深度學習理論下的高中物理課堂重構(gòu)

莫章榮

【摘要】新課程改革標準以及教育教學工作改革的不斷深化，促使高中階段的學科教學工作更加重視培養(yǎng)和發(fā)展高中學生的學科核心素養(yǎng).作為高中階段學習理解較為困難的學科之一，物理學科的教學實踐活動應扎根于深度學習理念，積極構(gòu)建科學高效的物理課堂教學氛圍，不斷培養(yǎng)和發(fā)展高中學生的物理學科核心素養(yǎng)，提升學生對于學科知識的理解和掌握能力.本文針對深度學習理念下高中物理課堂重構(gòu)相關(guān)策略進行簡要論述，旨在為相關(guān)教育工作者提供經(jīng)驗借鑒和幫助.

【關(guān)鍵詞】高中物理；深度學習；曲線運動

《普通高中物理課程標準（2022年修訂版）》強調(diào)，高中物理教學應該重視學生綜合素養(yǎng)的培育，強化學生學習能力.深度學習是新課程標準背景下提出的培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)的主要途徑，能夠有效引導學生進一步培養(yǎng)物理觀念、科學思維以及實踐能力等.社會經(jīng)濟的不斷深化發(fā)展，對于人才的需求也逐漸趨于高端化、綜合化，這就在一定程度上對教育教學工作提出了更高層次的要求.教育教學工作并不僅僅是將學科基礎(chǔ)知識教授給學生，更多的是需要對學生的學習進行引導，輔助學生在深度學習理念下，能夠更深層次地理解掌握學科知識，并將學科知識的相關(guān)內(nèi)容應用到解決現(xiàn)實問題上，這樣的教學設(shè)計能夠行之有效地提升學生的實踐應用能力以及邏輯思維能力，提升學生分析并解決問題的能力，為高中學生學科核心素養(yǎng)以及綜合素質(zhì)的發(fā)展奠定基礎(chǔ).

1 深度學習理論的基本概述

深度學習理念和淺層學習理念相對應，主要針對的是學生在不同學習階段所應有的不同學習策略.淺層學習主要表現(xiàn)出學生在進行知識記憶和復述階段的學習行為，相對孤立性地對知識碎片進行學習和理解，由于此時學生缺乏一定的知識整合能力，使得學生的學習動機被束縛和抑制，因此被動性地學習成了淺層學習的主要特點.深度學習理念則主要指的是學生在全面掌握教材知識的基礎(chǔ)上，對知識點內(nèi)容批判性的理解與認知，將新學習到的知識和已經(jīng)學習到的知識進行融合聯(lián)系，并在相應的教學情境中提出問題解決方法的相關(guān)策略.

深度學習理念建立在淺層學習的基礎(chǔ)上，通過對文本知識點之間聯(lián)系的深入性挖掘分析，在學科教師的引導下借助高階思維能力對學科碎片化知識內(nèi)容進行系統(tǒng)化重構(gòu)、理解、運用等過程.雖然高中階段的物理學科根據(jù)領(lǐng)域的不同分化了力學、電學以及光學等方面的內(nèi)容，但是不同內(nèi)容間存在著一定的邏輯關(guān)系，高中學生對某個模塊知識點的融會貫通，就會在一定程度上產(chǎn)生交互影響的作用，從而達到一通百通的效果.深度學習理念更加注重于知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，是對傳統(tǒng)學科孤立式教學理念的一種極大突破.這就要求物理學科教師對知識的邏輯關(guān)系和結(jié)構(gòu)進行有效梳理，在課堂教學中通過精細化的教學策略，建立問題導向以及教學反饋機制來引導學生形成知識架構(gòu)能力、理解和綜合應用能力，促進高中階段學生物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展.

2 高中物理教學存在的問題

2.1 學生的深度學習水平不足

為了能夠行之有效地提升高中物理學科的課堂教學創(chuàng)新能力，在學科教學活動中不斷滲透深度學習理念顯得尤為重要.但從物理學科的實際教學情況上看，大部分學生對于深度學習理念的理解和學習程度不高，對于深度學習理念的應用尚處在摸索和完善階段，深層次的深度學習實踐感知能力存在不足之處，從而使得高中階段學生的深度學習水平不足，導致物理學科和深度學習理念的融合應用效果不佳.

2.2 缺乏對深度學習理論重視

在傳統(tǒng)形式的課堂教學過程中，部分物理學科教師以自我為中心來開展教學活動，只是簡單地向?qū)W生傳授物理知識，在這種被動式的教學過程中很難真正意義上形成深度學習局面.同時，部分教師和學生對于深度學習理念的重視程度不夠，使得深度學習理念在物理學科課堂融合應用的程度不高，直接影響了物理學科知識體系的構(gòu)建和應用，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升也就無從談起了.

2.3 缺乏良好的物理學習習慣

良好的學習習慣能夠使得學科知識的學習事半功倍，高中階段的物理學科知識定義、基本原理的學習掌握都比較抽象，如果不能結(jié)合物理學科的特點去針對性安排作息時間以及掌握正確的學習方法，缺乏獨立自主思考能力、鞏固知識學習以及觀察思考的習慣，會導致高中階段物理課程的知識系統(tǒng)學習比較困難，這也是當前階段深度學習理念融合物理學科課堂教學效果不佳的主要原因之一.

3 深度學習理論下的高中物理課堂重構(gòu)

3.1 確定深度學習目標，引導學生加強理解

教學目標的設(shè)定能夠在一定程度上為學科知識的教學活動引導方向，同時還能讓教學活動發(fā)展達到預期設(shè)定.在高中階段的物理課堂教學實踐活動中，學科教師作為課堂知識學習的主要引導者，要在把握理解高中物理學科特點的基礎(chǔ)上，了解高中學生的認識規(guī)律及其思想活動特征，對課堂教學發(fā)展作出合理的預期設(shè)定，并由此來幫助高中生逐步掌握物理學科知識和提高物理思維技能.因此，要基于深度學習理念以及核心素養(yǎng)發(fā)展的要求，科學制定出深度學習發(fā)展的目標，以深度學習目標的預設(shè)為導向推動物理學科課堂重構(gòu).

例如 以“曲線運動”為例，具體設(shè)置的課程目標可以包括如下幾個層面：首先，對曲線運動的定義進行明確；其次，通過物理實驗方法對曲線運動的瞬時速度的方向加以合理概括，同時從軌跡圖上畫出運動的方向，對曲線運動的性質(zhì)加以整體評估；最后，通過實驗歸納曲線運動發(fā)生條件，確定速度與外力對曲線曲率的影響，對物體受力情況進行分析，并有效開展知識遷移，學會用所學知識解決現(xiàn)實生活中的相關(guān)問題.

此外，還可以引入物理學科的教學片段，以此來形象生動地向?qū)W生展示曲線運動的相關(guān)軌跡分析，具體的教學片段設(shè)定如下：

片段1 ?通過幾種曲線運動的方式來進行對比分析，用滴定管中自來水在引力作用下軌跡由直線變?yōu)榍€的實驗讓高中學生親身感受到物體的曲線運動形式.

設(shè)定問題1 對比直線運動，要用哪些物理量才能對曲線運動作出說明？

設(shè)定問題2 噴氣式飛機在空中飛行的軌跡，如圖1所示，從O點到A點的位移如何描述？O到B點之間的位移如何描述？O到C點之間的位移如何描述？在位移和路程的關(guān)系方面，曲線和直線運動有何不同？

3.2 運用合作教學模式，重視實驗的探究

在課堂教學的過程中，學科教師可以充分運用自主合作實驗的方式來提升學生的實驗探究能力.在開展的自主性合作實驗過程中，學生可以小組合作設(shè)定實驗過程，對相關(guān)實驗的環(huán)節(jié)進行明確和細化.自主合作探究類的實驗活動能夠充分利用課堂時間引發(fā)深度學習，學科教師可以結(jié)合實驗結(jié)論來改變條件，就實驗的結(jié)論進行小組探究和拓展延伸.

例如 課堂教學可以這樣引入曲線運動的速度和方向?qū)嶒灲虒W.

砂輪實驗 實驗道具：砂輪、鋸條.實驗現(xiàn)象：砂輪和鋸條摩擦的火花沿著切線方向射出.

實驗結(jié)論 當運動軌跡是圓形時，速度方向是沿著切線方向的.（如圖2所示）

實驗質(zhì)疑 這種曲線運動的方式是否對于所有的曲線運動都適用呢？

3.3 創(chuàng)設(shè)真實教學情境，促進學生積極體驗

深度學習要求學生在對基礎(chǔ)物理學科知識理解后，對學習到的物理學科基礎(chǔ)知識進行有效拓展和遷移，能夠在不同的情境設(shè)定中解決實際問題.物理學科是一門綜合性、實用性極強的專業(yè)學科，知識化的情境創(chuàng)設(shè)不但能夠成為學生學習的目標，同時還能夠最大程度上引發(fā)高中學生對物理規(guī)律的求和欲望.教學情境的創(chuàng)設(shè)可以這樣開展：

現(xiàn)實情境 在夏季下雨天氣時，人騎在沒有擋泥板的自行車上會發(fā)生什么樣的情境？泥水是以怎樣的方式濺在人身上的？

實驗演示 準備自來水、水寫紙以及陀螺來開展實驗，轉(zhuǎn)動陀螺時自上而下在其邊緣部分滴水，自來水會被瞬間加速并沿著一定方向甩出，將陀螺想象成為運動中的自行車后輪.

解決方案 引導高中學生設(shè)計兼具經(jīng)濟性和實用性的擋泥板.

這種教學片段的引入能夠?qū)⑸钪械膱鼍稗D(zhuǎn)化為物理實驗的模型，引導高中學生利用所學習到的物理學知識來解決現(xiàn)實生活中的問題，感受到物理學科和生活實際的內(nèi)在聯(lián)系.物理學科教師要認識到真實的生活情境在物理教學中的重要意義，物理學科基礎(chǔ)知識來源于現(xiàn)實生活，最終能夠服務(wù)于現(xiàn)實生活，以真實的教學情境設(shè)定實驗探究，能夠?qū)Ω咧袑W生的思想價值觀念產(chǎn)生較為深遠的影響.

3.4 將理論與實際結(jié)合，體現(xiàn)深度學習價值

物理學科知識和現(xiàn)實生活的聯(lián)系極為密切，在教學過程中需要注重物理學科知識和課外知識進行拓展和延伸，需要在生活中注意觀察身邊存在的物理現(xiàn)象，把握生活中的物理規(guī)律，才能夠在最大程度上提升學生理論聯(lián)系實際的能力，并不斷深化深度學習理念和價值.值得注意的是，利用物理學科知識理論和實際生活密切結(jié)合，不僅能夠強化學生掌握物理學科基礎(chǔ)知識的程度，同時還在一定程度上培養(yǎng)了高中學生利用理論聯(lián)系實際生活的學習習慣.用學習到的物理知識來解釋現(xiàn)實生活中的困惑，能夠使得高中學生感受到物理學科的魅力，以此來激發(fā)高中學生學習物理學科知識的主動性和積極性，在物理課堂重構(gòu)中踐行深度學習理念，最大程度上展現(xiàn)出物理學科的深度學習價值.

4 結(jié)語

綜上所述，在高中階段開展物理學科基礎(chǔ)知識學習過程中，要基于深度學習理念下對物理課堂進行重構(gòu)，能夠行之有效地提升高中學生物理學科核心素養(yǎng)，學科教師要充分把握物理學科的規(guī)律和認知特點，優(yōu)化物理學科的學習成效和課堂學習質(zhì)量，科學全面地推進物理課堂教學重構(gòu)，為高中學生的學科融合、綜合實踐應用能力的提升奠定基礎(chǔ).

參考文獻：

［1］謝榮輝.深度學習視角下的高中物理課堂教學探究［J］.教育界，2022（34）：86-88.

［2］任虎虎.指向深度學習的高中物理課堂教學結(jié)構(gòu)化策略［J］.物理之友，2022，38（12）：19-20+26.

［3］任虎虎.指向深度學習的高中物理單元逆向設(shè)計研究［J］.中學物理，2022，40（23）：24-27.

［4］唐雅靜.基于深度學習理念的高中物理教學策略研究［J］.數(shù)理天地（高中版），2022（22）：56-58.

［5］謝進.基于深度學習理念的高中物理教學實踐研究［J］.新課程研究，2022（32）：35-37.

［6］許文文.深度學習理論下的高中物理課堂重構(gòu)——以人教版“曲線運動”為例［J］.物理教學探討，2020，38（11）：13-15+31.