淺談高中物理核心概念深度教學模式的建構

侯銳

摘要：本文基于深度學習理論與高中物理課程標準出發，圍繞深度學習模式是否能夠有效指導高中物理課堂教學做出簡要探討和分析。

關鍵詞：高中物理;課堂教學;核心概念;深度學習

中圖分類號：G4?文獻標識碼：A?文章編號：（2020）-33-120

新課程標準對一線教育者提出了新的教學要求，也因此新的教學方向和教學目標得以生成，在強調要重視對學生核心素養的培養基礎上，還應當提高學生的學科關鍵能力以及適應社會所必備的品質。經調查發現，深度學習理論及相關理念在高中物理教學中的運用能夠從一定程度上改善當前學生的被動學習現象。

一、知識建構與整合

課堂教學伊始，學生會根據教師的導入和啟發來不斷建構知識之間的聯結，將新知與舊知進行整合，這便符合認知同化理論中提到的兩種認知方式，即同化和順應。簡單地來說，當新的刺激和已有認知結構之間沒有沖突時，學習個體會同化新知，反之則會對已有認知結構進行重組來容納新知。也就是說，同化是學生認知結構的量變，而順應則是認知結構的質變，兩種認知方式均是學生學習、建構和整合知識的主要方式。那么隨著對課程的不斷深入學習和理解，大腦也在不斷完成對新知內容的編輯和儲存，在該環節中教師也需要通過一些有效策略來幫助學生順利完成對新知的建構以及其與舊知之間的整合。

1、任務驅動

任務驅動是指由教師設置特定的教學情境來將課堂教學內容分化為多個具體任務，由學生自主或以小組合作的形式來完成并掌握學習內容的一種教學模式。教師應當根據學生的認知水平等多方面實際情況來在確保知識完整性的前提下，規劃具有一定難度和梯度的任務，啟發和引導學生根據問題來對知識進行探索和鉆研。例如，“自由落體運動”相關教學中，根據創設情境，布置任務，合作探究和交流討論的思路來組織任務驅動教學過程，教師首先可以用牛頓管來演示羽毛和金屬片的自由落體實驗，經過直觀對比來激活學生的思維，在思考中引出問題情境，隨后再通過頻閃攝影與伽利略斜面實驗來引導學生去推導和驗證自由落體運動的性質。那么根據這一設計思路可以設計出的任務可以有四個，任務一：嘗試分析牛頓管中物體的受力和運動特點;任務二：嘗試分析屏幕上小丘的頻閃照片，結合所學知識來求其加速度;任務三：嘗試利用已有信息來推斷自由落體運動的初速度、加速度、運動性質以及受力特征;任務四：嘗試運用伽利略斜面實驗來外推驗證自由落體運動加速度為g的合理性，并思考斜面在整個實驗中發揮了怎樣的作用。通過具有梯度性的任務驅動來為學生搭建學習支架，真正使課堂變成了自主與合作探究的平臺，幫助學生加深認知層次，深度掌握教學內容。

2、設計問題

基于問題出發，可以將學生置于一種現實情境當中，在該情境當中必須要通過自主探究和交流來解決問題，而最終結果除了概念知識的獲得之外，還會發展學生的高階思維，形成學科核心素養。高中生認知水平與思維能力均處在重要的發展階段，也因此高中物理課堂中的問題設計應當以問題鏈的形式來呈現，以問題鏈的形式來引導學生去圍繞核心概念知識進行深入地探究思考，而且問題鏈的設計也應當明確地指向深度學習目標，以滿足發展學生高階思維的總目標。例如，在“回旋加速器”相關教訓中，本課的原理部分如果僅靠教師的單方面講解容易使學生產生枯燥和乏味感，對此可以嘗試設計一系列的問題鏈來引導學生逐步深入思考其中內涵。如“帶電粒子在加速器中做圓周運動的周期會隨著半徑的增加而增加么？”“帶電粒子在做圓周運動的周期與交變電流的周期有何關系？是否相等？為什么？”“帶電粒子在經由加速器加速之后可以獲得的最大速度是多少？”“帶電粒子在經由加速器加速后能夠獲得的最高能量是多少？”“根據你剛才的推導過程和結論來判斷一下，帶電粒子在經由加速器加速之后獲得的最大速度與最大能量可能與哪些因素有關？”

3、思維導圖

思維導圖能夠將知識點內的各個層級關系以及層次表現出來，是一種邏輯性和直觀性并重的圖示工具。思維導圖的使用有助于學生去清晰高效地梳理和整合復雜的知識信息，而這對于學習物理核心概念以及把握其之間內在聯系無疑有著重要價值。一個思維導圖應當能夠使學習者快速地了解到核心知識所在，并在圖示引導下來不斷加深認知層次，深刻把握知識及其內涵。那么繪制思維導圖的第一個要求就是要直觀清晰，在確保知識完整、系統和關聯性的同時，還要突出核心概念，美觀且不雜亂。

4、學習共同體

學習共同體是一種個體與他人為了實現同一目標而選擇一同交流、合作來推動知識遷移的學習方式，也可以看做是一種載體，是實現深度學習的有效途徑。例如，在“楞次定律”相關教學中，掌握該概念知識的關鍵在于理解其探究實驗，但由于其實驗變量多且數據復雜等特點，使得學生的自主探究很難開展，所以教師應當作為助學者來組織學生進行合作探究，將學生劃分為多個小組來操作進行實驗并收集數據。期間教師應適當向學生提供一定的支架輔助，比如提示“磁通量增加或者減少時”為前提處理數據;引導學生運用控制變量法來分析磁場、感應電流以及感應電流磁場三個變量間方向變化的聯系等等。

二、遷移應用

檢驗學生是否真正把握到了概念知識的更深層次內涵，可以選擇考察學生對知識的遷移能力如何。學習的深層并不僅僅體現在認知的主動和深入之上，更多地應當是能否靈活且綜合地運用所學知識來解決問題，這才是深度教學的歸宿。例如，在“靜摩擦力方向的判斷”中，教師如果僅靠語言講解來傳授學生如何判斷實際方向，學生只能獲得對新知的表面理解，而如果在講解基礎上再呈現斜坡上有物塊和傳送帶的模型，使學生置身于真實情境中去思考和分析物體的受力情況，那么這樣的課堂教學才可以說達到了知識遷移和解決實際問題的深度教學目標。

綜上所述，深度學習是一種涵蓋質疑、思考、反思、創新等多元高階思維的有意義建構學習模式，其不僅對于加深學生認知和聯結知識的能力有著促進意義，而且可以使學生在多情境下的問題思考和決策能力得到有效發展。從相關理論研究和教學實踐等方面來看，深度學習模式在高中物理核心概念課堂教學中具有較高的實用性，尤其對于培養學生物理學習動機，知識整合，實驗探究以及相關思維能力有著顯著作用。也因此，后續仍需要廣大教育工作者不斷對其進行優化，結合各自實際學情來實現真正有意義的深度學習。

參考文獻

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