢？……不少學(xué)生通過學(xué)習(xí)雖然知道了“光的反射定律”的內(nèi)容，卻僅停留在記憶和了解的層次，并沒有完全理解和掌握。所以，教師應(yīng)從學(xué)生的認(rèn)知邏輯出發(fā)，設(shè)計(jì)合理的學(xué)習(xí)和探究過程，這樣有助于加深學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的理解，并能幫助學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.本課采用的教學(xué)流程

教師在黑板上畫出如圖1所示的光路圖，請(qǐng)學(xué)生猜測(cè)光經(jīng)過反射后的傳播路徑，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；接著拿出分別畫有入射光線和反射光線的紙板，如圖2，請(qǐng)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)中看到的現(xiàn)象擺放紙板，并請(qǐng)學(xué)生描述兩條光線的位置關(guān)系，在描述過程中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：如果以兩個(gè)硬紙板中間那條縫作為參照，描述起來更加清晰、準(zhǔn)確和科學(xué)，由此引出“法線”的概念，并引導(dǎo)學(xué)生說出“兩線分居”的特點(diǎn)。接著，教師以法線為軸旋轉(zhuǎn)畫有反射光線的紙板，使其和畫有入射光線的紙板不在一個(gè)平面內(nèi)，提出新的問題：此時(shí)兩條光線的位置關(guān)系仍然符合“兩線分居”的特點(diǎn)，但光反射時(shí)“三線”是否共面呢？通過實(shí)驗(yàn)解決了“三線共面”問題后，教師在圖1所示的光路圖上畫出幾條與法線夾角不同的反射光線，并提問學(xué)生：這幾條反射光線與入射光線的位置關(guān)系都符合“兩線分居”和“三線共面”的特點(diǎn)，你們覺得哪一條反射光線的位置才是正確的呢？為什么？由此分析兩角的因果關(guān)系，并引出“探究反射角和入射角的大小關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

3.分析與思考

“法線”概念的建構(gòu)對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)而言，是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，如果直接告訴學(xué)生作圖時(shí)需要添加一根法線，學(xué)生往往難以接受，所以本課的教學(xué)中，設(shè)計(jì)了一個(gè)“描述兩條光線的位置關(guān)系”的環(huán)節(jié)，在學(xué)生描述的過程中自然地引出“法線”的概念。另外，將探究“三線共面”放在探究“兩角相等”之前，這樣的認(rèn)知順序比較自然、順暢，更容易被學(xué)生接受。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是由教師把知識(shí)簡(jiǎn)單地傳遞給學(xué)生，而是由學(xué)生自己在一定的情境下，借助其他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)知識(shí)的過程。學(xué)生深度學(xué)習(xí)的過程，就是從自身已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，在一系列探究和思辨活動(dòng)中，發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、改造經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)能力的過程。

二、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，喚醒學(xué)生的思維

1.平時(shí)教學(xué)中可能遇到的問題

“鏡面反射”和“漫反射”是反射的兩種類型。雖然“漫反射”現(xiàn)象在生活中很常見，但學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)關(guān)注的大多數(shù)是“鏡面反射”現(xiàn)象，對(duì)“漫反射”的認(rèn)知卻比較匱乏，而且由于一些先入為主的思維和經(jīng)驗(yàn)，總有不少學(xué)生認(rèn)為“漫反射”現(xiàn)象是由于光的傳播路徑不遵循“光的反射定律”造成的。教師在教授這部分內(nèi)容時(shí)，首先應(yīng)該讓學(xué)生關(guān)注“漫反射”現(xiàn)象，再通過實(shí)驗(yàn)分析“漫反射”現(xiàn)象形成的原因。

2.本課采用的教學(xué)流程

教師讓學(xué)生想辦法改變激光電筒發(fā)出的光束的傳播路徑，讓光經(jīng)過反射后能照射到某一指定目標(biāo)上；當(dāng)學(xué)生使用平面鏡完成任務(wù)后，教師站到激光電筒前，讓電筒發(fā)出的光照射到自己的衣服上，讓學(xué)生觀察，并提出幾個(gè)問題：大家都看到了衣服上的光斑，衣服是自身發(fā)光還是反射電筒的光？為什么你們會(huì)選擇用平面鏡而不是用衣服來反射電筒發(fā)出的光？衣服反射光線的效果和平面鏡反射光線的效果一樣嗎？你們覺得可能是由于什么原因造成兩者反射光線的效果不同呢？當(dāng)學(xué)生提出“可能是由于衣服的表面比平面鏡的表面粗糙”的猜想后，教師將一張光滑的錫箔紙平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，讓激光電筒發(fā)出的光斜射向錫箔紙，并利用空氣加濕器噴出的水霧顯示光的傳播路徑，再將錫箔紙揉皺，重復(fù)剛才的操作，請(qǐng)學(xué)生對(duì)比兩次觀察到的現(xiàn)象，驗(yàn)證剛才的猜想；最后教師再結(jié)合實(shí)驗(yàn)，通過作圖讓學(xué)生明確“漫反射”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

3.分析與思考

哈佛大學(xué)教授大衛(wèi)·庫(kù)伯認(rèn)為，學(xué)習(xí)是持續(xù)的經(jīng)驗(yàn)構(gòu)成和再構(gòu)成的過程，學(xué)習(xí)者通過投身于實(shí)際活動(dòng)中，根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反思性觀察，從中歸納總結(jié)出一些新的經(jīng)驗(yàn)，吸收它們，使之成為合乎邏輯的概念，驗(yàn)證這些概念并將它們運(yùn)用到制定策略、解決問題的過程中，從而解決問題。課堂教學(xué)過程中，若學(xué)生無法獲得直接經(jīng)驗(yàn)，后續(xù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)很難繼續(xù)展開，此時(shí)教師可以通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境幫助學(xué)生獲得直接經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察和反思，形成自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的思維往縱深發(fā)展。

三、巧設(shè)思維沖突，激發(fā)學(xué)生持久內(nèi)驅(qū)力

1.平時(shí)教學(xué)中可能遇到的問題

課堂訓(xùn)練是教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，檢查自己教學(xué)效果及時(shí)調(diào)控教學(xué)的有效手段。一般來說，教師在講完知識(shí)點(diǎn)后都會(huì)出示幾道例題，希望能夠幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)、加強(qiáng)運(yùn)用。但許多學(xué)生經(jīng)過三四十分鐘的新課學(xué)習(xí)之后，處于自己覺得已經(jīng)懂了，但實(shí)際并沒有完全掌握的狀態(tài)，注意力已經(jīng)不那么集中了，簡(jiǎn)單地做幾道題可能并不能取得理想的效果，所以教師需要根據(jù)實(shí)際情況，采用恰當(dāng)?shù)姆绞?，點(diǎn)燃學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的激情。

2.本課采用的教學(xué)流程

講完知識(shí)點(diǎn)后，教師拿出一個(gè)自行車尾燈，讓學(xué)生猜測(cè)并思考：當(dāng)光照射到自行車尾燈時(shí)，它會(huì)發(fā)生什么類型的反射？如果發(fā)生鏡面反射應(yīng)該看到什么現(xiàn)象？如果發(fā)生漫反射又應(yīng)該看到什么現(xiàn)象？等學(xué)生交流完自己的想法后，教師站在教室的一側(cè)用強(qiáng)光電筒照射放在講臺(tái)中間的自行車尾燈，讓學(xué)生根據(jù)看到的現(xiàn)象驗(yàn)證自己的想法。學(xué)生根據(jù)看到的現(xiàn)象，首先確定了自行車尾燈發(fā)生的不是漫反射，但又與他們認(rèn)知中的鏡面反射的情況不同，學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷發(fā)生鏡面反射時(shí)，在教室右側(cè)用電筒照射自行車尾燈，光會(huì)較集中地反射到左側(cè)同學(xué)的眼睛里，但他們看到的實(shí)際情況是：光較集中地反射到了右側(cè)同學(xué)的眼睛里。換不同位置多次實(shí)驗(yàn)，看到的情況與之類似。這種與學(xué)生認(rèn)知產(chǎn)生沖突的現(xiàn)象，立刻引起了學(xué)生的興趣，學(xué)生經(jīng)過討論并將自行車尾燈反射光線與平面鏡反射光線的現(xiàn)象進(jìn)行了比較之后，提出了一種設(shè)想：剛才看到的現(xiàn)象，會(huì)不會(huì)是由于光線發(fā)生了兩次鏡面反射而造成的？接著，教師讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想，并讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合所學(xué)知識(shí)畫出對(duì)應(yīng)的光路圖，從理論的角度再次驗(yàn)證自己的想法。

3.分析與思考

只有當(dāng)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)被充分調(diào)動(dòng)起來，才能發(fā)生有意義的學(xué)習(xí)，學(xué)生才能主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、豐富及改變認(rèn)知結(jié)構(gòu)。當(dāng)學(xué)生在課堂上的注意力已經(jīng)不那么集中時(shí)，教師可以在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)一些讓學(xué)生產(chǎn)生疑問或認(rèn)知沖突的活動(dòng)，再次激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生愿意繼續(xù)去思考和探索。課堂訓(xùn)練無須拘泥于一定要以練習(xí)的形式出現(xiàn)，也可以讓學(xué)生嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決某個(gè)生活中的實(shí)際問題，讓學(xué)生在鞏固理解和內(nèi)化吸收所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也能深刻感受到所學(xué)知識(shí)是有用的，這樣有利于促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)生更持久的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以思維為中心的學(xué)科。讓學(xué)生深度學(xué)習(xí)的目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的物理素養(yǎng)和形成物理觀念的能力，為其終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5]。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 安富海.促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)策略研究[J].課程·教材·教法，2014（11）：57-62.

[2] 楊勇誠(chéng).基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的初中物理教學(xué)[M].西安：陜西師范大學(xué)出版總社有限公司，2013.

[3] 房慧，張九洲.庫(kù)伯經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論視域下的成人學(xué)習(xí)模式研究[J].成人教育，2010（11）：10-11.

[4] 白孝忠.促進(jìn)初中物理深度學(xué)習(xí)的策略探索[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2016（17）：9-11.

[5] 彭夷.指向深度學(xué)習(xí)的深度備課：以“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”備課為例[J].物理教學(xué)，2017（9）：39-42.

（責(zé)任編輯 易志毅）