深度學習視域下的高中物理教學策略探討

邱仁和

摘? ?要：高中物理深度學習是基于理解的學習，是指學習者通過深度體驗與深入思考能夠將所學物理知識建構成網絡并且與原有物理知識進行融合，從而使學習者能夠發展高階思維能力，提升物理核心素養，養成自主探究和自覺地將所學物理知識來解決物理實際問題的習慣。高中物理深度學習符合高中物理教學要求，也符合培養高素質人才的需要。本文對高中物理教學中促進學生進行物理深度學習的策略進行初步的探討。

關鍵詞：高中物理;深度學習;教學策略

1? 深度學習的內涵與特征

1.1? 深度學習的內涵

深度學習是相對于淺層學習而言的一種學習，淺層學習更注重知識的表象、記憶和理解，深度學習更注重知識的分析、判斷、應用、評價創造等更高級的認知層次，同時深度學習也注重學生的自主學習、交流分享和自我反思。

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的解決為目標，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應用到新的情境中的一種學習[ 1 ]。高中物理教學中促進學生進行深度學習，提升學生物理核心素養，既充分體現高中物理課程標準要求，也符合為社會主義建設培養高素質人才的要求。

1.2? 深度學習的特征

深度學習相對于淺層學習有比較明顯的特征：（1）學習者更關注新舊知識之間的關系與整合，加強對各種信息的融合吸收做到融會貫通。（2）學習者更強調對所學知識進行批判性思考，不會理所當然地相信教師所講授的知識內容。（3）學習者更重視學習的自我反思和實際問題的解決（4）學習者更善于終身學習，始終把學習與實踐相結合。

1.3? 深度學習的必要性

高中物理的容量大，綜合性強，更重視實驗、理論與社會實踐的結合。高中物理教學重視培養學生高階思維能力，綜合分析能力，演繹推理能力。高中物理教學總是引導學生關注物理知識間的融合和實際應用，關注科學探究和實際問題的解決。高中物理對學習者提出更高的思維能力要求和自我導向要求。高中物理的學科特點決定了學生進行有效深度學習的必要性[ 2 ]。

2? 基于深度學習的高中物理教學策略

高中物理教學的核心就是引導學生全方位體驗自然和生活中的物理現象，激發學生的潛能提出物理問題，啟發學生針對物理問題（或問題串）進行深入的思考、分析和邏輯推理，激勵學生制定解決問題的方案，通過學習新的物理知識和探究實驗逐步解決物理問題，并對整個學習過程進行自我反思和總結提升。所以充分體驗、深入思考、遷移應用和交流反思才是高中物理教學的主旋律。

2.1? 直觀展示，引導學生充分體驗的建構性策略

學生對于物理知識的建構過程，其重點就是讓學生理解各物理知識之間的內在聯系。深度學習強調新舊知識之間的深度整合，需要讓學生直觀地、充分地體驗新知識，準確地建立物理概念和物理規律，發展物理觀念，學生充分的感知體驗到深入思考再到重組建構的過程有力地培養了學生的知識建構能力。

2.1.1? 充分進行直觀性體驗

高中物理教學可以利用課本、課件、視頻讓學生直觀面對物理問題從而有初步的一些體驗，在體驗過程中教師不斷引導學生思考，提出問題。比如向心力一課，先讓學生觀察餐桌轉盤上的碗做圓周運動，過山車做圓周運動，然后要求對它進行受力分析尋找物體做圓周運動的原因。

2.1.2? 設計真實問題的小實驗驅動學生動手動腦

高中物理教學過程中要求教師能夠竭盡所能設計各種小實驗讓學生觀察或動手體驗，這既能夠讓學生有豐富的體驗，又能夠面對真實物理問題，養成觀察生活和生產從中思考物理規律的習慣。比如向心力這節課中①讓學生手平托物理課本在水平面做圓周運動，體會手的感受（摩擦力）知道圓周運動需要向心力;②讓學生手持單擺，讓小鋼球在水平桌面上做圓周運動體會繩子拉力作向心力;③讓單擺球在水平面做圓錐擺運動，通過分析體會向心力來源;④通過向心力研究儀器讓學生體會向心力的大小和什么因素有關。這些小實驗配合上相應的層層遞進的思考題就能引導學生深度學習，高效地培養學生的高階思維能力。

2.2? 提問質疑，引導學生深入思考的反思性策略

高中物理教學一定讓學生參與課堂教學的每一個環節，面對學習內容，敢于質疑提問，敢于交流分享，敢于評價反思。這樣的物理課堂更能激發學生高階思維過程，有利于培養學生思辨能力。

2.2.1? 創設情境，引導學生提出問題

創設真實物理情境，設計深度導入，引發認知沖突，激發學生學習物理的動力。比如自感實驗，請五位學生手拉手接兩節干電池沒有感覺，但如果串聯一個鎮流器，在斷開電路瞬間學生有觸電的感覺大叫起來，這是為什么呢？我們要從什么方面來研究這個問題呢？然后再讓學生閱讀課本，交流討論，產生這種現象的原因，我們用什么實驗可以解決這些問題？

2.2.2? 設置層層遞進的問題串，驅動學生逐步深入思考

高中物理教學中設置遞進性的問題串為物理知識建構引路，驅動學生逐步深入思考物理問題，學會深層次去分析和應用所學的物理知識。建構生長性的物理課堂，讓學生不斷受到物理問題的驅動，砥礪前行。在解決一個個真實的物理問題過程中逐漸成長，通過相互評價和自我反思發展自己的物理觀念。比如看一段汽車在盤山公路行駛的視頻，然后提出問題（串）：①汽車轉彎做什么運動？②汽車做圓周運動的向心力由什么力提供？③是重力、地面的支持力還是地面對它的摩擦力？④向心力的方向是沿水平方向，還是沿斜面向下？⑤盤山公路轉彎處為什么外高內低？⑥重力和支持力兩個力的合力就能提供向心力要怎么辦？⑦公路建設好后汽車轉彎的最佳速度是否與汽車質量有關？⑧如果大于最佳速度運行會怎么樣？⑨如果將公路轉化為鐵路又是怎么樣？⑩如果廈門到福州的動車要提速到原來的兩倍，是否要重建另一條鐵路？為什么？深層次地設計問題串，用它們來驅動學生積極思考和交流討論，及時地培養學生的邏輯思維能力，發展學生的物理觀念。

2.3? 歸納整理，引導學生遷移應用的整體性策略

高中物理的深度學習要求學生厘清各物理知識點之間的內在聯系，因此在教學過程中有意識地去引導學生對相關的物理知識進行聯結和對比，引導學生構建物理知識網絡，提高問題解決效率[ 3 ]，有效地培養學生的物理知識遷移應用能力。

2.3.1? 聯系、對比，促進物理知識的完整性

引導學生構建知識網絡，對學習的新知識要與舊知識進行對比和聯系，將新學習的物理知識整合到原來的知識系統中，這樣既完善自己物理知識的信息系統又能夠對物理知識有高度的整體認識，也能對物理規律有更深刻的理解，不斷發展自己的物理觀念。比如高中物理中電場和電勢兩個概念學習起來是很困難的，我們把電場力和重力場做功進行一個比較：

重力場—重力勢能mgh—勢（h）—重力做功（mgh1-mgh2）—做多少正功勢能減少多少

電場—電勢能（qΦ）—勢（Φ） —電場力做功（qΦ1-qΦ2）—做了多少正功電勢能減少多少

通過比較學生將電場的知識和重力場進行整合，能夠比較好地掌握電勢概念，最后進一步指出彈簧彈力做功與電場、重力場一樣都是與路徑無關，都等于各自對應勢能的減量。通過聯系、對比和整合學生對保守力做功和勢能的概念有更深刻的認識。

2.3.2? 解決復雜實際問題，走向高階思維

高中物理教學過程中，創設真實的物理情境，設置深度實驗探究。倡導物理學科本真，引導學生在解決復雜的物理實際問題和自主探究過程中充分展示自己的物理觀點，交流和討論物理學習過程中的問題，分享物理學習思維過程。通過一系列物理深度學習的過程，培養用探究實驗來研究物理問題的習慣，提高邏輯推理能力和高階思維能力。比如研究物體平拋運動，首先，是理論分析過程，平拋運動是運動合成與分解的最典型問題，其關鍵問題是求時間，①用下落的高度求時間h=（1/2）gt2（飛機投彈）②水平射程x=v0t（飛鏢比賽）③已知豎直速度vy=gt④tanα=y/x（斜面頂平拋落在斜面上）⑤tanθ==（垂直于斜面下落）。其次，是由學生設計一些平拋物理題目，進行分析討論。然后，再設計探究實驗研究平拋運動，引導學生去提出更多的實驗方案來研究平拋運動。比如可以利用手機進行連拍，可以進行錄像，再進行慢動作播放，進行兩球對比研究等。通過這些深度學習學生對平拋運動規律了然于胸，對運動的合成、分解和運動的獨立性原理有了更深層次的認識。

同時，高中物理課堂教學應構建民主的相互激勵的課堂，留給學生充分的時間和空間來分享觀點，展現學識，交流反思，成為物理學習的主人。關注物理學習的過程性評價，不失時機地培養學生對物理知識的批判能力。

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]傅竹偉.在高中物理教學中促進學生深度學習的策略探究[J].物理教師，2014（4）：6-7.

[3]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（9）：9-11.