深度學習理念下的物理課堂實踐與探索

蔣磊

為了加強新時代學生綜合素質的提高，2014年教育部出臺了《關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》。《意見》中指出充分認識全面深化課程改革、落實立德樹人根本任務的重要性和緊迫性，并且要研究提出各學段學生發展核心素養體系，突出強調個人修養、社會關愛、家國情懷，更加注重自主發展、合作參與、創新實踐。我們物理學科的核心素養是學生在接受高中物理教育過程中逐步形成的，適應個人終身發展和社會發展所需要的關鍵能力、必備品格、價值觀念等方面的表現，是學生通過物理學科集中體現的帶有物理特征的品質，有模型構建、科學推理、科學論證、質疑創新等品質。

隨著上海市新高考改革的推進，課堂教學越來越注重培育學生的核心素養，提升深度學習的能力。深度學習是一種積極主動的學習方式，是指在理解的基礎上，學習者批判性地學習新思想和新知識，將它們與原有的認知結構相融合，將眾多思想相互關聯，將已有的知識遷移到新的情境中去，做出決策并解決問題的學習。接下來筆者以高一上科版教材第一章G節自由落體運動為例進行深度學習的實踐研究。

一、情景引入，提高學生解決問題的能力

對于創設情景在學生學習中的作用，德國一位學者有過一句精辟的比喻：將15克鹽放在你的面前，無論如何你難以下咽。但當將15克鹽放入一碗美味可口的湯中，你早就在享用佳肴時，將15克鹽全部吸收了。情景之于知識，猶如湯之于鹽。鹽需溶入湯中，才能被吸收;知識需要溶入情景之中，才能顯示出活力和美感。一個好的情景創設，猶如一座美麗的知識天橋，引導學生在美好的憧憬中進入知識的殿堂，開啟探索的旅程。

【第一次試講】我開了一堂《自由落體運動》的公開課，記得第一次試講時，我創設了一個小游戲，比一比誰的反應快，請兩位同學上臺來，讓他們手虎口的邊沿與刻度尺的零刻度線對齊，當老師釋放刻度尺時，學生要迅速抓住它，看看誰抓住尺的距離較短。試講下來，課堂的氛圍很好，學生的反應很積極，但是細想一下，情景引入的作用難道僅僅是激發學生的學習興趣嗎？不，還要體現深度學習的價值，還需緊緊圍繞新知識的應用而展開。

【第二次修改】在我們教研員陳老師的指導下，我進行了第二次修改，將情景改為提出一個問題：你能測出你的反應時間嗎？請學生推薦一位班級里反應最快的學生上臺，同樣讓他來迅速抓住刻度尺，通過尺的下落，我們只能知道刻度尺下落的位移，但是不能知道具體的反應時間，怎么辦呢？于是，我們提出了一個需要解決的實際問題，激發學生的思考，引出要研究的課題，自由落體運動。在這堂課拓展應用時，回到開頭的情景，能否解決當時提出的實際問題，根據尺下落的位移，計算出同學的反應時間呢？從而引導學生來制作一把“多功能尺”，學以致用，啟發學生將物理知識與生活實際緊密結合。而且，情景首尾呼應，利用新知識解決開頭提出的實際問題，充分體現了情景的學習價值。

記得亞里士多德做過這樣精辟的論述：“思維從驚訝開始”，學生的學習過程就是一個不斷發現問題的動態過程，創設問題情景就是在教材內容和學生求知心理之間創造一種“不協調”，把學生引入與問題有關的情景中去。教學工作是一種特殊的藝術性活動，在教學實踐中，我深深地體會到：創造有價值的情景能起到事半功倍的學習效果。

二、設計方案，提升學生深度學習的品質

在本堂課中，學生探究自由落體運動的性質是重點，通過提出假設——實驗探究——得出結論這樣的研究方法，讓學生像一個小科學家一樣開展科學研究，體驗規律的獲得過程，感受科學研究的嚴謹與奇妙。

看著同學們積極地思考，踴躍地提出各種實驗方案，我很興奮，這不就是我們深度學習課堂所期待學習的狀態嗎？

三、巧用實驗，激發學生創新學習的思維

物理學是一門以實驗為基礎的科學。實驗是物理教學的一個重要的組成部分，是提高學生學習興趣，培養學生團結協作、創新能力的一個重要手段，在物理教學中占有極其重要的地位。

在這堂課中，我設計了多個實驗來研究自由落體運動的性質。有利用DIS位移傳感器來研究物體運動的速度與時間的規律，有利用自由落體儀來研究自由落體運動的位移隨時間變化的規律，還有借助智能定位板來研究自由落體運動的圖像。

自由落體儀是自己制作的創新實驗。它能記錄小球通過四段位移的時間，精確到毫秒，同時通過刻度尺能讀出四個光電門離開釋放點的位移，從而得到五組位移時間的數據，然后畫出位移隨時間變化的圖像，學生可以把數據記錄在我自己編寫的excel軟件中。經過測量輸入數據后，學生會得到一張S-t圖，但是圖像是曲線，沒法證明物體做勻加速直線運動，怎么辦呢？用化曲為直的思想，畫出S-t²圖，學生會發現得到一張正比例函數的圖像，從而證明了自由落體運動是勻加速直線運動，通過擬合直線的斜率就能得到相應的加速度。

多個實驗、從不同的角度都能來探究自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，學生在課堂中可以選擇研究速度隨時間變化規律，也可以自主選擇探究位移隨時間變化的規律，感興趣的同學甚至可以兩邊都跑去做做，這樣的設計尊重學生探究的個性化，充分發揮學生的自主性，激發他們的創新思維。

四、課堂生成，點燃學生敢于質疑的火花

學生在學習過程中展示出來的真實狀態最能體現學生當時的學習情況，而生成資源的能否把握也體現了教師的教學技能。在捕捉這些課堂生成的時候，教師要注意快速判斷生成資源的價值，然后做出相應的處理，即使不可能將所有的生成性資源都展示在學生面前，也要盡量發現有價值的生成，讓課堂教學因為細節而閃亮，而富有生命力！

可見，及時地抓住課堂的生成資源，能提升課堂教學的效果，及時解決學生在學習過程中出現的問題，提高課堂教學的效能。生成資源是課堂中師生共同智慧的結晶，如何把握課堂的生成資源，讓學生敢于質疑、勇于質疑、樂于質疑，需要我們在實踐中不斷反思、不斷總結。

在深度學習的課堂中，我們將不斷探索、不斷總結、不斷前行！