深度學(xué)習(xí)視域下的初中物理學(xué)科教學(xué)方法探尋

[ 作者簡(jiǎn)介 ]

岳彥東，男，甘肅積石山人，甘肅省積石山縣田家炳中學(xué)，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：教育教學(xué)。

[ 摘要 ]

深度學(xué)習(xí)這一理念主要是基于第三次人工智能的浪潮。簡(jiǎn)單來說，深度學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)分支，也是人工智能組成的部分?；诖?，本文主要分析深度學(xué)習(xí)視域下的初中物理學(xué)科教學(xué)方法。

[ 關(guān)鍵詞 ]

初中物理學(xué)科;深度學(xué)習(xí)理論;自主學(xué)習(xí);高效學(xué)習(xí);物理思維

中圖分類號(hào)：G63

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.07.038

在時(shí)代發(fā)展背景下，教師應(yīng)積極挖掘深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵，發(fā)揮深度學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而與時(shí)俱進(jìn)地改變傳統(tǒng)教學(xué)存在的弊端。傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)往往是教師對(duì)學(xué)生提出問題，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行解決，雖然學(xué)生的主體性得到突出但也存在一定的缺點(diǎn)。這種教學(xué)方式，會(huì)導(dǎo)致教學(xué)效率無法提升，其課堂問題模式是建立在巨大時(shí)間成本之上的，學(xué)生就一個(gè)復(fù)雜的問題進(jìn)行課堂討論時(shí)，可能會(huì)持續(xù)半節(jié)課的時(shí)間，同時(shí)在實(shí)操階段也會(huì)牽涉教師很多的管理精力。

1 深度學(xué)習(xí)視域下的初中物理學(xué)科教學(xué)要求

1.1 什么是深度學(xué)習(xí)

在目前，深度學(xué)習(xí)理論被應(yīng)用于教育行業(yè)，也是目前教育學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。為減少教學(xué)時(shí)間，提高教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量，教師應(yīng)基于深度學(xué)習(xí)理論，不僅要為學(xué)生提出問題還需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力設(shè)計(jì)出適合學(xué)生的問題，并加強(qiáng)邏輯性與推理性，避免無效討論。教師應(yīng)逐步引導(dǎo)學(xué)生在課堂有限的時(shí)間內(nèi)具備問題研究的縱深性。這種延展還體現(xiàn)在，社會(huì)參與和文化介入的綜合形態(tài)下學(xué)習(xí)活動(dòng)的相對(duì)穩(wěn)定性。例如，在初中物理教學(xué)中，往往追求高效學(xué)習(xí)，不是時(shí)間上的高效。而是在相同的時(shí)間內(nèi)，學(xué)生吸收進(jìn)的知識(shí)指標(biāo)多，才是高效。在學(xué)生掌握知識(shí)時(shí)，需要一個(gè)思維內(nèi)化過程。在深層學(xué)習(xí)理論下，學(xué)生可拆解知識(shí)的邏輯、再用過去的經(jīng)驗(yàn)去解讀其含義，最后把理解應(yīng)用于課后習(xí)題、生活情景里面來進(jìn)行完善。也就是說，學(xué)生在學(xué)習(xí)后，深度思考的過程才是反復(fù)咀嚼、揉合、吸收知識(shí)的過程，這樣的教學(xué)才算是學(xué)習(xí)中深度思考的過程。這樣的學(xué)習(xí)總結(jié)，才是有深度的學(xué)習(xí)。

1.2 在深度學(xué)習(xí)理念下創(chuàng)設(shè)高效教學(xué)課堂

在初中物理教學(xué)課堂中，教師應(yīng)在深度學(xué)習(xí)理論下創(chuàng)設(shè)出高效的教學(xué)課堂，進(jìn)而滿足學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的追求。為達(dá)到這一目標(biāo)教師應(yīng)利用項(xiàng)目式教學(xué)法、情境教學(xué)法、問題教學(xué)法不斷吸引學(xué)生進(jìn)入物理課堂的興趣，并在興趣的吸引下參與到教師所創(chuàng)設(shè)的教學(xué)活動(dòng)中。教師應(yīng)以引導(dǎo)的方式，確保在一節(jié)課中學(xué)生高效率、高質(zhì)量地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，并獲得成功的體驗(yàn)。學(xué)生在個(gè)人認(rèn)知上，從了解到深入，從少知到多知。在這樣課堂教學(xué)模式下，學(xué)生的各項(xiàng)感官被激發(fā)，在不斷提高自身學(xué)習(xí)的積極性時(shí)也形成了初中物理高質(zhì)量教學(xué)課堂。

1.3 在深度學(xué)習(xí)理念下優(yōu)化監(jiān)督機(jī)制

首先，在初中物理教學(xué)課堂中，教師應(yīng)在課堂開始前分析好教材內(nèi)容，并找出本節(jié)課所教學(xué)的核心問題與重點(diǎn)問題，進(jìn)而在真正開始教學(xué)時(shí)細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，并對(duì)課堂上學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)認(rèn)知偏差的情況進(jìn)行充分考慮，設(shè)計(jì)出應(yīng)急方案，以此確保初中物理教學(xué)順利進(jìn)行。其次，教師應(yīng)基于深度學(xué)習(xí)理念不斷優(yōu)化其教學(xué)監(jiān)督機(jī)制。教學(xué)監(jiān)督機(jī)制可有效幫助教師改善教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)模式，也會(huì)確保教師開展的各項(xiàng)活動(dòng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，避免出現(xiàn)拖堂等不良情況，進(jìn)而發(fā)揮深度學(xué)習(xí)理念，為學(xué)生搭建出深度學(xué)習(xí)的良好教學(xué)環(huán)境。

1.4 在深度學(xué)習(xí)理念下幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方式

初中物理知識(shí)相對(duì)復(fù)雜，需要學(xué)生具備一定的自學(xué)能力、自主探究能力等?；诖?，教師應(yīng)在深度學(xué)習(xí)理念下幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方式。例如，教師應(yīng)基于高效化課堂教學(xué)方式，在理論性知識(shí)講解上重視學(xué)生的個(gè)性化體驗(yàn)、感悟、表達(dá)。與此同時(shí)，教師應(yīng)避免將深度學(xué)習(xí)理解為不需要淺層學(xué)習(xí)，淺層學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生來說是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，若學(xué)生連基礎(chǔ)都沒有打好，后續(xù)的學(xué)習(xí)難度不僅會(huì)增加，也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度出現(xiàn)問題。在學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)時(shí)，教師應(yīng)避免完全放手的情況，學(xué)生在課堂上似乎是在深度參與，但實(shí)際上會(huì)因?yàn)槿狈處煹挠行б龑?dǎo)而陷入形式化、表面化和簡(jiǎn)單重復(fù)的學(xué)習(xí)中。對(duì)此，教師為有效改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，應(yīng)將物理基礎(chǔ)知識(shí)作為開展自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，并以實(shí)驗(yàn)為教學(xué)過程，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幫助下，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)與思考，為學(xué)生后續(xù)自主學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2 深度學(xué)習(xí)視域下的初中物理學(xué)科教學(xué)對(duì)策分析

2.1 開展智慧課堂，發(fā)揮深度學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)存在的誤區(qū)

首先，深度學(xué)習(xí)理論與人工智能有一定的聯(lián)系，為有效發(fā)揮深度學(xué)習(xí)成效，教師應(yīng)開展智慧教學(xué)課堂。其智慧教學(xué)課堂是讓學(xué)生在信息技術(shù)的幫助下以直觀化的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，會(huì)加深理解物理知識(shí)并深度探究物理知識(shí)，解決以往存在的物理問題。其次，教師在開展智慧課堂時(shí)，應(yīng)為學(xué)生構(gòu)建出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境并不斷深化學(xué)習(xí)過程切實(shí)提高學(xué)習(xí)效果，在智慧課堂的幫助下學(xué)生的情感被調(diào)動(dòng)，興趣被激活，也更愿意參與到教師所創(chuàng)設(shè)的初中物理學(xué)科教學(xué)中。

例如，教師在教“密度與社會(huì)生活”這一節(jié)課時(shí)，由于學(xué)生對(duì)于密度的概念相對(duì)模糊，教師應(yīng)基于本節(jié)課內(nèi)容利用信息技術(shù)制作出5分鐘的微課視頻，微課視頻中需要含有密度的概念、密度與社會(huì)的關(guān)系，進(jìn)而讓學(xué)生了解到本節(jié)課所教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。在微課視頻導(dǎo)入課題時(shí)學(xué)生的興趣也被激發(fā)，學(xué)的自主學(xué)習(xí)能力也被激活。

其次，教師應(yīng)充分給予學(xué)生深度學(xué)習(xí)時(shí)間，教師在播放完微課視頻資料后應(yīng)讓學(xué)生以自身的生活進(jìn)行聯(lián)想，主要想一想在生活中出現(xiàn)的有關(guān)密度的情境。如在溫室下，兩個(gè)氣球分別放到冷藏室與火爐旁會(huì)出現(xiàn)受熱時(shí)體積膨脹而密度上升的現(xiàn)象，并且在溫度較低的情況下冷空氣也會(huì)從四面八方流動(dòng)出來，從而形成風(fēng)。教師在通過學(xué)生生活中常見的情景案例進(jìn)行導(dǎo)入教學(xué)時(shí)，也有效引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生也知道了在自身生活中留心生活是學(xué)好物理的前提。如，教師可利用多媒體課件為學(xué)生進(jìn)行演示，在溫室下吹鼓兩個(gè)氣球，并分別把它們放在一大堆冰塊和酒精燈火焰附近，在演示完改課件后教師應(yīng)讓學(xué)生思考一下氣球會(huì)發(fā)生什么變化。在學(xué)生討論完畢后，教師應(yīng)為學(xué)生播放快速變化的視頻，讓學(xué)生更加直觀地看到氣球的變化，并了解到氣體受熱體積膨脹、氣體體積膨脹后密度變小這一概念。通過構(gòu)建情境化、整體性、豐富性的深度學(xué)習(xí)環(huán)境，把知識(shí)放在一個(gè)真實(shí)的情景問題中去，幫助學(xué)習(xí)者建立抽象知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系，還原知識(shí)產(chǎn)生的本來土壤。在智慧課堂的推動(dòng)下，學(xué)生可從課前導(dǎo)入、課中分析與探討逐步掌握本節(jié)課的知識(shí)，并形成淺層次認(rèn)知投入的互動(dòng)、反思、合作解決問題的能力，學(xué)生可不斷促進(jìn)自身的思考力與創(chuàng)造力，以及深度學(xué)習(xí)中高階思維的形成。

最后，教師應(yīng)注意信息技術(shù)不是單一的知識(shí)傳授和簡(jiǎn)單的課堂互動(dòng)工具，而是要成為學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的探究工具、知識(shí)建構(gòu)的協(xié)同工具、情感體驗(yàn)的激勵(lì)工具，達(dá)到傳統(tǒng)教育環(huán)境下難以達(dá)到的核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)，進(jìn)而促進(jìn)初中物理教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。

2.2 為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)環(huán)境得以進(jìn)展

首先，教師應(yīng)為學(xué)生營(yíng)造出良好的學(xué)習(xí)氣氛，深度學(xué)習(xí)理論對(duì)于學(xué)習(xí)氣氛有一定的要求，若學(xué)生處于一個(gè)枯燥無味的環(huán)境里自身的興趣無法被激發(fā)，自主學(xué)習(xí)也會(huì)遇到很多困難。對(duì)此，教師應(yīng)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)環(huán)境得以進(jìn)展，讓學(xué)生在良好的學(xué)習(xí)環(huán)境下重點(diǎn)加深對(duì)知識(shí)獲取的程度，并體會(huì)參與到自主學(xué)習(xí)的全過程中，以此達(dá)到較高的認(rèn)知目標(biāo)。讓學(xué)生從觀看、知道、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)逐步進(jìn)行，并切實(shí)發(fā)揮學(xué)生的物理知識(shí)，創(chuàng)造出屬于學(xué)生本體的認(rèn)知層次。

其次，在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到其深度學(xué)習(xí)理論是連接真實(shí)實(shí)際情況的，對(duì)學(xué)生有一定的幫助。為有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的探究欲望，教師應(yīng)建造出合理的深度學(xué)習(xí)環(huán)境，并設(shè)計(jì)有效的教學(xué)活動(dòng)以支持深度學(xué)習(xí)的有效進(jìn)展。

例如，教師在機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化這一課時(shí)，為學(xué)生營(yíng)造出良好的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)理論。教師可利用多媒體技術(shù)為學(xué)生播放如粉筆頭下落的過程的視頻，并向?qū)W生提出問題，如“當(dāng)粉筆頭下落路過某一點(diǎn)時(shí)，粉筆頭具有什么能量”，此時(shí)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生說出重力勢(shì)能與動(dòng)能。并讓學(xué)生動(dòng)手操作一些，比較該位置和起始位置，看看粉筆頭的重力勢(shì)能與動(dòng)能各有什么變化。進(jìn)而，讓學(xué)生通過多媒體技術(shù)不斷發(fā)揮自身探究性思維，加深了解本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容。在學(xué)生研究問題時(shí)也為本節(jié)課重要的概念做好了鋪墊。然后，教師應(yīng)為學(xué)生重點(diǎn)講解機(jī)械能包括動(dòng)能與勢(shì)能的概念，并利用多媒體課件出示的實(shí)例說明動(dòng)能與勢(shì)能之間的關(guān)系，并解釋出其有關(guān)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間互相轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單想象。

最后，教師應(yīng)有效挖掘出初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)，并體現(xiàn)出義務(wù)教育階段學(xué)科重點(diǎn)和基礎(chǔ)知識(shí)，體現(xiàn)出學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，驗(yàn)證物理學(xué)知識(shí)與規(guī)律加深讓學(xué)生領(lǐng)悟初中物理核心知識(shí)點(diǎn)。

通過這樣的教學(xué)，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生可深入了解本節(jié)課的知識(shí)重點(diǎn)。教師在教學(xué)過程中不僅要關(guān)注學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，還要讓學(xué)生理解學(xué)科思想、獲得活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力。教師要給學(xué)生設(shè)置多樣的情境化的學(xué)習(xí)任務(wù)，通過情境性問題解決，讓學(xué)生可以充分地將課堂所學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，建構(gòu)出靈活的而非惰性的知識(shí)。

2.3 改變傳統(tǒng)教學(xué)理念，基于深度學(xué)習(xí)理論開展互動(dòng)教學(xué)課堂

首先，在深度學(xué)習(xí)理論下，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，傳統(tǒng)教學(xué)模式學(xué)生往往處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。因此教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，開設(shè)互動(dòng)性教學(xué)課堂，讓學(xué)生以討論的形式加深自身對(duì)物理知識(shí)的掌握，并在小組合作交流中形成團(tuán)隊(duì)合作能力。在基于深度學(xué)習(xí)理論開展互動(dòng)教學(xué)課堂時(shí)，教師應(yīng)注意每個(gè)學(xué)生有自己的經(jīng)驗(yàn)，不同的學(xué)生可以對(duì)某種問題形成不同的假設(shè)和推論，從而形成對(duì)知識(shí)多角度的豐富理解。在學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者展開溝通合作，不斷對(duì)自己和別人的看法進(jìn)行反思和歸納。例如，在“牛頓第一定律與摩擦力”這節(jié)課教學(xué)時(shí)。教師應(yīng)讓學(xué)生解慣性的概念，并知道在一個(gè)空間維度中其慣性的大小量度問題。其次，教師應(yīng)針對(duì)慣性概念開展互動(dòng)性教學(xué)課堂，教師應(yīng)讓學(xué)生針對(duì)慣性這一理念進(jìn)行小組探討，其探討的主要內(nèi)容是在生活中是否出現(xiàn)慣性，并說出你們發(fā)現(xiàn)的慣性現(xiàn)象。在學(xué)生探討的過程中，幫助學(xué)生將抽象化知識(shí)變成具體化特征，教師應(yīng)讓學(xué)生通過聯(lián)想感受生活，從而了解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，以此培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力與分析能力等。使學(xué)生進(jìn)一步理解本節(jié)課核心知識(shí)，在自己生活中觀察出現(xiàn)的慣性現(xiàn)象，學(xué)生通過觀察后教師可創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力等。最后，教師可歸納得出的本節(jié)課概念。在這樣的教學(xué)模式下，學(xué)生會(huì)在小組討論中，超越對(duì)事實(shí)性信息及概念、原理的記憶、復(fù)述和簡(jiǎn)單應(yīng)用，從解決書本上的良構(gòu)問題，轉(zhuǎn)變到解決情境問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的分析、綜合、評(píng)價(jià)乃至創(chuàng)造，達(dá)到深層次認(rèn)知目標(biāo)。

2.4 基于深度學(xué)習(xí)理論，促進(jìn)學(xué)生對(duì)初中物理知識(shí)的掌握能力，形成良好的物理高階思維

首先，在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)基于深度學(xué)習(xí)理論促進(jìn)學(xué)生的物理思維，其物理思維對(duì)于學(xué)生來說非常重要，在學(xué)生具備一定的物理思維后遇到較難的物理問題也能迎刃而解，并且學(xué)生自身會(huì)形成良好的物理知識(shí)體系，并在該體系下不斷拓展更多的物理知識(shí)。其次，在深度學(xué)習(xí)理論下，教師應(yīng)促進(jìn)學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)，并進(jìn)行應(yīng)用。教師應(yīng)幫助學(xué)生構(gòu)建出良好的物理高階思維，讓學(xué)生以聯(lián)想、構(gòu)建、知識(shí)遷移、歸納評(píng)價(jià)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)也能有效達(dá)到學(xué)以致用的效果，在學(xué)生進(jìn)行融會(huì)貫通時(shí)，教師應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造出更多的機(jī)會(huì)。例如，教師在講解電表、電流時(shí)，可利用課堂小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到電表的構(gòu)成方式與使用辦法：教師在教學(xué)摩擦起電時(shí)，可讓學(xué)生以塑料筆在頭發(fā)上進(jìn)行摩擦引起小紙屑，以此加深學(xué)生理解本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣，并幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的推動(dòng)下掌握物理學(xué)習(xí)辦法，形成良好的物理高階思維。高階思維是網(wǎng)狀的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，可讓初中學(xué)生根據(jù)概念之間的抽象程度以及親疏關(guān)系建立概念間的網(wǎng)狀聯(lián)系，認(rèn)知的深度和廣度得到了拓展，形成可以解決問題并有效應(yīng)用于豐富情境的“組塊”，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變，提升其問題解決能力。

3 結(jié)語

綜上所述，在深度學(xué)習(xí)理論下，教師應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、開展教學(xué)活動(dòng)使學(xué)生加深對(duì)物理知識(shí)的掌握與了解，進(jìn)而讓學(xué)生會(huì)自動(dòng)結(jié)合自己原有的經(jīng)驗(yàn)體系來探索新知識(shí)，使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)的不同部分聯(lián)系起來，形成結(jié)構(gòu)化的、靈活的、屬于自己的理性知識(shí)體系，形成對(duì)知識(shí)深刻的理解。

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