促進“深度學(xué)習”的物理復(fù)習策略

摘 要：文章針對物理復(fù)習教學(xué)中學(xué)生暴露出的問題，通過創(chuàng)設(shè)問題情境、轉(zhuǎn)變教學(xué)方式、優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)、變式訓(xùn)練、動手體驗、情感教學(xué)等方法，在復(fù)習教學(xué)中促進“深度學(xué)習”，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習；問題情境；教學(xué)方式；核心素養(yǎng)；知識結(jié)構(gòu)；思維；情感

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）3-0015-4

“深度學(xué)習”是指對多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法，它促進了人工智能領(lǐng)域的發(fā)展。認知心理學(xué)家也在認知領(lǐng)域提出了“深度學(xué)習”的概念，“深度學(xué)習”是相對于“淺層學(xué)習”的一個概念。綜合國內(nèi)外專家學(xué)者對“深度學(xué)習”的認識，所謂“深度學(xué)習”就是指在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習主題學(xué)習，積極主動地參與理解性學(xué)習、批判性學(xué)習，形成積極的情感、態(tài)度與價值觀的基于“問題解決”的應(yīng)用性、遷移性學(xué)習方式。學(xué)生在考試中暴露的問題歸根結(jié)底是由于學(xué)生的學(xué)習浮于表面造成的，學(xué)生急功近利地直接瞄準“考點”，停留在知識的淺層記憶，忽略關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，缺乏物理觀念的支撐，科學(xué)思維品質(zhì)欠佳，面對新情境時知識遷移能力和分析解決問題的能力差，審題能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力弱。因此，教師在物理復(fù)習教學(xué)中可以使用以下六個策略。

1 創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，導(dǎo)出具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習主題

為改善由于當前物理教學(xué)中存在的片面追求知識點的訓(xùn)練，從而導(dǎo)致的教學(xué)題型的去情境化、去問題化現(xiàn)象，教師應(yīng)注重聯(lián)系科學(xué)、科技、社會與環(huán)境，創(chuàng)設(shè)真實的物理問題情景。創(chuàng)設(shè)問題情境的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習的積極性。核心素養(yǎng)就是在借助具體的問題情境、在問題解決的實踐中逐步培養(yǎng)出來的。教師可以根據(jù)復(fù)習的內(nèi)容及學(xué)生易錯的問題，精心設(shè)計問題情境、挑選題目或?qū)嶒灒ㄟ^設(shè)置任務(wù)單，讓學(xué)生在做題、動手思考等解決問題的過程中，總結(jié)歸納知識點，提升能力。問題是物理教學(xué)的心臟，教師應(yīng)把問題作為教學(xué)的出發(fā)點。

例1 （2017年全國Ⅰ卷）18.掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面原子尺寸上的形貌，為了有效隔離外界震動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小震動，如圖1所示，無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及其左右震動的衰減最有效的方案是（ ）

評析：答案為A選項。本題以實際問題為情境，考查學(xué)生對磁通量、楞次定律等電磁感應(yīng)規(guī)律的理解和應(yīng)用。平均分僅2.16分，難度值0.36，屬于難題。啟示教師在教學(xué)中應(yīng)加強對實際物理問題和情境的分析，重視理論聯(lián)系實際，切實提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2 轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，提高學(xué)生的課堂參與度

調(diào)動學(xué)生參與復(fù)習過程的自主性和主動性，增加師生、生生的交流頻率，從而克服以講代思現(xiàn)象。學(xué)生核心素養(yǎng)的培育，關(guān)鍵還在于課堂教學(xué)的轉(zhuǎn)型，開展深度學(xué)習。教師要“精講”“少講”，講對知識結(jié)構(gòu)建構(gòu)有用的內(nèi)容，講書本上常常找不到卻對解決問題有用的內(nèi)容，講學(xué)生佩服的內(nèi)容，以便在課堂上給學(xué)生足夠的思考時間。例如，習題教學(xué)中教師不可輕易進行“直接教導(dǎo)”，將知識結(jié)論向?qū)W生和盤托出，而是要充分挖掘習題的教育功能，把審題的機會和時間留給學(xué)生，讓學(xué)生展示他們的解題過程，讓學(xué)生來“說題”并講解解題思路，由學(xué)生來評價補充或糾錯，最后教師總結(jié)。

課堂是允許學(xué)生犯錯誤的地方。在教學(xué)中，我們不要怕學(xué)生犯錯誤，學(xué)生的認知過程是一種自主建構(gòu)的過程，是一種克服“迷思概念”以及同化、順應(yīng)和平衡復(fù)雜的建構(gòu)過程，關(guān)鍵是要引導(dǎo)學(xué)生仔細尋找自己的“迷思概念”，剖析錯誤的根源，弄清問題的來龍去脈，找準補救的對策，把錯誤變成復(fù)習過程的重要資源，變成學(xué)生思維發(fā)展的階梯。

我們在設(shè)計和開展教學(xué)時必須以“核心素養(yǎng)”為導(dǎo)向，將物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責任等要求，自始至終貫穿在教學(xué)活動之中，使物理教學(xué)過程成為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成過程。構(gòu)建“問題導(dǎo)學(xué)”的物理教學(xué)的基本特征，是以創(chuàng)設(shè)問題情境為切入點，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣；是以物理實驗為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力；是在質(zhì)疑、糾錯、思辨、反思的過程中培養(yǎng)學(xué)生的思維深度、廣度、靈活度。創(chuàng)設(shè)問題情境，確定學(xué)習主題，在教師的適當點撥或方法指導(dǎo)下，讓學(xué)生自主探索，合作交流，在探究和理解的過程中，學(xué)生最終將掌握知識。但此時的知識是學(xué)生自己習得的，知識掌握的程度不一樣，能力發(fā)展不一樣，由此導(dǎo)致的發(fā)展結(jié)果也不一樣。

3 優(yōu)化知識的關(guān)聯(lián)度

克服聚焦知識點碎片化的教學(xué)，要讓學(xué)生領(lǐng)悟到知識的系統(tǒng)性和完整性以及知識之間的邏輯關(guān)系。教師應(yīng)在物理學(xué)科整體的把握和方法等更高的層次上引領(lǐng)學(xué)生。加強知識的聯(lián)系，區(qū)分相近知識，重點是讓知識點（單元）的知識結(jié)構(gòu)既相互聯(lián)系，又相互區(qū)分。重視結(jié)構(gòu)教學(xué)，形成合理的認知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力。例如，復(fù)習時要從學(xué)科整體的高度歸納知識的體系，注重核心概念，突出關(guān)鍵能力，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。如圖2（a）所示，復(fù)習力學(xué)知識時，要明白受力分析是整個力學(xué)的基礎(chǔ)，加速度是連接動力學(xué)與運動學(xué)的橋梁，運動定律是將原因（力）和效果（加速度）聯(lián)系起來。動量和機械能則從時間和空間的觀念開辟了解決力學(xué)問題的另外兩條途徑，提供了求解系統(tǒng)問題、守恒問題等的更為簡便的方法；牛頓運動定律（體現(xiàn)力的瞬時作用效果）、動量定理（體現(xiàn)力的時間累積效果）、動能定理（體現(xiàn)力的空間累積效果）是解決力學(xué)問題的三把金鑰匙。再將電學(xué)部分電場力與能的邏輯進行梳理，如圖2（b）所示。有了這樣的分析，整個力學(xué)知識就不再是孤立和零碎的，而是為了研究運動和力以及能的關(guān)系的有機整體。好的知識結(jié)構(gòu)本身就是一種能力，學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)是一個不斷建構(gòu)、不斷完善的過程，隨著教學(xué)的推進，需要不斷地進行有序化。復(fù)習課教學(xué)，教師有必要讓學(xué)生學(xué)會整理已有的知識使之更有序。

4 通過變式，促進遷移，提升學(xué)生思維的深度和靈活度

伽利略曾說過：“科學(xué)是在不斷改變思維角度的探索中前進的?！睂崿F(xiàn)學(xué)習遷移是深度學(xué)習的發(fā)展指向，可以通過一題多變的訓(xùn)練來培養(yǎng)學(xué)生的物理思維遷移能力；轉(zhuǎn)換解題的角度以培養(yǎng)學(xué)生的物理思維靈活度；克服思維定勢的影響，以培養(yǎng)學(xué)生的求異和發(fā)散思維能力。一題多變，總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。通過變式教學(xué)，不只是解決一個問題，而是解決一類問題，避免“題海戰(zhàn)術(shù)”，開拓學(xué)生的解題思路，培養(yǎng)學(xué)生的探索意識，實現(xiàn)“以少勝多”的目的。教師要學(xué)會命題，甚至也要讓學(xué)生學(xué)會命題。

例2 圖3所示為光滑水平導(dǎo)軌，給導(dǎo)體棒一個初速度v0。

學(xué)生分組討論交流：如何改變題設(shè)條件？還能提出什么樣的問題？如圖4（a、b、c）所示。

5 動手動腦學(xué)物理，以研究者的態(tài)度進行實驗

著名心理學(xué)家皮亞杰認為要讓學(xué)生動手做科學(xué)，而不是用耳朵聽科學(xué)或用眼睛看科學(xué)。在美國著名心理學(xué)家布魯納主持的一次史無前例的會議上，與會者們一致認為學(xué)生們應(yīng)以做科學(xué)的方式來學(xué)習科學(xué)。然而，我們的學(xué)生刷題太多，動手太少。

例3 （2017年全國Ⅱ卷）21.某同學(xué)自制的簡易電動機示意圖如圖5所示。矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。但為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將（ ）

A.左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉

B.左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉

C.左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉

D.左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉

本題以真實的實驗情景，考查電動機的原理和結(jié)構(gòu)，實際是考查學(xué)生的實驗動手能力以及理論聯(lián)系實際和學(xué)以致用的能力，是難得的好題。但有些平時學(xué)習不錯的學(xué)生因為動手少甚至連漆包線都沒接觸過，所以不理解題意。建議學(xué)校開放實驗室，讓學(xué)生以研究者的態(tài)度帶著問題進行實驗。

6 讓學(xué)生感受到課堂的“溫度”

“深度學(xué)習”是伴隨著積極的情感體驗的學(xué)習。進行“情感教學(xué)”，帶著情感去學(xué)習，激發(fā)學(xué)生的積極情感體驗，不僅可以增進學(xué)生對知識的理解，而且能夠讓知識深入學(xué)生的內(nèi)心，進而達到改造思想、形成信念的目的。教師要樹立平等的師生觀，營造和諧、民主、輕松的課堂氛圍。教師要有仁愛之心，關(guān)愛學(xué)生的心靈世界，對學(xué)生熱情鼓勵，熱心幫助，使學(xué)生在心理上具備安全感。讓學(xué)生克服擔心被別人批評、責怪、取笑的懼怕心理，才能增添學(xué)生的自信心和創(chuàng)新意識，才能讓學(xué)生按自己的想法大膽發(fā)言，敢于表達自己的觀點，自主參與討論，認真體驗、動手操作，積極獨立思考問題。學(xué)習過程應(yīng)該是學(xué)生不斷識錯、思錯和糾錯的過程，不是不讓學(xué)生犯錯誤，而是要讓錯誤變成學(xué)生成長過程中的階梯。

教師要結(jié)合教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生進行反思：反思自己的理解，反思自己的方法，反思自己的收獲。教師可以通過讓學(xué)生總結(jié)收獲、討論學(xué)習方法以及寫學(xué)習日記、整理錯題等形式來進行反思。深度學(xué)習是在質(zhì)疑、糾錯、思辨、反思的過程中逐步生成的。激發(fā)學(xué)生的積極情感，發(fā)展學(xué)生獨立思考和獨立判斷的能力，使學(xué)生的心智得到和諧的發(fā)展，激發(fā)內(nèi)心的潛能。

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