深度學習理念下高中物理教學的實踐與思考
——以 “探究感應電流的產生條件”同課異構為例

印曉明 戴加成

(江蘇省南菁高級中學,江蘇 江陰 214437)

1 深度學習的內涵及能力框架

1.1 深度學習的內涵

自1976年,瑞典學者Ference Marton 和Roger Saljo 提出深度學習概念以來,深度學習理論受到了教育研究者的廣泛關注．美國著名教育家布魯姆將認知領域的學習目標分為“知道、領會、應用、分析、綜合及評價”這6個層次,相對于認知水平停留在“知道和領會”層面的淺層學習,深度學習對應于后4個較高級的認知層次,強調對“學習本質”的回歸(“學會了什么”而不是“學了多少”),不僅關注學習結果,也重視學習時的狀態(tài)和學習的過程,側重于高階思維能力的發(fā)展和復雜問題解決能力的提升．

1.2 深度學習的能力框架

2010年,美國基礎教育深度學習研究項目(SDL)提出了學生深度學習的能力框架(如表1),包括認知領域、人際領域和個人領域3個維度,其中“認知領域”包含兩個核心子能力:掌握核心學科知識的能力、批判性思維和復雜問題解決的能力;“人際領域”對應于“團隊協作”和“有效溝通”兩種能力;“個人領域”則由“學會學習”和“學習毅力”兩部分組成．

表1 美國SDL項目的深度學習能力框架

2 促進深度學習的課堂教學要素

在大量文獻研究和實踐反思的基礎上,筆者提煉出促進深度學習的課堂教學核心要素,主要包括以下3個方面:一是“讀”好教材,把握前概念和新知識之間的“迷思”部分,整合加工學習內容．在系統分析課標、教材和學生學情的基礎上,將教材內容打散后重新整合,使其具有“彈性化”和“框架式”的特征,適合學生學習;二是創(chuàng)設讓“學習”真實發(fā)生的情境,引導學生自主參與．重視學生在學習過程中的活動與體驗,教學中教師先不給出套路,而是提供有效的“腳手架”,讓學生主動探究,有自由的思維,通過積極參與具體情境中的實踐來獲取知識、建構意義并解決問題;三是采用學習過程和學習結果并重的反饋、評價方式,促發(fā)學生深度反思．改變單一的通過考試檢測學習成效的評價方式,關注學生的學習過程并及時反饋,引導學生反思自己的學習狀況、及時調整學習策略,提高學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,將學生的學習引入更高的層次．

3 深度學習理念下同課異構實例

近年來,我校物理教研組致力于用深度學習理念促進課堂教學的研究與實踐,在最近一期“聚焦深度學習,構建高效課堂”公開教學研討活動中邀請到專家教師(南京市金陵中學特級教師、教授級高級教師朱建廉教師)來校,與我校教師同課異構一節(jié)課,課題為 “探究感應電流的產生條件”,下面以此次活動為例,談談用深度學習理念指導物理教學的實踐體會與反思．

3.1 整合適合學生學習的教學內容

專家教師和我校教師的教學過程分別如表2、表3所示.

表2 專家教師的教學過程

表3 我校教師的教學過程

專家教師的課總是富于激情、哲理、深度,每次有幸聽到都會有很多感悟和啟迪．本節(jié)課,朱老師在深入研究教材內容的基礎上,聯系前后知識點,找出了教材中那些與知識、方法、能力、素質等有關的教育因子,將課堂內容加工改造成幾個視野開闊同時邏輯性又極強的關鍵環(huán)節(jié),帶領學生經歷了完美的知識發(fā)現的過程．在探索感應電流產生條件的過程中,朱老師從“劃時代的發(fā)現”一節(jié)提到的“法拉第把引起電流的原因概括為5類”開始,在做了初步分析后,引導學生在此基礎上繼續(xù)探究,通過觀察3個演示實驗,記錄下更為復雜的11種實驗結果,將課堂“放”到極致后再組織學生思考、分析紛繁實驗現象背后隱含的本質規(guī)律．教學內容富有挑戰(zhàn)性但同時也符合學生的認知規(guī)律,使學生能根據當前的學習活動激發(fā)、調用以往的知識經驗,在積極的合作、思考與溝通中建構、生長出新的知識結構．

如果說專家教師的這堂課側重于從理論、從邏輯推理層面提供給學生深層思考的機會和空間,我校教師的課則將重心放在了從實踐、從團隊協作中提升學生的動手能力和分析、解決問題的能力上(如表3):由“開門實驗”引發(fā)學生對相關知識的回憶和思考,隨后經歷了分組探索、現象分享、問題解決和實踐應用等階段,讓學生通過活動來獲取知識、領悟科學思想觀念、體會科學家們研究問題時所用的一般方法．

3.2 創(chuàng)設激發(fā)自主參與的學習情境

(a)

圖1 專家教師課堂實驗分析環(huán)節(jié)的情境創(chuàng)設

圖2 我校教師課堂學生分組實驗環(huán)節(jié)的情境創(chuàng)設

筆者認為專家教師帶領學生分析實驗這一段內容是其整節(jié)課中最難的一部分．如圖1，由3個演示實驗記錄下繁復的實驗結果,讓學生初中時已有的認知結構與新的外在信息產生沖突,將學生置身于科學研究可能經常會遇到的復雜情境中．采用教師先示范,再請學生自主概括的方法,留給學生思考探究和自我開拓的空間,抓住學生群中閃現的關鍵的幾個思考的火花,加以及時點評與指導,促使學生不斷突破難點、積極思維,最終總結得到產生感應電流的條件．我校教師的實驗情境創(chuàng)設為學生從知識的前狀態(tài)過渡到目標狀態(tài)架設了比較好的臺階,注重“動手”和“動腦”相結合,“做”的目的是引發(fā)學生“思考”，如圖2．

3.3 采用關注學習過程的評價方式

“關注學生的學習過程”是多位聽課教師在評課時談到的共同感受．朱老師認為:“我們不是教‘書’,而是教‘人’,要尊重‘人’,講究‘人性’．”這樣的理念反映在他的課堂上,表現為因注重學生學習感受而引發(fā)的課堂的“生成性”:一節(jié)課目標的達成并不像工廠＂生產流水線＂般有固定的流程和標準,而是能時刻留意學生的學習狀態(tài)并做出合理及時的調整或指導,充分給予學生思維發(fā)展的時間和空間．我校教師的課在分組實驗探究時,有部分小組實驗失敗、未能產生感應電流,在交流分享環(huán)節(jié),失敗的小組也同樣獲得機會介紹本組實驗情況,和學生們一起討論失敗原因．回歸到教育的本質來考慮,成功的案例和失敗的案例對學生們實踐能力的提升、合作意識的培養(yǎng)、思辨習慣的形成等方面所起的作用是一樣的．

聯合國教科文組織2015年報告《反思教育:向“全球共同利益的理念”轉變》中指出:“學習既是過程,也是這個過程的結果;既是手段,也是目的;既是個人行為,也是集體努力”．因此,獲得知識的過程本身也是一種很重要的學習,對照體現深度學習能力的“認知領域、人際領域和個人領域”這3個維度的具體要求,對學生學習的過程加以關注和有效的引導,是實現讓學生“學會學習”、體現教育“育人”價值的有效途徑．

4 深度學習理念下教學的反思

4.1 關注學習興趣,讓學習真正發(fā)生

學習“興趣”與短暫的“樂趣”不同,它與連續(xù)性或持久性的學習動機相關,指向學習主體自然的生長和發(fā)展,是學習者內在專注和外在毅力的有機融合．長期以來,在學業(yè)成績和量化考核的壓力下,高中物理教學往往過度追求信息量的最大化,密不透風的環(huán)境使得學生喪失學習興趣,學習并沒有真正發(fā)生．要改變這一狀況,在教學設計的過程中,需更加仔細地考量教學內容、教學環(huán)節(jié)與學生已有經驗和現有能力的關聯度,呈現系統化、多樣化的學習材料,設計有層次的子問題或任務,重視學生的學習體驗．

4.2 把握學習困惑,讓思維得到發(fā)展

杜威認為:學習就要學會思維,思維的緣由是遇到了困惑．深度學習的發(fā)生,需要在教學設計時,準確“透視”學生從前概念到目標概念認知過程中的“困惑”;創(chuàng)設充分開放且兼具邏輯性的學習情境,引發(fā)學生認知結構的不平衡,促使學生由冰山之上的表層認識向冰山之下的追蹤溯源轉化;讓學習者在獲得學識和技能的同時,也得到思維的鍛煉與發(fā)展,從學“會”中生“慧”,使學生獲得自我生長的基本能力．

4.3 領會學習意義,讓課堂回歸育人

常態(tài)化的物理課堂,我們比較注重教學生認識外部世界,從而可能忘記了最重要的另一半,就是如何使他們認識自己、發(fā)展自己．好的物理課堂應把握教育中“慢”的藝術,重視教學的過程性和生成性,體現“人”的價值的回歸,從學生發(fā)展的角度來思考教學,將教學的重心真正地從學科轉向學生,著力培養(yǎng)兼具鮮明的個性、獨立的人格、 創(chuàng)造的活力和豐富的心靈的未來型人才．