深度學(xué)習(xí)視域下高中物理教學(xué)的優(yōu)化策略

許亞娜

高中物理內(nèi)容密集，難度較大，且教材中涵蓋多種實驗類知識，對學(xué)生的實踐應(yīng)用能力要求較高。學(xué)生不但要學(xué)習(xí)借助公式求解物理試題，而且需要將物理知識靈活地運用到實踐中，這對學(xué)生的邏輯思維和實踐能力提出了更高的要求。在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，教師習(xí)慣單向地為學(xué)生輸出物理知識，使學(xué)生只能了解表面內(nèi)容，對知識無法形成完整的體系，導(dǎo)致多數(shù)情況下只能被動地接受知識，主動性難以提高，對物理學(xué)習(xí)逐漸失去興趣，無法達(dá)到物理的最終學(xué)習(xí)效果。因此，高中物理教學(xué)中落實深度學(xué)習(xí)理念，能夠調(diào)動學(xué)生的科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生以縱向發(fā)展的角度看待物理問題，借助推理和建模完善學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。本文以深度學(xué)習(xí)理念作為教學(xué)基礎(chǔ)，探討了高中物理教學(xué)新模式，希望能夠在高中物理教學(xué)中起到降本增效的作用。

一、深度學(xué)習(xí)理念在高中物理教學(xué)中的意義

高中物理課本中理論知識及相關(guān)公式都比較多，這樣部分學(xué)生看到大篇幅內(nèi)容會產(chǎn)生退縮心理，缺乏探究精神。同時，在高中物理學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生習(xí)慣于淺層認(rèn)知和概念記憶，長期使用這種學(xué)習(xí)方式會逐漸增加物理的學(xué)習(xí)難度，產(chǎn)生消極的學(xué)習(xí)態(tài)度，也會影響其成績的進(jìn)一步提升。因此，基于深度學(xué)習(xí)視域開展高中物理教學(xué)，能夠促進(jìn)學(xué)生深度認(rèn)識和理解物理知識，從而不斷完善高中物理知識結(jié)構(gòu)，形成系統(tǒng)的物理知識體系，保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

學(xué)生在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、探索知識的過程中，能夠從多方面學(xué)習(xí)到多元化的物理知識，從而得到新的解題方法，提高分析、解決物理問題的能力和做題效率，促進(jìn)學(xué)習(xí)成績相應(yīng)提升。同時，深度學(xué)習(xí)為學(xué)生提供更開放的思維空間，使學(xué)生在對物理知識的學(xué)習(xí)和探索中不斷充實自身的知識儲備，實現(xiàn)多元化思維的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

二、深度學(xué)習(xí)視域下的高中物理教學(xué)策略

（一）開展深度探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力

高中物理學(xué)科的知識內(nèi)容覆蓋面很廣，教材中的知識點比較零碎，不利于學(xué)生構(gòu)建完善的知識體系框架，而且學(xué)生會重復(fù)記憶一些物理內(nèi)容，造成記憶混亂，限制探究思維的形成，不利于長期學(xué)習(xí)和發(fā)展。在物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)將深度學(xué)習(xí)理念滲透到教學(xué)內(nèi)容中，引領(lǐng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)開展深度探究，從而精確掌握物理基礎(chǔ)內(nèi)容及其延伸知識，學(xué)會回顧總結(jié)物理規(guī)律，形成完善的知識體系，融會貫通，構(gòu)建物理知識系統(tǒng)。

例如，在教學(xué)“牛頓第三定律”時，牛頓第三定律作為一個有機的整體，教師需要學(xué)生理解作用力和反作用力，進(jìn)一步掌握牛頓第三定律的含義。教師可以首先借助多媒體為學(xué)生展現(xiàn)一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的視頻和圖片，其中視頻中包含神舟十三號的發(fā)射過程，圖片包含雞蛋碰石頭、兩個氣球的互相擠壓、手拉彈簧等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考這些視頻和圖片中物體之間的力是如何作用的，分別有什么特點。學(xué)生在學(xué)習(xí)和分析中得知力的作用是相互的，同時作用力是成對存在的，分別稱為作用力和反作用力。在學(xué)生了解基本作用力概念后，教師為學(xué)生繼續(xù)引入以下作用力的特點：作用力和反作用力是一對相互作用力，二者共同作用在同一條直線上，方向相反。教師可以趁機為學(xué)生拋出以下問題：我們可以輕松找出作用力和反作用力方向是相反的，那么它們的大小有什么關(guān)系呢？教師帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)探索問題。首先，教師為學(xué)生準(zhǔn)備兩個相同的水平彈簧秤，把兩個彈簧秤勾在一起，模仿拔河比賽，其中一個彈簧秤相當(dāng)于老師，另一個彈簧秤相當(dāng)于學(xué)生，分為兩種情況開展教學(xué)活動：（1）兩個彈簧秤勾在一起拉，處于靜止不動時。（2）兩個彈簧秤勾在一起拉，并向一方運動時。教師讓學(xué)生分組進(jìn)行5分鐘實驗，并對學(xué)生進(jìn)行對稱先校零的指導(dǎo)。學(xué)生通過動手實驗，得到在各種情況下拉力之間的關(guān)系，教師再為學(xué)生做好示范動作，畫圖解釋，得出作用力和反作用力之間大小相等的結(jié)論。在這一學(xué)習(xí)過程中，教師通過深度學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生動手操作和實驗探究，讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)新問題，提出新結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生不斷深入探究物理規(guī)律，完善物理知識學(xué)習(xí)體系。

（二）引入深度數(shù)形結(jié)合思想，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)

物理是一門精密的學(xué)科，在形式上與數(shù)學(xué)有著密不可分的聯(lián)系，通過分析物理的發(fā)展史可以看出，物理知識的推理判斷離不開數(shù)學(xué)這一關(guān)鍵工具。這一工具能夠推動物理強有力地發(fā)展，還可以把物理規(guī)律更加清晰、簡潔地表示出來，極大程度上簡化物理研究工作。特別是在新課標(biāo)改革的推動下，我國教育業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這也對高中物理教學(xué)提出了新的發(fā)展要求，新課標(biāo)中明確強調(diào)了要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的意識，提高學(xué)生的解題能力，使學(xué)生根據(jù)具體問題完成物理量之間的關(guān)系式，對問題進(jìn)行推導(dǎo)和求解，最終得出相應(yīng)的物理結(jié)論。數(shù)形結(jié)合思想是常用的一種推理論證手段，它能夠使物理推導(dǎo)過程更加簡潔，促進(jìn)學(xué)生對知識的理解。

例如，在學(xué)習(xí)“勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系”時，有些學(xué)生可能會對位移公式不太理解，靠死記硬背記憶物理公式，有些學(xué)生將公式默寫錯誤，造成這一問題的直接原因就在于學(xué)生沒有深刻理解位移的含義，只停留在淺層學(xué)習(xí)。面對這一問題，教師可以在班級開展物理課堂設(shè)計，幫助學(xué)生理解位移的含義。教師可以做出如下設(shè)計程序：在v-t圖象中，對于初速度為v0的勻變速直線運動物體對應(yīng)的是圖象中的梯形面積，大家思考一下，我們在數(shù)學(xué)上是如何求梯形面積的，在初中階段都學(xué)過哪些方法求圖形面積？在教師的問題引導(dǎo)下，學(xué)生開始積極地回憶思考。教師可以將學(xué)生提出的面積計算方法寫在黑板上，列出“公式法、作平行線法、分割法……”在教師的引導(dǎo)下，課堂氣氛逐漸活躍。教師可以順勢借助PPT為學(xué)生呈現(xiàn)初速度一定的勻變速直線運動對應(yīng)的v-t圖象，讓學(xué)生分別用不同的方法嘗試求解梯形面積。在求解前，教師首先為學(xué)生假設(shè)變量，假設(shè)經(jīng)過t秒時的位移為x，這時所對應(yīng)的初速度為v0，加速度為a。有些小組的學(xué)生嘗試使用分割法求解梯形面積，首先將梯形分為矩形和三角形，矩形的面積用x=v0t表示。教師可以讓學(xué)生思考三角形的面積怎么表示，直角三角形的高是什么。教師以此引導(dǎo)學(xué)生對勻變速直線運動速度公式v=v0+at。學(xué)生分析就會發(fā)現(xiàn)這里面的at就是高，以此得出x=v0t+at2這一公式。學(xué)生還可以通過其他方法掌握位移公式及其推導(dǎo)過程，強化對公式背后理論的理解，學(xué)會應(yīng)用公式分析、計算有關(guān)問題。教師借助數(shù)形結(jié)合的方式，讓學(xué)生通過深度了解數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)一步理解物理基礎(chǔ)知識，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（三）設(shè)計多樣化課堂活動，提高學(xué)生的物理水平

在構(gòu)建高中物理高效課堂的過程中，教師可以在課堂上組織多樣化的物理活動，通過游戲的方式為學(xué)生打造輕松、愉悅的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。高中生思維活躍，教師可以為學(xué)生構(gòu)建一些多元化的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生在豐富多樣的學(xué)習(xí)模式中提升對物理的學(xué)習(xí)興趣，以更加積極主動的態(tài)度投入物理深度探究中，充分發(fā)揮其課堂主體作用。各種各樣的課堂活動能夠為學(xué)生提供更多自我展示的機會，使學(xué)生得到有效鍛煉，提高學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。教師還應(yīng)注意學(xué)生之間學(xué)習(xí)水平的差異，滿足不同學(xué)習(xí)能力學(xué)生的需求，增加學(xué)生之間的交流互動，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

例如，在教學(xué)“運動和力的關(guān)系”時，其中有一課時要學(xué)生了解實驗“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，要求學(xué)生通過實驗了解加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，同時進(jìn)一步鞏固通過實驗求加速度的方法，使學(xué)生在實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析的過程中體會探究的樂趣，感悟物理學(xué)的統(tǒng)一美。首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實驗室，將班級學(xué)生分為若干個小組，每個小組的實驗工具有長木板、小車、鉤碼、細(xì)繩、紙帶、打點計時器、小盤。教師先為學(xué)生提出以下設(shè)問：可能影響加速度的因素有兩個：一個是質(zhì)量，另一個是外力。怎么才能判斷某一可能因素是否對加速度有影響呢？學(xué)生在教師的引導(dǎo)下立即想到了之前學(xué)習(xí)過的控制變量法順利控制其中變量。教師還要讓學(xué)生思考實驗之前需要測量哪些物理量，比如，小車的質(zhì)量需要天平測量，加速度的測量可以根據(jù)位移與時間的關(guān)系，也可以通過打點計時器逐差法求解加速度……通過一系列準(zhǔn)備工作，教師帶領(lǐng)學(xué)生開展實驗探究活動。實驗過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)小車運動中會有摩擦力干擾，這時教師可以在班級中開展頭腦風(fēng)暴，思考如何平衡摩擦力。學(xué)生通過預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)可以適當(dāng)墊高木板的右端，從而使小車的中立沿斜面方向的分力正好平衡小車和紙帶受到的阻力。同時，實驗過程要遵循一先一后一按對的原則，即改變拉力和小車質(zhì)量后，每次開始時小車應(yīng)盡量靠近打點計時器，并應(yīng)先接通電源，后釋放小車，且應(yīng)在小車到達(dá)輪滑前按住小車。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下根據(jù)實驗原則開展實驗探究，強化對這一實驗的理解和記憶。同時，實驗小組間的協(xié)作交流，能夠加強學(xué)生對物理的理解，增加學(xué)生對物理問題的訓(xùn)練。因此，自行操作實驗，可以及時反映學(xué)生對物理知識的理解程度，保證物理教學(xué)的有效性。

（四）開展問題導(dǎo)向教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力

在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)中，教師多采用單向的知識輸送模式，說教模式不利于深度學(xué)習(xí)理念在高中物理教學(xué)中的融合和滲透。教師應(yīng)根據(jù)教材要求，不斷激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的動力，引導(dǎo)學(xué)生積極地進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，全面、主動地投入學(xué)習(xí)過程中，完成預(yù)期的物理教學(xué)目標(biāo)。基于此，高中物理教師應(yīng)該有針對性地為學(xué)生設(shè)計相關(guān)的物理問題，為學(xué)生做好課堂導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)能力。

例如，在教學(xué)“自由落體運動”時，教師先借助多媒體為學(xué)生分享一些生活中常見的自然下落的物體運動，然后根據(jù)對不同物體下落的觀察，提出以下問題：通過觀察物體下落的視頻發(fā)現(xiàn)，不同物體下落的速度是否一樣，下落速度有沒有差異。學(xué)生根據(jù)教師的問題陷入思考，有些學(xué)生認(rèn)為重的物體下落快，輕的物體下落慢，而有些學(xué)生則認(rèn)為下落速度應(yīng)該是一樣的。為了驗證學(xué)生的答案，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“硬幣與紙片”的實驗開始探究活動，觀察物體自由下落的快慢。在學(xué)生觀察過程中，教師順勢為學(xué)生提出以下問題：（1）通過觀察，我們發(fā)現(xiàn)不同物體下落速度是不同的，是什么原因?qū)е虏煌矬w下落速度有所差異呢？（2）物體下落過程中，重力勢能發(fā)生變化，那么重力勢能的變化與哪些力做功相同？與物體受到的外力做功有關(guān)系嗎？（3）在這一過程中機械能是否發(fā)生變化？機械能做功與哪些功相對應(yīng)？如果機械能變化，簡單闡述機械能為什么變化。通過為學(xué)生設(shè)計這些問題，引導(dǎo)學(xué)生開展更深層次的探究和學(xué)習(xí)。在學(xué)生對問題進(jìn)行深入分析時，教師可以進(jìn)一步交流、研討，促進(jìn)學(xué)生全面思考問題，探究出物理中蘊含的本質(zhì)，使學(xué)生對物理定律理解得更加準(zhǔn)確、透徹。基于此，教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了更為自由的學(xué)習(xí)空間和課堂環(huán)節(jié)開展深度學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生在探討和交流的過程中互相學(xué)習(xí)，有效提升教學(xué)質(zhì)量。

三、結(jié)語

深度學(xué)習(xí)理念的滲透對提高高中物理教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率具有重要的意義。高中物理教師在教學(xué)過程中應(yīng)該合理采用深度學(xué)習(xí)理念，引導(dǎo)學(xué)生在掌握簡單知識的基礎(chǔ)上不斷深度探究新的知識領(lǐng)域，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，找到物理知識的發(fā)展規(guī)律，整合、優(yōu)化學(xué)習(xí)內(nèi)容，形成完善的物理知識體系。這種教學(xué)方法不但可以促進(jìn)學(xué)生深入理解和掌握物理知識，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且為開展更有難度的學(xué)習(xí)提供了可能，促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。

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（作者單位：貴州省遵義市第十五中學(xué)）

編輯：溫雪蓮