促進初中物理深度學習的策略研究

周武林

摘 要：深度學習是強調學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，并將它們融入原有的認知結構中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能夠將已有的知識遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學習。以初中物理課堂為例，可以問題驅動，促進學生思考的深度;創(chuàng)造真實的情境，推動學生的深度學習 ;注重知識的內在關聯(lián)，構建學生框架體系;正視學生的思維盲區(qū)，提升思辨能力等方式方法促進學生的深度學習。

關鍵詞：深度學習;初中物理教學;策略

深度學習的概念，源于三十多年來計算機科學、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和人工智能的研究。學者辛頓提出“深度學習的概念”，并將之用于計算機科學中，取得巨大的成績，之后教育界開始對此產(chǎn)生極大的興趣。2005年，我國學者黎加厚教授在《促進學生深度學習》一文中率先介紹了國外關于深度學習的研究成果，同時探討了深度學習的本質，認為深度學習是指在理解學習的基礎上，學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，并將它們融入原有的認知結構中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能夠將已有的知識遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學習。

隨著課程改革的不斷推進，初中物理課堂學習的淺表化、形式化的模式急需改變，而“深度學習”這一高階思維的學習方式，就來得恰逢其時。

一、深度學習的界定

目前，對于深度學習認同度較高的定義是：深度學習是一種基于理解的學習，是指學習者以高階思維發(fā)展和實際問題解決為目標，以整合的知識為內容，積極主動地、批判性地學習新的知識和思想，并將它們融入原有的認知知識中，且能將已有的知識遷移到新的情境中的一種學習。[1]

從深度學習定義中，我們不難發(fā)現(xiàn)，深度學習側重高階思維的發(fā)展，注重面對真實情境中學生解決實際問題的能力培養(yǎng)，并能夠批判性地將新舊知識融會貫通。

二、促進初中物理課堂深度學習的策略

現(xiàn)結合初中物理課堂為例，談談個人對如何促進學生深度學習的一些認識與實踐操作，不當之處，敬請批評指正。

1.以問題為驅動，促進學生思考的深度

科學家的共識：“提出問題比解決問題更加重要?！眴栴}的重要性不言而喻，初中課堂目前存在問題過于簡單，缺少思維活動;或者問題沒有鋪墊，就直接提出，學生感覺莫名其妙等現(xiàn)象。問題是為了提出而提出，缺少設計，不利于學生進行深度思考。課堂教學一定只要問題的設計，好的有層次的問題，不僅可以驅動學生學習的興趣，更有利于學生高階思維的培養(yǎng)。

案例1：《長度的測量》一節(jié)課引入的時候所設計的問題鏈片段：

師：如何比較兩位同學的高矮？（選擇兩個同學高度相差不大，且位置相距較遠），請直接通過目測誰高誰矮？

生：這個不好看，好像差不多高。

師：如果要明確到底誰高呢？我們可以如何操作？

生：可以讓他們背靠背在一起直接進行比較。

師：這樣想法非常好。（并且讓兩位同學背靠背比較一下，讓學生心中明確誰高。）那如果不讓他們移動位置，你有其他辦法嗎？

生：可以用我們的手去量（看看一共有幾手掌高）。

師：挑選兩個手相差較大的同學去量（一人量一個人，手長的量個子矮的，手小的量個子高的）。發(fā)現(xiàn)原來個子高的，現(xiàn)在變“矮”了。

生：一定要同一個人去量，兩個人去量的話標準不一樣了（手的大小不一樣）。

如果教師開始直接給出“單位”這個標準的話，學生就缺失了思考的過程，缺失了體會測量是一種比較的意義。這樣的學習是淺層的，學生并不理解測量的內涵，對以后其他測量的學習都是不利的。采取遞進的問題鏈進行教學，可以驅動學生內在的探究愿望，也能促使學生進行深度思考的效果。當然教師在進行問題驅動時，務必要留有時間讓學生進行充足的思考，否則這樣的思考就流于形式了。

2.創(chuàng)造真實的情境，推動學生的深度學習

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，離不開知識這一層面。但更重要的是要將知識與技能進行有效整合。能用于解決和處理一些以后沒有遇見的問題的能力才是核心素養(yǎng)的訴求?！吧疃葘W習”就是強調學生在真實情境中運用自己的知識與技能，通過學習與合作等手段，解決問題的一種學習方法。

案例2：《凸透鏡成像規(guī)律》一課，很多教師的教學方式是給出凸透鏡的焦距，讓學生去尋找成清晰像時，物距與相距以及和一倍焦距、二倍焦距的關系。這樣的設計有利于課堂教學的開展，但學生的學習能力沒有得到鍛煉，這是典型淺層學習的一種特點，告知學生應該怎么做，學生在老師所謂的“指導下”進行的探究學習。這樣的情境不是真實的物理情境。下面是基于真實情境下設計凸透鏡成像規(guī)律的課堂教學片段。

師：請同學們通過移動物體與光屏的位置，找到清晰的倒立、縮小、實像，并把物距與相距寫下來，每組學生完成至少三組實驗。

生：實驗、記錄數(shù)據(jù)。

師：請每個小組派出一個代表，以一種顏色的釘子，把本小組的實驗呈現(xiàn)出來。（如下圖）

師：請同學結合成像特點以及相應的物距與相距，請各位總結一下凸透鏡的成像規(guī)律。

學生不但可以找到成像規(guī)律，而且還可以發(fā)現(xiàn)物體靠近透鏡，像就會遠離透鏡等更深層次的知識，有的同學還可以通過之前學習過的特殊光線進行作圖手段也能夠得到同樣的規(guī)律。學生的學習深度與廣度就會得到提高。學習到的知識是自己獲得，不再是教師的灌輸。

這樣的設計是基于真實物理情境下的，學生通過自己的實驗數(shù)據(jù)，通過有顏色的釘子把內在的規(guī)律凸顯出來，讓學生更容易去發(fā)現(xiàn)規(guī)律。教師主要的作用就是創(chuàng)造這樣的真實情境就可以了。

3.注重知識的內在關聯(lián)，構建學生框架體系

心理學家布魯納強調：“無論我們選教什么學科，務必使學生理解該學科的基本知識結構?！崩斫庵R之間的內在聯(lián)系，并逐步形成物理學科的知識大結構是深度學習的一個訴求，是學生發(fā)生遷移并解決問題的必要基礎。

教師的教學如果一味注重知識的傳授，而忽略了知識之間的鏈接，就是事倍功半，反之，如果能引導、幫助學生逐步建立好知識的框架結構，那么課堂教學就事半功倍了。

初中物理是一門實驗學科，大量的物理知識都是通過實驗探究得到的，其實很多實驗中都會用到“控制變量法”“轉換法”等實驗方法，教師可以有意識地引導學生通過尋找實驗方式的共性，建立相應的知識體系。比如通過控制變量和轉換法的實驗有：“動能與什么因素有關？”“壓力的作用效果與什么因素有關？”“電功與什么因素有關”等等。學生可以舉一反三。

比如由公式R= U / I，是否可以知道電阻與電壓和電流是否有關？很多學生不理解。其實這種通過“比值法”定義得到的物理量都具有這樣的特性。例如：密度、勻速直線速度、比熱容等，只要學生找到這些物理量的內在聯(lián)系，就可以解決以后遇到同樣問題。

4.正視學生的思維盲區(qū)，提升思辨能力

深度學習要求學生能批判性地學習，要敢于質疑，并通過學習解決問題，從而提升能力。其實初中物理課堂中會出現(xiàn)很多學生的思維盲區(qū)，教師如果利用好這些資源，會很大程度提升學生的思辨能力。

在《家庭電路及安全用電》一課中，提到接觸不良，會導致此處電阻變大，很多學生只記住這一點，甚至有學生提出質疑，兩根線接起來不是橫截面積變大了嗎？電阻不是應該變小嗎？

物體的表面都是凸凹不平的，導線的表面也同樣是凸凹不平的，這就使導線接觸時都是點接觸，只是接觸越緊，接觸的點越多。而越接觸不良，使接觸的點越少，點越少形成的接觸面積越小，也就是電阻越大，產(chǎn)生熱量越多，越容易使接觸地方氧化，反過來越氧化越會使電阻變大。

其實學生思考后會發(fā)現(xiàn)，我們算面積一定要是通電的那一部分，沒有接觸到，不通電的地方是不能算在內的。學生通過思考還可能聯(lián)系到《壓強》一節(jié)中關于受力面積的概念。這樣思考、思辨的學習，正是深度學習所需要的。

有一句外國名言：“Education is not the filling of a pail but the lighting of a fire（教育不是注滿一桶水，而是點燃一把火）.”一桶水澆下去，還是一桶水，不會有什么主動的反應。一把火點起來卻能夠越燒越旺，放射出絢爛奪目的火光。

教師所要做的事情，就是要像點燃一把火那樣，促進學生的深度學習，讓他們去發(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)造。

參考文獻：

[1]白孝忠.促進初中物理深度學習的策略探索[J].中學物理教學參考，2016，45（17）：9-11.

[2] 重視教材實驗的遷移、拓展與創(chuàng)新——2016年物理中考啟示[J]. 吳志明. 物理之友. 2016，32（10）：1-3+8.

[3] 促進深度學習的課堂教學策略研究[J]. 安富海.? 課程.教材.教法. 2014（11）