基于“深度學(xué)習(xí)”的高中物理概念學(xué)習(xí)策略例探

鄭秀清

摘 要： 教師引導(dǎo)學(xué)生掌握并有效運用學(xué)習(xí)策略，對深化概念的學(xué)習(xí)效果、提高學(xué)習(xí)能力具有重要意義。文章主要圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念的認(rèn)知發(fā)展，從學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知規(guī)律、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、認(rèn)知發(fā)展進程三個角度，闡述如何利用學(xué)習(xí)策略促進有效識記概念、在把握深層聯(lián)系中自覺建構(gòu)概念與獲取新知、在主動調(diào)控認(rèn)知進程中激活思維、培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力等問題。

關(guān)鍵詞： 高中物理 概念教學(xué) 學(xué)習(xí)策略 深度學(xué)習(xí)

在高中物理教學(xué)中，筆者經(jīng)常發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生在物理概念的學(xué)習(xí)上出現(xiàn)較為嚴(yán)重的分化現(xiàn)象，學(xué)習(xí)效果有明顯的差異，相當(dāng)一部分學(xué)生無法正確把握物理概念的學(xué)習(xí)方法和技巧，缺乏學(xué)習(xí)策略的有效引導(dǎo)，學(xué)習(xí)積極性與實際效果存在極大反差。在物理概念教學(xué)中注重對學(xué)生學(xué)習(xí)策略的指導(dǎo)尤為必要。下文，筆者結(jié)合物理概念教與學(xué)的實際，從三個方面談?wù)勎锢砀拍顚W(xué)習(xí)策略的具體應(yīng)用。

一、遵循認(rèn)知規(guī)律，借巧法促識記

在高中物理概念教學(xué)中，教師積極把握和遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，這是開展有效教學(xué)、促進深度學(xué)習(xí)的先決條件。只有充分認(rèn)識了學(xué)生的心理特征和認(rèn)知規(guī)律，教師采取的方法和策略才更有針對性，才能為因材施教奠定必要的學(xué)情基礎(chǔ)。

1.遵循認(rèn)知規(guī)律

相比于初中物理，高中物理概念更具有抽象性。但高中生在智力活動中的感覺、知覺、觀察、想象、記憶和思維等方面能力都達(dá)到了較高水平，具備學(xué)習(xí)概念的良好認(rèn)知基礎(chǔ)。所以，教師首先必須認(rèn)識并把握學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，引導(dǎo)他們不僅學(xué)會掌握物理概念的形成過程，而且領(lǐng)會概念中蘊含的物理方法和科學(xué)探索精神。如，在必修一《運動的描述》單元中，學(xué)習(xí)物理學(xué)科的第一個概念——“機械運動”時，筆者先聯(lián)系了學(xué)生在初中已學(xué)過的物理知識，啟發(fā)他們閱讀教材圖例并進行討論，再利用已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和現(xiàn)有的輔助資料認(rèn)識了各種運動形式，從而得出結(jié)論：“運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象。”按照一般到個別的思維演繹方法，沿著學(xué)生討論獲得的學(xué)習(xí)成果，繼續(xù)設(shè)置問題：“（1）你從座位走到黑板前來，在這一過程中，你的發(fā)生了變化？（2）一輛停在路邊的轎車和正在路上行駛的轎車有何不同呢？（3）如果說，天上的飛機是運動的，你是根據(jù)什么呢？”教師結(jié)合這些問題指引學(xué)生開展發(fā)散性思考活動，啟發(fā)學(xué)生思維。最后，教師啟發(fā)學(xué)生一起成功歸納出“機械運動”的概念。可見，學(xué)生在教師的巧引妙導(dǎo)之下經(jīng)歷了從已學(xué)經(jīng)驗到討論學(xué)習(xí)、從演繹到歸納的思維活動過程，體驗到了由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知進程，這些都是教師善于把握學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和求知心理的充分體現(xiàn)。

2.巧用識記策略

在物理概念學(xué)習(xí)中，識記能力是學(xué)生在把握物理概念文字符號中準(zhǔn)確地感知、辨識有關(guān)信息，捕捉關(guān)鍵詞、句式結(jié)構(gòu)和主體等重要元素，并有效培養(yǎng)整體性聯(lián)系的能力。它是物理概念學(xué)習(xí)中最淺層次的能力要求，也是理解、運用能力的重要基礎(chǔ)。筆者在教學(xué)中主要借鑒了復(fù)述認(rèn)知策略。例如，在必修一“相互作用”教學(xué)單元中，筆者引導(dǎo)學(xué)生了解了各種“奇特的力現(xiàn)象”，又學(xué)習(xí)了重力與重心、形變與彈力等關(guān)于“力”的知識之后，進入了第三課“摩擦力”的學(xué)習(xí)；此時，先結(jié)合設(shè)計好的“摩擦力”流程圖，利用復(fù)述策略進行延伸拓展，引導(dǎo)他們在“靜摩擦力”和“滑動摩擦力”兩部分內(nèi)容的多次復(fù)述中更好地識記“摩擦力”概念：“靜摩擦力——依據(jù)物體的狀態(tài)確定在0至Fm之間，它與物體間的相對運動趨勢相反；滑動摩擦力——F=Fn，與物體間的相對運動方向相反。”教師適時引導(dǎo)學(xué)生參與復(fù)述，借助形象的“摩擦力”流程圖，更進一步激發(fā)了識記的目的性，深化了概念識記活動，敏銳準(zhǔn)確地提取了概念中的關(guān)鍵信息，保持了概念的穩(wěn)定記憶。

另外，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生在識記物理概念時存在“先快后慢”的遺忘現(xiàn)象。為了促進學(xué)生較長時間地保持良好的識記效果，筆者利用了重復(fù)策略指引他們鞏固概念記憶效果。其中，有效方法就是指導(dǎo)學(xué)生堅持做好“物理概念記憶手卡”，鼓勵他們動手在卡片的正面寫上主要物理概念的定義、字母符號和中文意義，而在背面寫上物理概念所涉及的公式和公式的字母符號代表式，等等。這樣，學(xué)生就能充分利用閑余時間開展分散記憶。同時，啟發(fā)他們每隔一些時間段就要做好回憶和自我小測，如果發(fā)現(xiàn)在哪個概念上回憶失敗了，就在手卡上用紅色筆做好標(biāo)記，下一次回憶時要更加關(guān)注，有效提高回憶效率，促進對物理概念的學(xué)習(xí)。

二、搭建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，深聯(lián)系獲新知

在高中物理概念學(xué)習(xí)中，促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)，不僅要遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，而且要緊密聯(lián)系他們的知識經(jīng)驗、思維習(xí)慣和學(xué)習(xí)情感，在此基礎(chǔ)上搭建起有益于認(rèn)知發(fā)展的有效結(jié)構(gòu)。當(dāng)學(xué)生建立起符合自己學(xué)習(xí)特質(zhì)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，在學(xué)習(xí)過程中自覺深入地把握概念的深層意義和內(nèi)在聯(lián)系，自由調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)進程，不斷獲取新知，深度學(xué)習(xí)的意義就自然形成了。

1.巧建認(rèn)知結(jié)構(gòu)

學(xué)生的學(xué)習(xí)效果很大程度上與他們頭腦中已形成的知識結(jié)構(gòu)、面臨物理新概念時所采取的加工方法有直接聯(lián)系。如果教師能在學(xué)生激發(fā)興趣和迫切求知的時候，恰如其分地指引他們關(guān)聯(lián)新舊知識，探求知識的內(nèi)在規(guī)律，縷清知識點之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，就能建立起新的知識結(jié)構(gòu)。如在“直線運動”概念學(xué)習(xí)時，教師就利用了認(rèn)知的群集策略，借助知識網(wǎng)絡(luò)圖對概念、特征及類別進行組織整理、歸類，建立起概念之間的有機聯(lián)系，促進概念信息的記憶與理解，使學(xué)生在有機的概念體系中形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

2.精加工獲新知

高中物理概念之間存在密切聯(lián)系，需要教師有效指引學(xué)生找尋已學(xué)知識與新學(xué)概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，促進新概念的深化理解，更好地激勵學(xué)生在概念的識記、理解和應(yīng)用等過程中“生成”新知。在此，筆者經(jīng)常利用精加工學(xué)習(xí)策略，巧妙地通過類比和類化的方法，讓學(xué)生在形象化的認(rèn)知環(huán)境下積極探尋概念的深層內(nèi)涵。如，在“加速度”概念的學(xué)習(xí)中，師生一起學(xué)習(xí)：“速度與加速度二者的方向可能相同或相反，甚至二者的方向不在同一條直線上；加速度與速度二者的方向相同或相反，二者的方向關(guān)系決定了速度是增加或減少。”可是學(xué)生對這些存在較大的理解難度。于是，教師設(shè)置了一個類比：“速度→箱子里的蘋果總數(shù)；加速度→每一次放進箱子或從箱子里拿出的蘋果數(shù)。”通過類比推理，學(xué)生理解了：加速度與速度二者的方向相同或相反，二者的方向關(guān)系決定了速度是增加或減少，這就好比向箱子里放進或拿出蘋果，決定了箱子里的蘋果是增加或是減少一樣。加速度的大小影響的是速度的增減變化的快慢，這就好比每一次向箱子里放進蘋果或從箱子里拿出蘋果數(shù)目多少，影響了箱子里蘋果數(shù)目增減變化的快慢，是一樣的道理。在此，教師圍繞“加速度”和“速度”這兩個相似概念，將概念學(xué)習(xí)與學(xué)生已有的生活經(jīng)驗相關(guān)聯(lián)，借助形象的類比，引導(dǎo)學(xué)生自覺開展推理精加工，深化學(xué)生對加速度與速度變化影響的關(guān)系的“生成”。筆者還利用類化的方法，積極把某些相近信息的不同物理概念有機整合在同一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，如在“比值定義法”學(xué)習(xí)中，將電容C=Q/U、電阻R=U/I、電場強度E=F/q、磁感應(yīng)強度B=F/IL等物理量，或?qū)⑺俣萔=S/t、加速度a=ΔV/Δt、角速度ω=Δθ/Δt、線速度v=ΔL/Δt等物理量進行類化概括，通過這些物理概念之間的共同本質(zhì)特征的把握，有利于在類化相似知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中促進物理概念性知識的儲存，獲取更多新知識。

三、調(diào)控認(rèn)知進程，激思維塑能力

在物理概念教學(xué)中，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過深入閱讀、討論思考、經(jīng)驗分享、實驗操作等學(xué)習(xí)行動，調(diào)節(jié)和控制概念的認(rèn)知學(xué)習(xí)過程，提升學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力，完善能力結(jié)構(gòu)。

1.問題單導(dǎo)學(xué)

筆者在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念時，注重堅持以目標(biāo)為驅(qū)動的學(xué)習(xí)方法，加強師生之間的互動合作，并在圍繞概念目標(biāo)的學(xué)習(xí)過程中利用元認(rèn)知策略，靈活設(shè)置問題單指引學(xué)生計劃、監(jiān)控、調(diào)節(jié)概念學(xué)習(xí)，促進學(xué)生計劃學(xué)習(xí)、自主監(jiān)控、自覺調(diào)節(jié)，提高學(xué)習(xí)效率。如，在必修一“摩擦力”教學(xué)中，設(shè)置如下問題單：（1）制訂計劃：①摩擦力的概念是什么？②針對摩擦力的概念，我已掌握了哪些關(guān)鍵信息？這些信息對開展摩擦力概念的學(xué)習(xí)有何作用？③如何計劃更好地處理信息、學(xué)好概念？④是否還有其他有效辦法？⑤我下一步的計劃是什么？（教師在此利用了計劃策略設(shè)計學(xué)習(xí)計劃，引導(dǎo)學(xué)生主動捕捉概念中的關(guān)鍵信息，激發(fā)學(xué)生生成問題，學(xué)會分析如何完成學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣的計劃使學(xué)生學(xué)會了規(guī)劃和預(yù)測自己的學(xué)習(xí)進程，促進了主動學(xué)習(xí)。（2）自主監(jiān)控：①我是否堅持了學(xué)習(xí)計劃？需要采用新計劃嗎？②我的學(xué)習(xí)目標(biāo)改變了嗎？目前的學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么？③我是否正在接近學(xué)習(xí)目標(biāo)？（教師在此指引學(xué)生對學(xué)習(xí)進行追蹤、自我審問，能讓學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中增強警覺性，主動注意和修繕學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題。）（3）自覺調(diào)節(jié)：①在學(xué)習(xí)過程中，哪些方法是有用的？哪些是無用的？②下次我該利用什么不同方法？（教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的認(rèn)知結(jié)果做好自我檢查，鼓勵發(fā)現(xiàn)問題，采取必要的補救措施，調(diào)節(jié)、矯正后續(xù)的認(rèn)知學(xué)習(xí)，教導(dǎo)他們使用更多的有效策略。）學(xué)生在問題單的設(shè)置指引下，不斷修正和激勵思維活動，逐步深化對新概念的感知、識記、理解，提高認(rèn)知程度和學(xué)習(xí)能力。

2.激思維塑能力

思維是科學(xué)素養(yǎng)的核心。在概念教學(xué)中，教師啟發(fā)學(xué)生參與思考交流，鍛煉邏輯思維，養(yǎng)成思維品質(zhì)，提高思維能力，這是組織教學(xué)、促進學(xué)生能力發(fā)展的突破點。如，在必修二“向心加速度”概念教學(xué)中，特別注重這一概念的有序引入與探究推導(dǎo)，創(chuàng)造有利條件指引學(xué)生參與互動交流、討論探究。教師圍繞向心加速度的方向和大小展開推導(dǎo)，設(shè)計了如下探究環(huán)節(jié)：（1）建模型，激思維。先借助建立“一個物體以速率v、做半徑為r的勻速圓周運動”物理模型（圖略），接著啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用假設(shè)思維：“假設(shè)經(jīng)過Δt時間間隔，物體從A運動到B，轉(zhuǎn)過的圓心角為Δθ，從而可以確定出物體一定時間Δt內(nèi)在A、B兩點的速度變化Δv”；（2）分析，歸納。教師引導(dǎo)學(xué)生開展動態(tài)分析：“當(dāng)A運動到B的時間Δt變得越小，物體轉(zhuǎn)過的圓心角Δθ則越小”，從而歸納出速度變化Δv的方向；（3）提問題，建概念。教師及時提出問題，引發(fā)學(xué)生思考：“速度在變化，想一想，加速度的大小與方向如何變化呢？”學(xué)生積極參與思考分析，憑借已學(xué)的加速度定義、加速度大小與方向、速度變化方向等知識，很好地建立起了“向心加速度”概念。可見，通過具體的探究活動，學(xué)生不僅領(lǐng)略了有效的推導(dǎo)方法，而且體驗了物理概念的推導(dǎo)探索過程，在活動中激活了創(chuàng)新思維，更強化了推理探究能力。

總之，高中物理概念的學(xué)習(xí)過程就是一個富于嚴(yán)密邏輯性的學(xué)習(xí)推理過程。教師堅持應(yīng)用有效策略，在優(yōu)化概念教學(xué)的活動中促進學(xué)生有效識記、獲得新知、發(fā)展思維，使學(xué)生在深入學(xué)習(xí)物理概念的同時，掌握應(yīng)用學(xué)習(xí)策略的技巧，體驗自主自覺的學(xué)習(xí)活動，促進能力和素質(zhì)的發(fā)展，品味有“深度”的學(xué)習(xí)進程。

參考文獻：

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