“三新”背景下指向深度學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)分析

摘 要：“新課程、新教材、新高考”的本質(zhì)在于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和綜合能力，以滿足其終身發(fā)展與社會發(fā)展的需求，這亦是深度學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)。在“新課程、新教材、新高考”的“三新”背景下，高中物理教學(xué)逐步由“掌握知識”向“以人為本”的方向發(fā)展。文章就“三新”背景下指向深度學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)策略進(jìn)行分析論述。

關(guān)鍵詞：新課程；新教材；新高考；高中物理；深度學(xué)習(xí)

基金項目：本文系甘肅省蘭州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“‘三新背景下指向深度學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)及評價實(shí)踐研究”（課題立項號：LZ［2022］-GH0039）的成果。

作者簡介：趙連棟（1986—），男，甘肅省蘭州市蘭州新區(qū)高級中學(xué)。

在“新課程、新教材、新高考”的“三新”背景下，部分高中物理教師在課堂教學(xué)中仍然是“重結(jié)果、輕過程”，對學(xué)生主要通過筆試進(jìn)行結(jié)果性評價和定量評價；過于強(qiáng)調(diào)理論知識的傳授，不夠重視學(xué)生的認(rèn)知過程和思維過程，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)趨向于被動接受。在淺層次的學(xué)習(xí)過程中學(xué)生不能深刻地領(lǐng)會學(xué)科的思想方法和知識的內(nèi)涵，這不利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維。深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)的一個重要途徑，在“三新”背景下引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，是高中物理教師的必然選擇。

一、“三新”與深度學(xué)習(xí)的概述

（一）“三新”概述

“三新”是指“新課程、新教材、新高考”，在“三新”背景下，高中物理教師要以學(xué)科素養(yǎng)為基礎(chǔ)，按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的評價體系，形成以素養(yǎng)為導(dǎo)向的“教、學(xué)、評”一體的教學(xué)模式［1］。與以往傳統(tǒng)的物理課程相比，新課程中的課程模塊的設(shè)置更加具有基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和選擇性；新增的輔助性資源包含應(yīng)用信息技術(shù)的仿真演示軟件、協(xié)作交流平臺等。這些都使得教材更具時代氣息和科技感。新課程標(biāo)準(zhǔn)的教材編制方案更為豐富，既吸取了以往教學(xué)改革的經(jīng)驗，又有一些創(chuàng)新與改進(jìn)，更符合新時期的高中物理教學(xué)需求；與物理學(xué)科的核心素養(yǎng)和學(xué)習(xí)品質(zhì)相關(guān)的內(nèi)容不斷豐富，使得教材的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)更加全面、完整。與傳統(tǒng)高考相比，新高考具有如下特征：物理學(xué)科的地位得到了顯著提升；自主選擇考試科目的方式使得文理結(jié)合，同時強(qiáng)調(diào)了物理實(shí)驗的重要性，特別是研究性實(shí)驗的重要性；分層賦分是對分配機(jī)制的創(chuàng)新；多重測驗使學(xué)生有較大的選擇余地；采用綜合評價的升學(xué)方式，確立了多元的升學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)；學(xué)習(xí)要求、教學(xué)提示、教學(xué)建議等成為教師以核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)的重要依據(jù)［2］。

同時，“三新”背景下的高中物理教學(xué)也面臨著三大挑戰(zhàn)：一是需要構(gòu)建多元的物理校本課程體系，以適應(yīng)學(xué)生多元發(fā)展需求；二是需要優(yōu)化個性化的走班教學(xué)，關(guān)注學(xué)生的個性化差異；三是需要加強(qiáng)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)實(shí)踐，以促進(jìn)高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)在課堂中的落實(shí)。

（二）深度學(xué)習(xí)的主要特征

1.以發(fā)展高階思維為目標(biāo)

深度學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，這是它與探究學(xué)習(xí)和有效學(xué)習(xí)的不同之處。深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生應(yīng)用、分析、評估和創(chuàng)造等的高階思維，重點(diǎn)是知識的遷移。高階思維的發(fā)展與深度學(xué)習(xí)是相互聯(lián)系的，深度學(xué)習(xí)注重以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)活動，有利于學(xué)生形成復(fù)雜的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而使學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)。為了提升學(xué)生的深度學(xué)習(xí)能力，教師需要用心投入，運(yùn)用認(rèn)知策略主動建立知識間的連接，以加深學(xué)生對復(fù)雜概念的理解。

2.注重知識整合

在深度學(xué)習(xí)中，知識并非孤立、零散、單一的，而是有著特定的內(nèi)在邏輯和整合性，學(xué)生通過深度學(xué)習(xí)能夠全面地掌握知識。在解決知識點(diǎn)分散所造成的學(xué)習(xí)效率低下的問題上，深度學(xué)習(xí)著重對知識內(nèi)容進(jìn)行多維度的表述，構(gòu)建一個完整、充實(shí)的知識網(wǎng)。知識網(wǎng)中包含知識的轉(zhuǎn)換與重構(gòu)，包含新的知識與舊的知識，以及各種知識之間的相互滲透。在教學(xué)中，教師要注重結(jié)合實(shí)際生活，運(yùn)用概念圖、思維導(dǎo)圖等手段，對知識進(jìn)行深層次的加工，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)知識的高效遷移。

3.注重批判建構(gòu)

深度學(xué)習(xí)是一種領(lǐng)悟式學(xué)習(xí)，它要求學(xué)生能對新知識、新事物持積極的懷疑態(tài)度；能主動地思考，并將所獲得的知識與外部環(huán)境互動；能主動探究知識的含義，并將新知識更好地融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，從而減少機(jī)械記憶。通過對新知識的批判性思考，學(xué)生能對學(xué)科知識產(chǎn)生更深層次的認(rèn)識。

4.重視反思

反思是元認(rèn)知的一個重要方面，反思學(xué)習(xí)就是對自己的學(xué)習(xí)過程與結(jié)果進(jìn)行反思。通過反思，學(xué)生可以從自己的學(xué)習(xí)經(jīng)歷、學(xué)習(xí)過程中抽取有用的信息，進(jìn)一步開展深度學(xué)習(xí)。在反思學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)并運(yùn)用相似的策略與方法來解決問題，并修正認(rèn)知過程中的錯誤，從而使自身的思維能力逐步從低級發(fā)展到高級，更有效地掌握知識。

5.注重遷移應(yīng)用與問題解決

學(xué)生只有在對學(xué)科本質(zhì)、思維方式等方面有了深刻的認(rèn)識的前提下，才能在實(shí)際生活中靈活地應(yīng)用學(xué)科知識來解決問題。在深度學(xué)習(xí)中，遷移應(yīng)用與問題解決是重要的學(xué)習(xí)方式。通過對問題情境的關(guān)鍵要素進(jìn)行分析與思考，學(xué)生能夠自主地尋找相應(yīng)的模型或原則，并靈活地將所學(xué)知識遷移到不同的應(yīng)用情境中，從而更好地理解復(fù)雜的概念和其中的科學(xué)思想，觸類旁通［3］。由于新高考中的結(jié)構(gòu)不良問題等新題型具有較強(qiáng)的開放性和綜合性，因此，在平時的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要積極發(fā)現(xiàn)、分析、假設(shè)，促進(jìn)自身發(fā)散思維、聚合思維等高階思維的發(fā)展。

二、“三新”背景下指向深度學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)策略

（一）深度整合知識內(nèi)容，形成物理觀念

在高中物理教學(xué)實(shí)踐中，部分教師對知識的教學(xué)常常是零散的，學(xué)生只能不斷地學(xué)習(xí)零散的知識，難以實(shí)現(xiàn)知識的縱向和橫向連接。物理觀念是在學(xué)習(xí)中逐步形成的，教師要引導(dǎo)學(xué)生定期回顧和總結(jié)所學(xué)的規(guī)律、方法和結(jié)果，從而使學(xué)生掌握知識的融合與建構(gòu)方法。思維導(dǎo)圖是一種培養(yǎng)學(xué)生整合知識內(nèi)容能力的良好教學(xué)工具。思維導(dǎo)圖要求學(xué)生具有一定的發(fā)散思維、聯(lián)想思維、辯證思維，能夠清楚地將核心概念、重要概念、關(guān)鍵問題與法則的關(guān)聯(lián)或?qū)哟温?lián)系起來，從而體現(xiàn)高階思維的連續(xù)性、深度和批判性。實(shí)踐活動也是一種良好的教學(xué)途徑，教師可以開展創(chuàng)新實(shí)驗等實(shí)踐活動。在實(shí)驗教學(xué)中，學(xué)生根據(jù)教學(xué)大綱的要求，選擇實(shí)驗設(shè)備，優(yōu)化實(shí)驗方法，設(shè)計實(shí)驗、觀察現(xiàn)象、收集證據(jù)、總結(jié)結(jié)論并提出問題。

例如，在教學(xué)“生活中的圓周運(yùn)動”時，教師可以開展以下深度學(xué)習(xí)活動：“為適應(yīng)太空失重環(huán)境，航天員必須具備良好的身體素質(zhì)，比如說要完成在高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)里承受8倍重力加速度的挑戰(zhàn)。在電影《火星救援》里，航天員在旋轉(zhuǎn)的太空艙中，可以像在地球上那樣自由地活動；而在對接艙中，航天員只能在失重狀態(tài)下飄浮。那么，請同學(xué)們分小組討論一下：在旋轉(zhuǎn)的太空艙里，航天員的受力情況如何？怎么樣才能讓航天員受到的‘重力和地球上受到的重力相同呢？怎樣通過試驗裝置來模擬航天員在旋轉(zhuǎn)的太空艙中的受力情況？”在完成作業(yè)之后，學(xué)生會集中精力研究活動課題，對課上所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行回顧與整合，從而形成橫向與縱向的知識連接。高中物理教師應(yīng)充分運(yùn)用“課題研究”“科學(xué)漫步”“做一做”“思考與討論”等課程模塊，充分發(fā)揮教材的資源作用。

（二）以任務(wù)為導(dǎo)向，促進(jìn)學(xué)生參與課堂

任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)指教師在教學(xué)過程中圍繞教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計出既有內(nèi)涵又有趣味的教學(xué)情境，為學(xué)生提供可探索的學(xué)習(xí)任務(wù)或研究課題，以一系列梯級、有整體性、有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)為驅(qū)動力，讓學(xué)生深入地了解一門學(xué)科的核心知識。在教學(xué)過程中，教師要創(chuàng)造一個以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)情境，并通過設(shè)計富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)來激勵他們深入地學(xué)習(xí)［4］。

例如，在洛倫茲力相關(guān)知識點(diǎn)的教學(xué)中，教師先以極光現(xiàn)象導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生了解磁場對電荷的作用。然后，示范陰極射線管實(shí)驗，激發(fā)學(xué)生思考“帶電粒子在磁場中偏移的成因”，并將主要任務(wù)分解成不同的層次，讓學(xué)生在挑戰(zhàn)的過程中，深入了解洛倫茲力的本質(zhì)。具體任務(wù)設(shè)置如下：①運(yùn)動電荷在洛倫茲力的作用下，會發(fā)生定向運(yùn)動；在磁場中，電流會受到安培力的影響。②根據(jù)安培力和洛倫茲力的關(guān)系，對洛倫茲力的方向進(jìn)行研究，并用陰極射線管試驗證明這一點(diǎn)。③根據(jù)安培力和洛倫茲力之比，從微觀上推導(dǎo)出洛倫茲力的表達(dá)式，并對其進(jìn)行分析。④對安培力進(jìn)行模擬，并以此來說明極光與磁場的關(guān)系。首先，教師對學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行剖析和細(xì)化，讓學(xué)生以小組合作的形式探究洛倫茲力的特性，并將探究結(jié)果在課堂上進(jìn)行展示；然后，各小組間相互交流評價；最后，教師對各個小組的探究情況進(jìn)行總結(jié)和評價。通過真實(shí)、多樣化的學(xué)習(xí)任務(wù)，將安培力與洛倫茲力聯(lián)系在一起，學(xué)生能夠更好地理解物理概念。

（三）注重過程經(jīng)驗，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力

高中物理教學(xué)要注重學(xué)生的過程經(jīng)驗，促使學(xué)生以學(xué)習(xí)過程中積累的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，發(fā)展歸納、論證等科學(xué)思維。在高中物理教學(xué)中，建模教學(xué)的重點(diǎn)不僅在于讓學(xué)生理解模型的特性，更在于讓學(xué)生親身經(jīng)歷建模的過程，理解建模的思維模式，并將物理建模與實(shí)際問題相聯(lián)系［5］。

例如，一些教師在“質(zhì)點(diǎn)模型”的教學(xué)中，主要傳授學(xué)生關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的知識和特性，很少讓學(xué)生體驗質(zhì)點(diǎn)模型的構(gòu)建，所以學(xué)生難以理解建立質(zhì)點(diǎn)模型對問題的重要性，更難以在特定的問題情境下構(gòu)建質(zhì)點(diǎn)模型。在課堂教學(xué)中，教師要積極創(chuàng)設(shè)情境，通過類比等思維方式，引導(dǎo)學(xué)生體會構(gòu)建質(zhì)點(diǎn)模型的優(yōu)點(diǎn)，并學(xué)會構(gòu)建相應(yīng)模型。例如，研究一列火車從長沙行駛至北京的運(yùn)動過程時，我們可以忽略火車的長度，把其等同于一個質(zhì)點(diǎn)，這是由于“火車的長度”相對于“火車從長沙到北京之間的行駛距離”來說是微不足道的。又如，在研究天體運(yùn)動問題時，為了簡化計算，我們可以忽略行星圍繞著恒星旋轉(zhuǎn)時的自轉(zhuǎn)，將其等同于一個質(zhì)點(diǎn)。

三、總結(jié)

“三新”背景下的深度學(xué)習(xí)，是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)的根本方法。在新課程改革不斷深入的過程中，深度學(xué)習(xí)必然會受到越來越多的教育工作者的重視。高中物理教師應(yīng)從深度整合知識內(nèi)容、以任務(wù)為導(dǎo)向、注重過程經(jīng)驗等幾個方面進(jìn)行研究，讓學(xué)生更好地開展深度學(xué)習(xí)。

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