深度學習視域下的高中物理教學改進策略

張曹潔

【摘要】物理是高中階段一門重要的教學科目，而深度學習視域下的高中物理教學更是新時代高中教育體系中落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要路徑，傳統(tǒng)的高中物理教學在形式、內(nèi)容、方法上都偏向于應試能力的培養(yǎng)，并不滿足教育改革的有關要求.隨著教育改革進程的深化，教學任務的變化自然會引發(fā)對實踐教學改進更多的思考，本文詳細闡述新時代在深度學習視域下，高中物理學科教學改進的新思路.

【關鍵詞】深度學習；高中物理；課堂教學

所謂深度學習，是新課改之后提出的一種建立在理解基礎上的學習活動，是學習者擺脫基礎知識學習的初級認識，以思維能力的發(fā)展和學科知識實踐能力培養(yǎng)為目標，以學科綜合知識的整合為路徑，實現(xiàn)學科綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的教育新理念.而物理是一門在生活中有著直接體現(xiàn)和運用的教學科目，且高中階段的物理學知識較初中來說難度更大，涉及范圍更廣，同時新課改后也被賦予了探究與思維、態(tài)度與精神等綜合能力的培養(yǎng)任務，因而在深度學習視域下的高中物理教學需要探索新的實踐教學路徑，才能全面落實素質教育、核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，從而保障學生的全面發(fā)展.

1 對于深度學習特征的解讀

深度學習是基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)而提出的一種“深化”學習思想和行為，其相較于普通的應試能力培養(yǎng)教學來說有著極為明顯的差異特征：

首先，深度學習需要學習者在學習過程中更加注重學科新舊知識之間的聯(lián)系，尋找各知識點之間的關聯(lián)，加強各知識點之間的融合、吸收，將其納入到已有的知識體系中，做到理解和運用上的融會貫通.

其次，需要學習者在理解和掌握新舊知識的同時主動對其進行深入思考，養(yǎng)成一種批判性的思維，面對教師所講的內(nèi)容要多去分析其生成來源，思考其運用路徑等內(nèi)容，而不是理所當然地盲目信任.

再次，需要學習者在學習的過程中學會進行自我反思，思考自己在學習和理解過程中是否全面理解該知識點，是否能夠將其運用于解決生活實際問題的過程中，是否能夠作用于生活品質的提升.

最后，是終身學習意識的培養(yǎng)，深度學習其與傳統(tǒng)學習最大的不同，就是學習者需要時刻秉持實踐與學習相結合的思想，在“學”的過程中考慮“用”，從而獲得更加全面的發(fā)展.

2 新時代高中物理教學中開展深度學習的必要性

高中階段的物理學科相對初中來說，其教學內(nèi)容容量大、知識的綜合性變得更強，同時物理實驗在教學中所占比重更大.除此之外，隨著新課改進程的深化，更注重理論教學與社會實踐的結合，更加注重在實踐教學活動對學生高階思維能力、綜合分析能力、邏輯分析能力、記憶演繹推理能力的培養(yǎng).

3 在深度學習視域下，高中物理教學改進的具體策略

3.1 做好直觀展示，提高學生的學習體驗

在學生構建物理知識體系的過程中，最重要的就是要讓學生能夠在學習的過程中通過深入探究了解各知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，而深度學習與這一要求高度契合，其所追求的是學生對所學新舊知識的深度整合，是要讓學生能夠在整合過程中更加直觀，更為充分地感受物理知識.因此教師在引導學生進行物理深度學習的過程中要注意做好有關知識的脈絡梳理，使學生能夠更加直觀地感受知識間的聯(lián)系，這樣不僅能夠使課堂上“教”與“學”的節(jié)奏變得更好，做好各知識點之間的連接，大大減少學生出現(xiàn)片面性理解的問題，使學生能夠更好地構建整體性的知識結構，獲得更好的學習體驗.

例如 以高中物理必修一、必修二知識點的教學活動為例，可以用如下思維導圖的形式，把直線運動和曲線運動的知識更直觀地展現(xiàn)出來.

這樣把相關知識的知識點進行充分的整合，以共性學習和理解的方式對知識點進行更加全面地講解.因而在深度學習視域下，首先教師要打破認知上的壁壘，突破單一知識點教學的錯誤認識，重新規(guī)劃教材中的各個板塊，做好能夠體現(xiàn)出相關零碎知識點的拼接工作，使學生在學習中能夠形成完整性的認知，使學生能夠深化理解，做好整體性知識結構的融合.而在重新劃分教學板塊的過程中，教師要用好信息時代多樣化的教育資源，以多媒體設備視頻、圖片等方式讓學生直接“看”到各知識點之間存在的必然聯(lián)系，從而獲得更好的學習體驗.

3.2 做好精細教學，發(fā)展深度學習

高中階段的物理知識無論是抽象性還是邏輯性都更為明顯，容易造成學生學習上的困難.因此教師在進行直觀展示的過程中要配以精細的知識點講解，使學生能夠更加深入地理解各知識點的基礎概念及真正的含義，通過基礎知識教學，幫助學生搭建起完整且系統(tǒng)的知識結構體系，而這樣也能使學生更好地理解物理現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化過程.

在對知識點進行精細教學的過程中，其大體可以分為兩部分：首先是物理概念的延伸，也就是說教師在進行概念理解教學的過程中，要對其進行深入拓展，使學生能夠多角度驗證這一理論；其次是認知沖突的解釋，對學生來說，其在新舊知識的理解上可能會因為理解不完全而出現(xiàn)沖突，因此教師在引導學生進行深度學習的過程中要利用精細的知識點教學來幫助學生平衡認知上的沖突.

例如 以高中物理知識點“牛頓第三定律”的精細教學為例.以前大多數(shù)的高中物理教師在傳授此部分的物理知識時，都是直接向學生介紹作用力與反作用力的概念，這樣的課堂教學方法是一種直接性教學，但是沒有和初中的一對平衡力進行知識鏈接，容易導致學生出現(xiàn)片面性理解的問題，使學生對這兩個概念的理解局限于這兩個概念的共性上，卻無法正確認識和理解其之間存在的差異，從而影響到學生對該部分完整知識的認識.而為了有效解決這一問題，教師在進行這些概念理解教學的過程中必須做好教育的延伸工作，使學生能夠從多個角度全面地認識其相關概念，從而幫助學生更好地建立起各知識點概念上的連接，從而形成一種完整的知識體系，繼而更好地為學習超、失重進行知識儲備.

3.3 還原知識的產(chǎn)生過程，促進學生的深度理解

傳統(tǒng)的物理教學，只是學生被動地接受知識，而所謂深度學習，指的是學生積極主動地深入對知識產(chǎn)生、發(fā)展歷程的探究，領悟背后的深意.而這就需要教師在實踐教學活動中將知識的衍生過程進行重現(xiàn)，引導學生在物理知識的重現(xiàn)過程中發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新思維的產(chǎn)生和發(fā)展過程.因此，教師在深度教學中要注重這方面的教學活動的開展情況，帶領學生積極主動的深入探究，獲得更加深刻的理解，實現(xiàn)深度學習.例如學生在做物理習題時，只會記住動能定理的表達式：W=12mv22-12mv21，但是一大半的學生不知道此公式的由來，那在高三的一輪復習中，不能直接把公式給出，而是要重現(xiàn)推導過程：如圖2質量為m的某物體在光滑水平面上運動，在與運動方向相同的恒力F的作用下發(fā)生一段位移L，速度由v1增加到v2 ，在這個過程中，恒力F做的功W=FL，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma，設物體運動過程中加速度為a，力F做的功為W，由F=ma；v22-v21=2aL；W=Fx，得：W=mv22-v212 ，所以得W=12mv22-12mv21.

3.4 注重思維上的引導，逐步引導學生學會深度學習

深度學習的目的并不僅僅是為了讓學生通過深化知識點的理解迅速地解出物理題目，更重要的是要讓學生更好地理解物理學習的意義.因此，深度學習不止意味著學生要牢記物理公式、概念等物理基礎知識，同樣還要通過探究物理知識的產(chǎn)生、內(nèi)在邏輯的分析、物理現(xiàn)象的研究等實現(xiàn)思維能力的培養(yǎng)，而這也是核心素養(yǎng)培養(yǎng)背景下物理深度學習的關鍵.因此，教師在教學活動的設計上、教學內(nèi)容的選擇上、教育方法的取用上要特別注意，要以此為基礎引導學生學會自主學習、學會積極思考和探索，將一個知識點做多個深化，以此來培養(yǎng)學生的思維能力.

例如 在必修一“共點力平衡”教學中，書后有一個習題：一根細繩系著一個小球，細線上端固定在橫梁上.給小球施加力F，小球平衡后細線跟豎直方向的夾角為θ，如圖3.現(xiàn)改變F的方向，但仍然要使小球在圖中位置平衡，即保持θ不變，問：F可能的方向有哪些？

由于小球受重力、拉力F及細線的拉力T三力平衡.拉力可以豎直向上，此時F=mg，T=0；拉力F方向必須在豎直線右側，否則三力的合力在重力線左側，合力不可能為0；拉力必須在細線所在直線右側，否則三力的合力在細線所在作用線左側，合力不可能為0.綜合可判定拉力范圍如圖4所示，包含豎直方向，但不包含沿細線的反方向.在教學中，教師可以利用原題讓學生思考如下問題：把圖3變成圖5，改變F的方向，但仍要使小球在圖中位置保持平衡，即保持θ不變，當β = 2θ時，F(xiàn)的大小等于重力嗎？這樣的深度學習，讓學生的思維能力得到了極大的提高.

4 結語

深度學習是基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)而提出的教育新理念，是落實素質教育的重要路徑.因此，身為高中物理教師，必須深入探究深度學習與實踐教學進行有效結合的教育新思路，探究其具體的實踐路徑，利用深度學習活動的開展促進學生的全面發(fā)展.

【蘇州市教育科學“十四五”規(guī)劃 2021 年度立項課題“PCK 視野下高中物理課堂范式的構建與實踐探究”（2021/LX/02/223/06）】

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