基于深度學(xué)習(xí)的物理教學(xué)策略

許冬艷

[摘? ?要]認(rèn)識(shí)深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵，闡述深度學(xué)習(xí)的教學(xué)特征，有利于促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。研究認(rèn)為深度學(xué)習(xí)有以下實(shí)施策略：①創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生積極體驗(yàn);②通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展;③基于真實(shí)情境和問(wèn)題解決，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu);④整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)遷移能力;⑤通過(guò)有效及時(shí)的評(píng)價(jià)，發(fā)展學(xué)生的批判性思維。

[關(guān)鍵詞]深度學(xué)習(xí);教學(xué)特征;策略

[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）08-0044-03

深度學(xué)習(xí)也稱為深層學(xué)習(xí)，是美國(guó)學(xué)者Ference Marton 和Roger Saljo 借鑒布魯姆的認(rèn)知維度層次劃分理論，于1976 年首次提出的一個(gè)關(guān)于學(xué)習(xí)層次的概念[1]。在此之后，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注深度學(xué)習(xí)，并多角度發(fā)展了深度學(xué)習(xí)理論。指向深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要標(biāo)志，如何促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生與發(fā)展是極具現(xiàn)實(shí)意義的重要課題。

一、深度學(xué)習(xí)的要義

1.深度學(xué)習(xí)的概念界定

一般認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí)，是指學(xué)習(xí)者以高階思維的發(fā)展和實(shí)際問(wèn)題的解決為目標(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學(xué)習(xí)[2]。由此可見(jiàn)，深度學(xué)習(xí)意味著理解與批判、聯(lián)系與構(gòu)建、遷移與應(yīng)用，它通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)機(jī)制的探索，創(chuàng)造了新的學(xué)習(xí)方式，最大限度地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效能。

2.深度學(xué)習(xí)的教學(xué)特征

（1）深度學(xué)習(xí)突出學(xué)生的主體性

學(xué)生主體性表現(xiàn)為學(xué)習(xí)是學(xué)生自覺(jué)的行為。與被動(dòng)式學(xué)習(xí)和接受式學(xué)習(xí)不同，學(xué)習(xí)是由學(xué)習(xí)者的內(nèi)在動(dòng)機(jī)和個(gè)體興趣所誘發(fā)的， 是一種“樂(lè)學(xué)”或者“痛并快樂(lè)著”的學(xué)習(xí)過(guò)程。

（2）深度學(xué)習(xí)注重理解與批判

實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的一種重要手段，物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與多種因素有關(guān)，這就要求學(xué)生不僅要掌握物理思維方式，實(shí)事求是，還要保持一種批判或懷疑的態(tài)度分析思考其原因，從而加深對(duì)知識(shí)和復(fù)雜概念或規(guī)律的理解。

（3）深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)整合

物理學(xué)科發(fā)展與人類知識(shí)的發(fā)展有著非常深厚的淵源，物理來(lái)源于生活。因此，深度學(xué)習(xí)所強(qiáng)調(diào)的知識(shí)整合既是多門(mén)學(xué)科知識(shí)的整合，也是物理知識(shí)與學(xué)生生活知識(shí)的整合。

（4）深度學(xué)習(xí)注重知識(shí)的建構(gòu)與反思

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生不僅要能夠從眾多的物理現(xiàn)象中獲取有用的信息，更要能夠?qū)⑿畔⑥D(zhuǎn)化為知識(shí)，并運(yùn)用原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)新概念（原理）或問(wèn)題進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，形成自己對(duì)知識(shí)的理解與建構(gòu)。

（5）深度學(xué)習(xí)重視知識(shí)的遷移運(yùn)用

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象、基本規(guī)律進(jìn)行深入研究，進(jìn)行判斷理解，逐步形成物理觀念，這樣，學(xué)生可以在相似情境中“舉 一反三”，也能在新情境中分析、判斷差異，并將物理知識(shí)遷移運(yùn)用。

二、促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的物理教學(xué)策略

深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略是在深入研讀深度學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上提出的一種引導(dǎo)教師調(diào)整教學(xué)行為的建議?；谏疃葘W(xué)習(xí)的主要特征，從有利于促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，筆者提出幾條促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略 ，希望對(duì)發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)起到積極作用。

1.創(chuàng)設(shè)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生積極體驗(yàn)

概念的建立需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境，規(guī)律的探究也需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境， 應(yīng)用物理知識(shí)解決具體問(wèn)題更應(yīng)結(jié)合具體的實(shí)際情境[3] 。深度學(xué)習(xí)就是要學(xué)生將自己原有的認(rèn)知納入到新情境中認(rèn)識(shí)新情境，這就需要加強(qiáng)物理知識(shí)與真實(shí)情境的聯(lián)系，這樣，既能在真實(shí)情境中教給學(xué)生知識(shí)， 又能讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)解決真實(shí)情境中的問(wèn)題 。例如，在初中物理“氣體壓強(qiáng)”教學(xué)中，教師可以聯(lián)系上一節(jié)所學(xué)的液體壓強(qiáng)知識(shí)，利用如圖1所示裝置引入新課，在筒內(nèi)裝入水后，如圖2所示，橡皮膜凸起，說(shuō)明液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)，然后將其慢慢放入水中，如圖3所示，學(xué)生會(huì)觀察到橡皮膜形變?cè)絹?lái)越小，直至橡皮膜不再凸起。這樣一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)將學(xué)生引入到物理情境中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī) ，讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過(guò)科學(xué)推理了解人們感受不到大氣壓的原因，由此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維 。當(dāng)學(xué)生具備了這樣的思維后，就能從使氣壓不平衡的角度去選擇器材，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明大氣壓的存在，并估測(cè)大氣壓了。

此外，在創(chuàng)設(shè)物理情境時(shí) ，還可以創(chuàng)設(shè)一些與學(xué)生原有認(rèn)知發(fā)生沖突的情境 ，生活中的許多情境就可以生成有價(jià)值的物理探究問(wèn)題。如“二力平衡”一節(jié)中，將易拉罐（瓶中少量水）傾斜立在桌上，如圖4所示。如“汽化”教學(xué)中，用紙杯燒水，水沸騰而紙不破。又如在講短路時(shí)，用錫箔紙短路，使電池著火。這些真實(shí)情境都可能會(huì)與學(xué)生原來(lái)的認(rèn)知發(fā)生沖突 ，容易激發(fā)學(xué)生的探究欲望，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

2.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展

課堂提問(wèn)作為課堂教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是課堂中師生語(yǔ)言交流的主要表現(xiàn)形式，也是促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的重要手段。教師要充分了解學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與生活實(shí)際，在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意各問(wèn)題不應(yīng)該是單一孤立的，應(yīng)該是在深入分析教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，使每個(gè)問(wèn)題之間前后聯(lián)系，使學(xué)生的新舊知識(shí)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，為學(xué)生建立思維階梯。

以“牛頓第一定律”的教學(xué)為例，教師可提出以下問(wèn)題。

（1）怎樣研究物體在不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況？你能找到不受力的物體嗎？為什么要設(shè)計(jì)“斜面小車”實(shí)驗(yàn)？

（2）“斜面小車實(shí)驗(yàn)”中，為什么要讓小車從斜面的同一高度滑下？小車在平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)為什么會(huì)越來(lái)越慢？在什么表面上它的速度減小得慢？小車在水平方向上受幾個(gè)力作用？力在小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中起了什么作用？

（3）通過(guò)“斜面小車實(shí)驗(yàn)”你得到了什么結(jié)論？推出了什么結(jié)論？

又如，在學(xué)習(xí)“動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能”一節(jié)，探究動(dòng)能的影響因素時(shí)，可以用這樣幾個(gè)問(wèn)題貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)。問(wèn)題1.實(shí)驗(yàn)采用什么研究方法？問(wèn)題2.如何控制質(zhì)量，改變速度？問(wèn)題3.如何控制速度，改變質(zhì)量？問(wèn)題4.你是如何比較小車動(dòng)能大小的？如果學(xué)生帶著問(wèn)題完成實(shí)驗(yàn)，并解決問(wèn)題，那么整節(jié)課的目的也就達(dá)到了，學(xué)生的思維能力也就得到了提升。

3.基于真實(shí)情境和問(wèn)題解決促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)

教師在課堂上應(yīng)提供真實(shí)的情境，滿足學(xué)生觀察的需求，中學(xué)實(shí)驗(yàn)一般指演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，但物理學(xué)的研究對(duì)象非常廣泛， 教師可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)情境引發(fā)學(xué)生深度思考。如在學(xué)習(xí)“伏安法測(cè)電阻”內(nèi)容時(shí)，教師可創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)情境（測(cè)出一根鉛筆芯的阻值，如圖5）。如何讓學(xué)生自主地有目的地在電路中加入滑動(dòng)變阻器呢？教師可以事先截取一段鉛筆芯（接入3 V電路，要使電流略大于0.6 A）。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)電流表接小量程示數(shù)偏大，接大量程又示數(shù)偏小，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確讀數(shù)。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)慢慢探索：為了保護(hù)電路，為了多次測(cè)量求平均值，需要加入滑動(dòng)變阻器，從而真正理解滑動(dòng)變阻器的作用。

一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題情境，可以幫助學(xué)生主動(dòng)探索建構(gòu)知識(shí)，可以幫助學(xué)生深入理解相關(guān)知識(shí)并促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。又如，在做測(cè)小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，還以可利用數(shù)學(xué)思維引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出定值電阻阻值與電流的關(guān)系圖像和小燈泡阻值與電流的關(guān)系圖像，并進(jìn)行對(duì)比，主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。

4.整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)遷移能力

深度學(xué)習(xí)實(shí)質(zhì)上是結(jié)構(gòu)性知識(shí)與非結(jié)構(gòu)性知識(shí)意義的建構(gòu)過(guò)程，也是復(fù)雜的信息加工過(guò)程，須對(duì)已激活的先前知識(shí)和所獲得的新知識(shí)進(jìn)行有效和精細(xì)的深度加工[4]。然而，現(xiàn)在的課堂教學(xué)很多教師將本課知識(shí)孤立地、非情境性地教給學(xué)生，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)等方式讓學(xué)生記憶和理解，這樣的教學(xué)不利于學(xué)生整體感知相關(guān)知識(shí)。由于知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程沒(méi)有建立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，新知識(shí)沒(méi)有進(jìn)入學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，就會(huì)降低解決問(wèn)題的效率。在分析和設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，需要教師全面分析教材、挖掘教材，引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)以整合的、情境化的方式存儲(chǔ)于記憶中。例如，教師在“比熱容”的概念教學(xué)中，與“速度”“密度”等概念整合，幫助學(xué)生建立物理概念。在學(xué)習(xí)“電功”“電功率”時(shí)，可與“機(jī)械功”“機(jī)械功率”進(jìn)行知識(shí)整合，幫助學(xué)生理解功和功率的含義。在認(rèn)識(shí)“滑動(dòng)變阻器”的作用時(shí)，可通過(guò)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生整合滑動(dòng)變阻器的作用，厘清知識(shí)點(diǎn)間的相互聯(lián)系和邏輯關(guān)系，促進(jìn)思維可視化和發(fā)散性思維的培養(yǎng)。

5.及時(shí)有效評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生批判思維

批判性思維的本質(zhì)在于不盲從既定的結(jié)論與觀點(diǎn)，而是在對(duì)其性質(zhì)與價(jià)值進(jìn)行理性、辯證地判斷和分析的基礎(chǔ)上提出個(gè)人的想法，進(jìn)而準(zhǔn)確、全面和深刻地認(rèn)識(shí)事物[5]。教師要及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反饋和評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度反思。當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的物理思維時(shí)，教師要及時(shí)提醒，并修正反饋給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生重新思考。教師評(píng)價(jià)學(xué)生一定要積極

正面，要激發(fā)學(xué)生大膽質(zhì)疑，同時(shí)對(duì)學(xué)生的不同想法，要慎重對(duì)待，促進(jìn)學(xué)生辯證地分析事物，進(jìn)而準(zhǔn)確、全面和深刻地認(rèn)識(shí)事物。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? Marton F，Saljo R.On Qualitative Difference in Learning：Outcome and Process[J].British Journal of Educational Psychology，1976（46）：4-11.

[2]? 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.

[3]? 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：52-53.

[4]? Eric? Jensen ，Le Ann? Nickelsen .深度學(xué)習(xí)的7種有力策略[M].上 海：華東師范大學(xué)出版社，2010：12.

[5]? 李春密.強(qiáng)化實(shí)踐策略? ? 促成教學(xué)改進(jìn)[N].中國(guó)教育報(bào)，2017-5-31（9）.

（責(zé)任編輯 易志毅）