基于深度學(xué)習(xí)的初中物理問題導(dǎo)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

李靜

[摘?? 要]隨著“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”的提出，深度學(xué)習(xí)備受矚目。通過對深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵的分析，發(fā)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)不僅關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果，更注重學(xué)習(xí)過程。學(xué)生在課堂上的“獲得”更注重思維的訓(xùn)練，因此教師在課堂教學(xué)中問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)尤為重要。文章結(jié)合幾個問題導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)談?wù)勼w會。

[關(guān)鍵詞]深度學(xué)習(xí);問題導(dǎo)學(xué);初中物理

[中圖分類號]??? G633.7??????? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]??? A??????? [文章編號]??? 1674-6058（2021）02-0044-03

美國國家研究委員會（NRC）認(rèn)為：“深度學(xué)習(xí)是個體將學(xué)習(xí)的知識從一種情境遷移運(yùn)用到另一種情境的過程，即遷移[1]?！鄙疃葘W(xué)習(xí)不僅關(guān)注學(xué)習(xí)結(jié)果，更注重學(xué)習(xí)過程，尤其是學(xué)習(xí)者的真實(shí)體驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)“是在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與學(xué)習(xí)，體驗(yàn)成功并獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程[2]”。深度學(xué)習(xí)聚焦過程和結(jié)果，突出參與、體驗(yàn)及生成，它具有三層意蘊(yùn)：學(xué)習(xí)目標(biāo)的“深層”;學(xué)習(xí)過程的“深入”;學(xué)習(xí)結(jié)果的“深刻”。這意味著深度學(xué)習(xí)的目的不僅在于理解知識、獲取能力，更在于培養(yǎng)學(xué)生的思維，讓學(xué)生形成創(chuàng)新精神，要求學(xué)生必須全身心地投入到學(xué)習(xí)過程中。深度學(xué)習(xí)指向?qū)W習(xí)者的獲得和體驗(yàn)，“獲得”不僅包括知識的理解、能力的提升，更注重方法的掌握;“體驗(yàn)”則是在真實(shí)的情境中，學(xué)習(xí)者內(nèi)在動機(jī)的誘發(fā)、“獲得感”的萌生、情感的陶冶以及精神的升華[3]。

深度學(xué)習(xí)不是教學(xué)中的學(xué)生自學(xué)，而是要在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行的學(xué)生學(xué)習(xí)。問題導(dǎo)學(xué)是指針對特定的教學(xué)任務(wù)，通過分解設(shè)計(jì)，以問題的方式呈現(xiàn)，并在問題的引導(dǎo)下，讓學(xué)生解決問題，完成教學(xué)任務(wù)。問題導(dǎo)學(xué)是一種教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂組織策略，它有助于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識與問題的解決能力，對提高物理教學(xué)質(zhì)量有很大的益處[4]。

初中物理教學(xué)過程中，可以運(yùn)用問題導(dǎo)學(xué)來促進(jìn)學(xué)生獲得“深刻”的體驗(yàn)，從而訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維能力。學(xué)習(xí)物理的過程，實(shí)際上就是解決問題的過程，通過問題導(dǎo)學(xué)的層層深入，用引導(dǎo)式教學(xué)替代傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，“體驗(yàn)”物理知識的“獲得”，真正做到深度學(xué)習(xí)。

一、 問題導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)與案例分析

1.問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有趣味性

“活動與體驗(yàn)”是深度學(xué)習(xí)的重要特征，問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)基于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，且有助于學(xué)生身心發(fā)展的一系列問題，這樣的設(shè)計(jì)不僅能使學(xué)生擺脫被動接受知識的局面，還能幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)物理的畏難情緒，提高學(xué)生深入思考的積極性，讓學(xué)生全身心地投入到課堂活動中，成為教學(xué)活動的主體。

[案例1]《動能 勢能 機(jī)械能》教學(xué)片段

小游戲“憤怒的小鳥”（如圖1所示）。學(xué)生上臺完成如下活動：彈弓中間放置一只小鳥，拉長橡皮筋將小鳥射出，擊落遠(yuǎn)處木樁上的小豬。

師（提問）：拉長的橡皮筋射出小鳥，請問拉長的橡皮筋對小鳥做功了嗎？如何判斷一個物體對另一個物體是否做功？

生：做功了。因?yàn)槔L的橡皮筋對小鳥有力的作用，而且在力的方向上小鳥通過了一段距離，這段距離是小鳥沒有離開橡皮筋之前的距離。

師（追問）：飛行的小鳥對木樁上的小豬做功了嗎？如何判斷？

生：做功了。飛行的小鳥對小豬有力的作用，而且小豬在力的方向上通過了一段距離。

師：一個物體對另一個物體做功，就表明這個物體具有能量。請問，上述兩種情形中哪些物體具有能量？

生：拉長的橡皮筋能對小鳥做功，因此拉長的橡皮筋具有能量。

生：飛行的小鳥能對小豬做功，因此飛行的小鳥具有能量。

本案例中設(shè)計(jì)的游戲是由憤怒的小鳥APP手機(jī)游戲改編的小游戲。對于能量的概念，如果從書本中直接找出，學(xué)生不能很好地理解，通過教師對問題進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，學(xué)生在回答的過程中將物理概念激活，全身心地體驗(yàn)知識本身蘊(yùn)含的意義。

2.問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有連續(xù)性

深度學(xué)習(xí)的特征之一是“聯(lián)想與結(jié)構(gòu)”，深度學(xué)習(xí)需要發(fā)展學(xué)生的記憶能力、理解能力以及系統(tǒng)化的思維與結(jié)構(gòu)能力[2]。學(xué)生獲得的知識，不是零碎和分散的信息，而是結(jié)構(gòu)化的、有連續(xù)性的知識。設(shè)計(jì)的問題是要在教師的引導(dǎo)下，融會貫通地將原有知識與所要學(xué)習(xí)的知識整合好，構(gòu)建學(xué)生自己的知識體系。

[案例2]“物體的浮與沉”教學(xué)片段

師：將蘋果和葡萄分別浸沒在水中，觀察它們的浮沉情況。它們受到哪些力？

生：蘋果浮起來，葡萄沉下去。都受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力。

師：為什么會出現(xiàn)不同的情況？回顧力和運(yùn)動的關(guān)系分析一下。

生：蘋果浮起來的原因是受到的豎直向上的浮力大于豎直向下的重力;

葡萄沉下去的原因是受到的豎直向上的浮力小于豎直向下的重力。

師：物體在液體中受到的浮力公式是什么？物體受到的重力公式是什么？

生：[F浮=ρ液V排液g];[G物=mg=ρ物V物g]。

師：如果物體完全浸沒在液體中，那么[V排液=V物]，上浮和下沉?xí)r，還可以推出物體和液體存在什么樣的關(guān)系呢？

生：上浮時[F浮>G物]，可以推出[ρ液V排滾g>ρ物V物g]，而[V排液=V物]，所以[ρ液>ρ物];下沉?xí)r[F浮

此案例是八年級下冊第十章中物體的浮與沉的問題導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)的一部分，但是所涉及的內(nèi)容包括了第六章《物質(zhì)的密度》、第八章《重力》以及第九章《力和運(yùn)動的關(guān)系》等知識內(nèi)容。這就要求教師要引導(dǎo)學(xué)生將他們學(xué)過的知識與正在學(xué)習(xí)的知識融合，同時在當(dāng)前學(xué)習(xí)的內(nèi)容和已有的經(jīng)驗(yàn)之間建立結(jié)構(gòu)性聯(lián)系，以便將知識轉(zhuǎn)化為適合學(xué)生本人的內(nèi)容。

3.問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有分層性

問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)要以教學(xué)目標(biāo)為基礎(chǔ)，面對所有學(xué)生，提升大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有分層性，以便使大多數(shù)學(xué)生在自己的最近發(fā)展區(qū)都能學(xué)到物理知識。大大激發(fā)學(xué)生的思維能力，理解掌握物理學(xué)科的有關(guān)內(nèi)容。

[案例3]“探究凸透鏡成像規(guī)律”教學(xué)片段

師：用凸透鏡觀察近處書本上的字，看到的字是正立的還是倒立的？是放大的還是縮小的？

生：看到的是正立放大的字。

師：用凸透鏡看遠(yuǎn)處的一棵樹，是正立的還是倒立的？是放大的還是縮小的？

生：看到的是倒立、縮小的樹。

師：為什么同一塊凸透鏡，我們看到的像不同呢？可能和什么有關(guān)呢？

生：可能和距離有關(guān)。

師：哪兩個物體之間的距離呢？

生：凸透鏡和我們觀察的物體之間的距離。

師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像的規(guī)律呢？要利用哪些實(shí)驗(yàn)器材？

生：要有光源、凸透鏡，成像所需的白紙或者光屏。

師：距離怎么測量呢？

生：用刻度尺。

師：我們可以用一個既能放實(shí)驗(yàn)器材，又能測距離的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這種器材就是光具座。

本案例是引出探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)的問題，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)思維能力的差異，設(shè)計(jì)了不同層次的問題，起初的問題比較簡單，當(dāng)提問到影響成像的因素和需要用哪些實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，對學(xué)生的思維能力要求就高了。這樣具有層次性的問題導(dǎo)學(xué)，有較大的輻射面。

4.問題導(dǎo)學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有深入性

在物理教學(xué)過程中，考慮到事物的本質(zhì)并不是從教師那里直接獲取的，而是學(xué)生通過自身的主體活動與情境體驗(yàn)獲得的。因此在學(xué)習(xí)一個新事物時，教師就應(yīng)該設(shè)計(jì)好有關(guān)的問題導(dǎo)學(xué)案，讓學(xué)生通過對問題的質(zhì)疑、歸納、演繹，建構(gòu)出一個新事物的知識結(jié)構(gòu)，對學(xué)習(xí)對象進(jìn)行深度加工。

[案例4]“變阻器”教學(xué)片段

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)“自制鉛筆芯變阻器改變小燈泡的亮度”完成后，設(shè)計(jì)了如下提問。

師：生活中如果利用鉛筆芯來改變燈泡的亮度有什么缺點(diǎn)呢？

生：鉛筆芯會斷;鉛筆芯會被磨損。

師：我們要用另外的物體來替代鉛筆芯（此時教師展示直徑為0.2 mm的鎳鉻合金絲替換鉛筆芯重新實(shí)驗(yàn)）。

師：這里有一根長度為3 m的鎳鉻合金絲，合金絲太長不方便做實(shí)驗(yàn)，怎么辦呢？（引導(dǎo)學(xué)生觀察思考：生活中，棉線長了怎么辦？）

生：把棉線繞在一個圓柱體上。

師：那么我們也可以把合金絲繞在一個圓柱體上，請問這個圓柱體應(yīng)該采用導(dǎo)體還是絕緣體呢？

生：要用絕緣體，導(dǎo)體會通電。

師：將合金絲繞在圓柱體上時，是緊密繞，還是松松地繞呢？（如圖2）

生：緊密繞，這樣可以繞更長的合金絲;松松地繞，需要的圓體太長。實(shí)驗(yàn)時，如果繞得太緊，合金絲之間會直接導(dǎo)通。

師：那么，我們能不能找到一個既可以繞很長合金絲，又不會直接導(dǎo)通的方法呢？

生：我們可以在合金絲外面包裹一層絕緣外殼嗎？類似常用的導(dǎo)線外殼。

師：可以。但是涂上絕緣漆后，怎么讓金屬夾和合金絲接通呢？

生：我們可以在合金絲和金屬夾連接的部分刮去絕緣漆。

本案例通過一系列問題，讓學(xué)生自己構(gòu)建一個滑動變阻器。所有學(xué)生通過教師的引導(dǎo)，思考并回答問題，層層深入，為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)滑動變阻器的結(jié)構(gòu)和使用方法打下基礎(chǔ)。只有深入地揭示隱藏在具體事件中的一般規(guī)律，才能使學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)走向深入和深刻。

二、教學(xué)思考

總之，具有趣味性、連續(xù)性、層次性、深入性的問題導(dǎo)學(xué)案，只有切入學(xué)習(xí)的本質(zhì)，深度學(xué)習(xí)才能真正發(fā)生。在問題導(dǎo)學(xué)引領(lǐng)下的物理教學(xué)，有利于學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)并體驗(yàn)成功，是有利于學(xué)生發(fā)展的學(xué)習(xí)過程。學(xué)生通過問題導(dǎo)學(xué)獲得物理知識，理解物理學(xué)科的本質(zhì)和思想方法，形成積極的內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機(jī)，形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，獲取正確的價(jià)值觀。教師在物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境，利用問題導(dǎo)學(xué)把學(xué)習(xí)任務(wù)逐漸分解，這樣有利于學(xué)生思考與理解，起到了思維“導(dǎo)航”作用，促進(jìn)師生在對話、交流、合作的基礎(chǔ)上進(jìn)行文化知識的傳承和創(chuàng)新，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，使學(xué)生既具有獨(dú)立性、創(chuàng)造性又有合作精神。

[參考文獻(xiàn)]

[1]? 許紅琴.深度學(xué)習(xí)：基于核心素養(yǎng)的小學(xué)語文教學(xué)[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2018（1）：40-43.

[2]? 郭華.深度學(xué)習(xí)及其意義[J].課程·教材·教法，2016（11）：25-32.

[3]? 崔友興.基于核心素養(yǎng)培育的深度學(xué)習(xí)[J].課程·教材·教法，2019（2）：66-71.

[4]? 陳蒼鵬.基于問題導(dǎo)學(xué)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].物理教師，2018（1）：33-36.

（責(zé)任編輯 易志毅）