初中物理教學中促進學生深度學習的實踐與思考

黃冠 袁偉

[摘 要]深度學習是相對淺層學習而言的，深度學習旨在培養學生的高階思維能力。教師在教學過程中應關注學生已有經驗和認知邏輯，運用創設情境、設計思維沖突等手段，幫助學生進行深度學習，進而有利于學生建構知識體系，發展綜合能力。

[關鍵詞]深度學習；學生經驗；初中物理；光的反射

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）32-0038-02

深度學習是一種基于理解的學習，是指學習者以高階思維發展和實際問題解決為目標，以整合的知識為內容，積極主動地、批判性地學習新的知識和思想，并將它們融入原有的認知結構中，且能將已有的知識遷移到新的情境中的一種學習。深度學習關注的不只是學習的內容和結果，更關注學生在學習過程中，能力及情感的培養。這就要求教師在課堂教學中，從學生的視角出發，運用多樣化的教學手段，幫助學生領悟知識、訓練思維。

為改進自己的課堂教學行為，促進學生進行深度學習，筆者重新設計了《光的反射》一課，結合平時教學過程中可能會遇到的問題，提出一些自己的想法和思考。

一、關注學生認知，引領學生自主建構知識

1.平時教學中可能遇到的問題

探究“光的反射定律”是本節課的重點，但學生經歷了實驗和探究的過程后，心里往往還存在這樣的困惑：光路圖中為什么要加一條法線？為什么將顯示反射光線光路的面板向前或向后偏折后，就能說明“三線共面”？為什么一定要說“反射角等于入射角”呢？……不少學生通過學習雖然知道了“光的反射定律”的內容，卻僅停留在記憶和了解的層次，并沒有完全理解和掌握。所以，教師應從學生的認知邏輯出發，設計合理的學習和探究過程，這樣有助于加深學生對這部分內容的理解，并能幫助學生掌握科學的思維方法，形成嚴謹的科學態度。

2.本課采用的教學流程

教師在黑板上畫出如圖1所示的光路圖，請學生猜測光經過反射后的傳播路徑，并用實驗驗證；接著拿出分別畫有入射光線和反射光線的紙板，如圖2，請學生按照實驗中看到的現象擺放紙板，并請學生描述兩條光線的位置關系，在描述過程中引導學生發現：如果以兩個硬紙板中間那條縫作為參照，描述起來更加清晰、準確和科學，由此引出“法線”的概念，并引導學生說出“兩線分居”的特點。接著，教師以法線為軸旋轉畫有反射光線的紙板，使其和畫有入射光線的紙板不在一個平面內，提出新的問題：此時兩條光線的位置關系仍然符合“兩線分居”的特點，但光反射時“三線”是否共面呢？通過實驗解決了“三線共面”問題后，教師在圖1所示的光路圖上畫出幾條與法線夾角不同的反射光線，并提問學生：這幾條反射光線與入射光線的位置關系都符合“兩線分居”和“三線共面”的特點，你們覺得哪一條反射光線的位置才是正確的呢？為什么？由此分析兩角的因果關系，并引出“探究反射角和入射角的大小關系”的實驗。

3.分析與思考

“法線”概念的建構對后續學習而言，是一個重要的環節，如果直接告訴學生作圖時需要添加一根法線，學生往往難以接受，所以本課的教學中，設計了一個“描述兩條光線的位置關系”的環節，在學生描述的過程中自然地引出“法線”的概念。另外，將探究“三線共面”放在探究“兩角相等”之前，這樣的認知順序比較自然、順暢，更容易被學生接受。建構主義認為，學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己在一定的情境下，借助其他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構知識的過程。學生深度學習的過程，就是從自身已有經驗出發，在一系列探究和思辨活動中，發展經驗、改造經驗、培養能力的過程。

二、創設真實情境，喚醒學生的思維

1.平時教學中可能遇到的問題

“鏡面反射”和“漫反射”是反射的兩種類型。雖然“漫反射”現象在生活中很常見，但學生的生活經驗關注的大多數是“鏡面反射”現象，對“漫反射”的認知卻比較匱乏，而且由于一些先入為主的思維和經驗，總有不少學生認為“漫反射”現象是由于光的傳播路徑不遵循“光的反射定律”造成的。教師在教授這部分內容時，首先應該讓學生關注“漫反射”現象，再通過實驗分析“漫反射”現象形成的原因。

2.本課采用的教學流程

教師讓學生想辦法改變激光電筒發出的光束的傳播路徑，讓光經過反射后能照射到某一指定目標上；當學生使用平面鏡完成任務后，教師站到激光電筒前，讓電筒發出的光照射到自己的衣服上，讓學生觀察，并提出幾個問題：大家都看到了衣服上的光斑，衣服是自身發光還是反射電筒的光？為什么你們會選擇用平面鏡而不是用衣服來反射電筒發出的光？衣服反射光線的效果和平面鏡反射光線的效果一樣嗎？你們覺得可能是由于什么原因造成兩者反射光線的效果不同呢？當學生提出“可能是由于衣服的表面比平面鏡的表面粗糙”的猜想后，教師將一張光滑的錫箔紙平放在實驗臺上，讓激光電筒發出的光斜射向錫箔紙，并利用空氣加濕器噴出的水霧顯示光的傳播路徑，再將錫箔紙揉皺，重復剛才的操作，請學生對比兩次觀察到的現象，驗證剛才的猜想；最后教師再結合實驗，通過作圖讓學生明確“漫反射”現象產生的原因。

3.分析與思考

哈佛大學教授大衛·庫伯認為，學習是持續的經驗構成和再構成的過程，學習者通過投身于實際活動中，根據已有的經驗進行反思性觀察，從中歸納總結出一些新的經驗，吸收它們，使之成為合乎邏輯的概念，驗證這些概念并將它們運用到制定策略、解決問題的過程中，從而解決問題。課堂教學過程中，若學生無法獲得直接經驗，后續的學習活動很難繼續展開，此時教師可以通過創設真實的情境幫助學生獲得直接經驗，引導學生觀察和反思，形成自己的經驗和知識，促進學生的思維往縱深發展。

三、巧設思維沖突，激發學生持久內驅力

1.平時教學中可能遇到的問題

課堂訓練是教師了解學生學習情況，檢查自己教學效果及時調控教學的有效手段。一般來說，教師在講完知識點后都會出示幾道例題，希望能夠幫助學生鞏固基礎、加強運用。但許多學生經過三四十分鐘的新課學習之后，處于自己覺得已經懂了，但實際并沒有完全掌握的狀態，注意力已經不那么集中了，簡單地做幾道題可能并不能取得理想的效果，所以教師需要根據實際情況，采用恰當的方式，點燃學生繼續學習的激情。

2.本課采用的教學流程

講完知識點后，教師拿出一個自行車尾燈，讓學生猜測并思考：當光照射到自行車尾燈時，它會發生什么類型的反射？如果發生鏡面反射應該看到什么現象？如果發生漫反射又應該看到什么現象？等學生交流完自己的想法后，教師站在教室的一側用強光電筒照射放在講臺中間的自行車尾燈，讓學生根據看到的現象驗證自己的想法。學生根據看到的現象，首先確定了自行車尾燈發生的不是漫反射，但又與他們認知中的鏡面反射的情況不同，學生根據所學知識判斷發生鏡面反射時，在教室右側用電筒照射自行車尾燈，光會較集中地反射到左側同學的眼睛里，但他們看到的實際情況是：光較集中地反射到了右側同學的眼睛里。換不同位置多次實驗，看到的情況與之類似。這種與學生認知產生沖突的現象，立刻引起了學生的興趣，學生經過討論并將自行車尾燈反射光線與平面鏡反射光線的現象進行了比較之后，提出了一種設想：剛才看到的現象，會不會是由于光線發生了兩次鏡面反射而造成的？接著，教師讓學生動手實驗驗證自己的猜想，并讓學生根據實驗現象，結合所學知識畫出對應的光路圖，從理論的角度再次驗證自己的想法。

3.分析與思考

只有當學生的內在動機被充分調動起來，才能發生有意義的學習，學生才能主動建構知識、豐富及改變認知結構。當學生在課堂上的注意力已經不那么集中時，教師可以在教學過程中設計一些讓學生產生疑問或認知沖突的活動，再次激發學生的學習興趣，讓學生愿意繼續去思考和探索。課堂訓練無須拘泥于一定要以練習的形式出現，也可以讓學生嘗試運用所學知識解決某個生活中的實際問題，讓學生在鞏固理解和內化吸收所學知識的同時，也能深刻感受到所學知識是有用的，這樣有利于促進學生產生更持久的學習內驅力。

物理是一門以實驗為基礎、以思維為中心的學科。讓學生深度學習的目的就是為了培養學生相應的物理素養和形成物理觀念的能力，為其終身發展奠定堅實的基礎[5]。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 安富海.促進深度學習的課堂教學策略研究[J].課程·教材·教法，2014（11）：57-62.

[2] 楊勇誠.基于項目學習的初中物理教學[M].西安：陜西師范大學出版總社有限公司，2013.

[3] 房慧，張九洲.庫伯經驗學習理論視域下的成人學習模式研究[J].成人教育，2010（11）：10-11.

[4] 白孝忠.促進初中物理深度學習的策略探索[J].中學物理教學參考，2016（17）：9-11.

[5] 彭夷.指向深度學習的深度備課：以“探究影響導體電阻大小的因素”備課為例[J].物理教學，2017（9）：39-42.

（責任編輯 易志毅）