基于深度學習下的高中物理教學方法

□甘肅省禮縣第二中學 張鵬

隨著我國整體教育教學水平的提高，高中物理教學對教師和學生均提出了更高的要求。以核心素養(yǎng)為導向的深度教學，用循序漸進的探究問題驅(qū)動學生積極思考、動手操作、探索物理規(guī)律，以科學的評價方式引導學生重能力、重思考、重實踐。本文將就基于深度學習下的高中物理教學提供幾條具體策略，以供廣大同行參考。

“深度學習”是指學生在教師的科學指導下，通過信息加工、自主探究、獨立思考、遷移應(yīng)用、問題解決等認知加工方式，形成對物理知識的深度處理和深層理解，從而培養(yǎng)學生的高階思維能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。在高中階段實際物理教學過程中，很多教師只重視課本知識的講解以及相關(guān)考試題目的訓練，而對深度學習并沒有重視，導致學生還處在應(yīng)試教育的氛圍之中，沒有發(fā)展物理核心素養(yǎng)。目前在物理教學過程中，在深度學習方面還存在以下問題。

一、高中物理深度學習現(xiàn)狀分析

（一）物理教學深度學習水平不夠

隨著新高考改革的進行，物理學科的地位越來越重要，因此很多學生和學校對物理學科也比較重視，由于高考題型比較新穎，有些題目需要深度分析才能解析，因此深度學習也受到了各學校的重視。但是學生的深度學習能力還不夠，相應(yīng)的水平不高。雖然有的學校學生成績較好，在知識構(gòu)建維度上是比較高的。但是批判性思維能力以及反思能力等維度還比較低。這說明學生在問題解決意識以及發(fā)散性思維方面還有一定的不足，同時學生在溝通組織能力，反思能力等方面還需要加強訓練。

（二）深度學習的男女有別

到了高中階段，普遍的在深度學習方面，男生整體上是優(yōu)于女生的。這也是很多物理教師比較擔心的問題，在性別上引起的學習差異，如何進行消除或者彌補也是一個教育上的難題。

（三）教師不夠重視

深度學習是需要更多的教學技巧，教師需要精心設(shè)計各種引導過程，讓學生去分析和探究知識以及原理。但在教學過程中，很多教師為了追趕教學進度，直接將結(jié)論告訴學生，并沒有讓學生體驗整個探究過程，因此沒有鍛煉學生的思維能力和實驗?zāi)芰?。很多成績?yōu)秀的學生也是通過大量的練習題型，來滿足應(yīng)試教育的需要。這種被動的學習方式并沒有體現(xiàn)深度學習的意義和過程。

二、基于深度學習下的高中物理教學方法

（一）基于“問題和任務(wù)”的思維活動

高中的物理學教師在基于“問題和任務(wù)”的思考活動下，發(fā)揮自己對學生教育指導的方向性，采用向?qū)W生提出物理學習問題、給學生安排自主學習任務(wù)的方式，啟發(fā)學生自主學習的意識和語言思考，進一步提高學生深度學習的效果和能力。在教師的明確指導下，充分發(fā)揮自己作為學習主體的作用，可以從各種學習角度考慮物理知識，還可以在學生之間、學生和教師之間進行有效的學習交流，可以一步一步深入學習教科書中的物理知識，在互動、合作中發(fā)展自己的思維和能力，提高學生自身的自主學習能力和深度學習質(zhì)量。同時，教師應(yīng)尊重學生之間不同學習的差異性，鼓勵學生大膽回答教師提出的問題，提出自己對物理知識的不同見解，加強學生的批判思考能力，提高學生的學習效果。對高中生的教育，應(yīng)該差異化地對其進行教學，這樣才能提高物理教學質(zhì)量。對一些物理學習能力較差的學生，教師應(yīng)該對其講授一些較為簡單的物理知識，增加其學習信心，使其在已有的基礎(chǔ)上進步；而對那些物理成績較好的學生，教師應(yīng)該講授一些較為復雜的物理知識，鼓勵其鉆研物理難題，從而培養(yǎng)其探究能力。在這個過程中，差異化教學是必要的。除了差異化教學外，教師也要進行差異化提問。對一些數(shù)學成績較好的學生，應(yīng)該提出一些較為復雜的物理問題；而對一些數(shù)學成績較差的學生，教師應(yīng)該提出一些較為簡單的物理問題。除了提問差異化，教師還應(yīng)該對學生的物理作業(yè)進行差異化布置，從而提高作業(yè)的有效性。從根本上講，這不僅僅是學生不積極發(fā)言、不能深入學習知識的問題，而更多的學生在教師的尊重和教育的關(guān)懷下，不斷深入學習物理知識，加強自身核心素養(yǎng)促進學生物理學習的長期發(fā)展。例如，在“運動快慢的描述——速度”課上，為了讓學生能深刻理解知識點的內(nèi)容，課堂引入環(huán)節(jié)可以問學生一個常見的問題：“在賽跑的時候，如何去形容一個人跑得快呢？”學生經(jīng)過討論肯定有很多答案，比如，有的是比喻像閃電一樣，有的會說幾分鐘內(nèi)跑多少米，有的會說跑多遠需要多長時間等，然后教師再問：“專業(yè)百米賽跑博爾特紀錄是多少？”學生就會有一個統(tǒng)一的答案：九秒五十八！那么我們這種單位時間描述物體運動快慢的詞就是速度。這種基于問題的思維活動有助于學生加強對定義的理解。因此，差異化教學不僅可以讓學生對物理知識進行有效的鞏固，而且通過差異化數(shù)學教學的完成，所學知識得到了鞏固，新舊知識建立起了聯(lián)系，能力得到了提升，確保學生綜合發(fā)展。所以，對物理教師而言，設(shè)計分層物理教學時，應(yīng)改進或摒棄傳統(tǒng)思想，提高設(shè)計物理分層教學科學靈活性，增強學生的積極性。同時，對自身的素質(zhì)進行不斷的提高，提高教學目標。差異化教學方式，有利于促進學生在已有的基礎(chǔ)上進行提升，同時也可以提升他們的物理學習信心，使他們更好地學習物理。

（二）豐富教學模式，師生深度融合

以問題為導向組織物理教學，并不意味著簡單的教師提問和學生回答，此種教學模式難以體現(xiàn)以問題為導向的教學思想。物理課堂的最終教學目的不是要學生針對問題給出的答案，而是要培養(yǎng)學生在解決物理問題的過程中建立科學的物理思維的能力。教師可以讓學生分組進行理論探討或者實驗操作，并在必要的時候及時給予指導。在小組討論過程中，教師可以同學生合作完成某一任務(wù)，教師在團隊中扮演著與學生同等的角色，這樣能在很大程度上提升學生的學習體驗。比如，在學習“利用打點計時器測量位移和時間”時，教師就可以同幾個學生一起以小組的形式進行實驗。甲生負責開啟、關(guān)閉開關(guān)，乙生負責拉動紙條，丙生負責清查點數(shù)，丁生負責建表統(tǒng)計，教師可以在旁負責校正。通過如此協(xié)作，學生間既能樹立團隊協(xié)作意識，又能逐漸建立起物理實驗思維，豐富學習體驗。

（三）將問題與生活實際相結(jié)合

縱觀物理學發(fā)展史可以知道：許多物理定律的發(fā)現(xiàn)與總結(jié)都源自物理學家與現(xiàn)實生活深度的接觸。如對“重力基本相互作用”進行講解，為了提高課堂效果，根據(jù)學生對物理的認知度和實際生活經(jīng)驗，如電梯上下時候人的失重感，籃球落在地上不同的力籃球彈起的高度也不同，可以向?qū)W生提出諸如此類生活化的物理學習問題，通過提問，啟發(fā)學生深入思考物理知識。之后，學生可以積極地與教師探討相應(yīng)的物理問題，充分發(fā)揮學生物理學習主體的作用和物理學習思考，有效地加強學生對重力作用的理解。最后，教師應(yīng)該根據(jù)學生課堂上的實際學習表現(xiàn)，給予學生相應(yīng)的物理教育評價和指導，運用學生所學的物理知識來解決實際物理問題，從而提高物理的核心素養(yǎng)能力。

（四）通過階梯性問題的設(shè)立，提升學生的思維能力

為了讓學生集中注意力，進而提高物理課堂的教學效率，教師在課前要根據(jù)本節(jié)教學內(nèi)容設(shè)置好階梯性啟發(fā)問題，并通過學生的回答情況判斷學生與教學要求的差異?，F(xiàn)階段高中物理教師所面臨的最主要問題是學生的思維究竟在多大程度上被教師調(diào)動起來，這一問題直接決定著教師的授課效果和學生的聽課效果。實踐證明：合理的課堂問題設(shè)置能有效帶動和活躍學生的思維，同時，也能培養(yǎng)學生的智力。通過階梯形問題的設(shè)立，學生可以體驗知識由淺入深、問題由簡單到復雜的科學認識過程。通過不斷探究，學生心中會升起對物理科學的熱情，由此帶動課堂效率的提升和學生學業(yè)水平的提高。

（五）科學指導實驗，提高學生動手能力

“實踐是檢驗真理的唯一標準?！彪m然當前高中物理在實踐教學中取得顯著成就，但仍存在一些問題和不足，一些學校過分強調(diào)物理知識教學，忽視實踐指導，不重視學生的綜合素質(zhì)和實踐能力的提高，往往“重理論、輕實踐”，教師難以提升對實踐教學的正確認知，對人才培養(yǎng)，缺乏目標和方向，直接造成人才培養(yǎng)質(zhì)量降低。在物理學發(fā)展史上，沒有哪一個物理定律能離開大量的實踐探索，沒有哪一個物理現(xiàn)象不是經(jīng)過無數(shù)次的認真觀察才被人們所重視。物理教師在教學過程中，應(yīng)結(jié)合教學內(nèi)容的設(shè)置為學生規(guī)劃好實驗教學進程，并指導學生做好每一個物理實驗。在實驗開始進行前，教師應(yīng)讓學生先了解整個物理實驗的流程，并提前寫好預(yù)習實驗報告。在實驗進程中，教師應(yīng)要求學生嚴格遵守實驗流程，規(guī)范實驗操作，注意自己和身邊同學的安全。教師應(yīng)囑咐學生認真觀察實驗過程中的物理現(xiàn)象，并做好數(shù)據(jù)記錄。科學組織實驗教學對開展深度學習具有重要意義，在很大程度上決定著深度教學的成效。

比如，在“向心力”的學習前，教師先可以設(shè)計一個演示實驗讓學生進行觀察：在一個旋轉(zhuǎn)的平臺上放著一個積木，讓積木在平臺上做勻速的圓周運動。然后教師進行提問，為什么小物塊不會被甩下去？然后讓學生進行相關(guān)力的分析，指出小物塊分別受哪些力的影響，其相互抵消合力是什么？這個合力的特點是什么？最后引出向心力的定義。然后再可以設(shè)置新的實驗，比如，用一個細繩拴住一個礦泉水瓶。手持繩的一端甩起來，讓礦泉水瓶做勻速圓周運動。然后教師提問，是什么力保持礦泉水瓶的運動呢？學生很快就能發(fā)現(xiàn)是繩子的拉力，教師就可以引導學生向心力，就相當于這個繩子的拉力，然后組織學生分析這個向心力的大小受什么因素影響；然后組織學生進行相關(guān)的實驗，進行深度的探究，向心力的各種性質(zhì)。進而集中地讓學生把自己的實驗結(jié)果進行分享和總結(jié)，最后得出相關(guān)的結(jié)論。實驗的形式可以豐富多彩，目的就是讓學生對物理學現(xiàn)象進行深度的體驗和探究，結(jié)合教師的引導，提升學生的思維深度，進而引發(fā)學生的好奇，通過動手實驗，最終得出正確的結(jié)論。

在物理教學中加入實踐教學，能打破常規(guī)物理教學方式，提升廣大師生整體的素質(zhì)水平，符合企業(yè)對所照學生的需求。物理實踐教學一體化是一種新型的教學方法，教師應(yīng)努力提升自身素質(zhì)和豐富專業(yè)經(jīng)驗，滿足學生物理專業(yè)理論知識的學習。物理實踐課程的培訓具有重要意義，為鞏固學生對基礎(chǔ)理論知識的掌握，應(yīng)強化實踐教學。在實際教學過程中，根據(jù)學生的興趣愛好和心理素質(zhì)，除了在學校拓展學生基礎(chǔ)培訓外，還要將學生引領(lǐng)到社會企業(yè)中參觀、研學，最大化地發(fā)揮校企合作的優(yōu)勢和價值，既提升學生主動性和積極性，又將學習過程與企業(yè)需求結(jié)合起來，使實踐教學更有目標性和方向性，為今后的學習和發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。新課標對學生的動手能力提出了新的要求。為了落實新的教學要求，教師應(yīng)重視對學生動手能力的培養(yǎng)，依據(jù)教學內(nèi)容做好實踐任務(wù)規(guī)劃。高中物理分為力學、光學、電磁學、熱學等幾大版塊，每一版塊均有一些適合學生動手操作的實驗教學內(nèi)容。教師可以有所側(cè)重地為學生分配動手實踐任務(wù)，本著從易到難的原則，逐漸提高學生的動手能力。教師可以讓學生多讀一些實驗操作流程的書籍，或觀看同類視頻，借以激發(fā)學生的動手熱情。教師可以定期組織實踐活動大賽，將學生的小發(fā)明在校內(nèi)進行推廣和宣傳，以激發(fā)高中生的動手熱情。學生在教師的指導和帶動下能學會科學的物理實踐方法。學生如能保持濃厚的實踐興趣，對促進其長遠發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

（六）理論聯(lián)系實際，體現(xiàn)深度學習的價值

物理學科要與生活實際緊密結(jié)合，學生通過學習能將所學知識用于生活實踐，達到學以致用的效果。因此物理教學也要生活化，教師要引導學生善于觀察和發(fā)現(xiàn)生活中的物理現(xiàn)象，并能去設(shè)計實驗解釋現(xiàn)象或者解決問題，這也是深度學習的要求。

比如，在“摩擦力”教學中，學生通過學習摩擦力的相關(guān)知識，了解到影響摩擦力大小的因素，以及如何控制摩擦力的相關(guān)實驗，首先教師可以讓學生觀察，在生活中有哪些摩擦力的例子。比如，自行車的剎車采用的是增加摩擦力的原理。很多潤滑劑是采用了減小摩擦力的原理。再如，人在洗澡的時候都需要搓澡巾，搓澡巾的原理也是增加了摩擦力，那么在日常生活中還有哪些煩惱可以通過改變摩擦力來解決呢？然后讓學生去觀察，并設(shè)計和改進，通過改變摩擦力的方式來解決實際問題。比如，一些打籃球的同學在運球的時候，鞋子和地面摩擦很大，時間長了鞋底會被磨平，一些籃球動作無法正常做出來。那么如何改進籃球鞋的鞋底而增加摩擦力？同學們可以搜集相關(guān)的素材，甚至可以和化學教師或其他學科教師進行咨詢，設(shè)計出更加合理的鞋底樣式以及制作材料。

三、結(jié)語

深度學習理念下的高中物理教學更加注重學生學習的主體地位，鼓勵學生深度參與探究活動和實踐活動，注重對學生進行物理思維的培養(yǎng)，注重讓學生體會物理知識同現(xiàn)實生活的密切聯(lián)系。簡言之，深度學習是提升物理核心素養(yǎng)的必經(jīng)之路，教師要基于深度學習理念，滲透物理核心素養(yǎng)，真正提高學生的物理素養(yǎng)和科學探究能力。