基于核心素養下物理“深度學習”的途徑研究

洪 萍

(江蘇省如皋市東陳鎮東陳初級中學 226571)

深度學習是指學習過程中不能停留在知識表面，而應深刻探究其本質的一種學習活動.在核心素養背景下積極開展深度學習的重要性不言而喻，既有助于核心素養認真落實，又能引導學習者透過現象看本質，牢固的把握物理知識精髓.

一、滲透物理觀念，開展深度學習

物理觀念是物理學科核心素養的重要構成部分，是學習物理知識后應具備的基本素養.在該素養下開展深度學習活動，不能滿足于學習者認識物理現象、掌握物理知識，更應注重教學內容與環節的合理設計，促使其開展深度學習活動.一方面，物理知識講習中注重聯系學習者的生活經歷，引導其從生活情境中提煉出物理知識，增加其學習活動趣味性的同時，使其深刻認識到物理知識的重要性，調動其學習的積極性、主動性.另一方面，做好物理習題的講解與訓練，尤其注重與學習者預留獨立思考、相互探討與交流的時間，使其通過開展深度學習活動，能夠更好的理解所學，掌握運用所學分析物理習題的思路與方法.

如圖1所示，一彈簧和物塊A連接，另一端固定在墻面上.為測量A受到的摩擦力，在A的下方放置一長木塊，而后使用水平向左的力F拉長木塊.則木塊勻速運動過程中以下分析正確的是( ).

圖1

A.A受到的是靜摩擦力

B.以地面為參照物，木塊是運動的

C.增大F，則彈簧測力計的示數會變大

D.A受到向左的摩擦力

該題目考查了受力分析、力的平衡以及參照物等知識點.解答該題需要從物理的視角進行分析.題目給出該物理情境的目的在于測量A受到的摩擦力，即，彈簧測力計的示數和A受到的摩擦力大小相等，對A進行受力分析可知，其受到長木塊的摩擦力和彈簧測力計的拉力是一對平衡力，因此，以地面為參照物木塊是靜止的，其受到的摩擦力水平向左.因長木塊是運動的，則A受到的是動摩擦力.要想達到習題情境中的目的，下方的長木塊必須做勻速運動，因此，增大F，彈簧測力計的示數并不會變化，綜上可知只有D項是正確的.

二、滲透科學思維，開展深度學習

科學思維是一種處理問題的重要思維.為更好的獲得深度學習授課目標，應在充分吃透科學思維內涵的基礎上做好教學的合理設計與組織.一方面，將科學思維包含的內容滲透到教學的各個環節中，使學習者明確科學思維在學習中的表現，認識到科學思維的重要性.如構建模型、科學的推理與驗證均屬于科學思維的范疇.開展深度學習活動中運用科學思維，能夠更好的找到高效的解題思路.另一方面，為使學習者養成運用科學思維開展深度學習活動的良好習慣，應注重做好相關物理習題的設計，要求學生進行認真的分析，透過現象看本質，進行科學的推理，正確運用相關的物理知識與規律，提高解題的正確性.

使用a、b、c三種材質制作成三個實心體，其體積和質量的關系如圖2所示，則以下判斷正確的是( ).

圖2

A.密度最大的物質a

B.b物質的密度為1×103kg/m3

C.a的密度是c密度的一半

D.c的質量、體積關系著其密度大小

三、滲透科學探究，開展深度學習

探究是人類獲得物理知識與結論的重要途徑，而保證探究過程中的科學性，可在探究過程中少走彎路.為更好的實現深度學習目標，應引導學習者在科學探究的基礎上進行深度學習.一方面，為學習者講解科學探究的思路，需要能夠從物理形成中提煉出有效的物理問題，而后靈活運用物理知識分析問題，確定明確、科學的探究思路，制定合理的探究方案.另一方面，為更好地調動學習者的探究熱情，應注重借助物理實驗引導學習者進行深度的探究，使其不僅掌握物理知識，更要把握物理知識的來龍去脈，以及物理知識間的內在聯系.

探究電流、電壓、電阻三者之間的關系、使用3V的電源、相關的電表、定值電阻等，按照如圖3甲所示的電路圖進行實驗.

圖3

(1)探究電流、電壓的關系時，需保持____不變，應用的科學方法為____；

(2)實驗過程中需要測量多組數據的目的為____.

(3)使用5Ω、10Ω電阻進行實驗，繪制如圖3乙的圖象，則M對應的電阻為____，從中得出的結論為____.

(4)探究電流和電阻的關系時需要保證電壓值不變，將5Ω的電阻更換成10Ω的電阻時，開關閉合后，為確保電壓值的讀數不變，則滑動變阻器的滑片應向____滑動.

該題目考查了學生電學實驗知識、歐姆定律等，能很好的培養學生的科學探究素養.解答該題需要充分理解題意，積極聯系所學的電學實驗知識.問題(1)探究電流、電壓關系需要采用控制變量法，確保定值電阻的阻值不變.問題(2)需要測量多組數據，目的在于尋找普遍規律，提高實驗精度.問題(3)圖乙中橫軸表示電壓、縱軸表示電流，則圖線傾斜度越大，對應的定值電阻越小，因此，M對應5Ω的電阻.可知電阻一定通過電阻的電流越大，其電壓就越大.問題(4)為保證定值電阻兩端的電壓不變，更換大阻值的電阻時，需要減小電流，需將滑動變阻器的滑片向b端移動.

四、滲透社會責任，開展深度學習

學習者只有具備良好的社會責任，才能將所學的知識加以合理的應用，為社會的發展做出貢獻.開展深度學習活動時應注重社會責任的滲透，使學習者能夠從學習活動中獲得良好的啟發，能夠根據存在的實際問題，運用物理知識提出合理的方案.一方面，為學習者認真講解生活中的物理知識，使其認識到物理知識在推動社會發展中發揮的重要作用.同時做好思想教育，使其不僅要掌握物理知識，更要注重運用物理知識解決實際問題.另一方面，設計與生活相關的物理問題，要求學習者作答，鍛煉其學以致用能力的同時，更好的培養其社會責任感.

太陽能熱水器是一種將太陽能轉化為內能的裝置.若某一品牌的太陽能熱水器平均每小時接收太陽能4.2×106J.有效照射5小時，便可將100 L 20℃水的溫度提升至40℃.求：(1)熱水器的效率η；(2)已知秸稈的熱值為1.5×107J/kg，若其完全燃燒只有40%的熱量被水吸收，則達到同樣的效果，需要燃燒多少秸稈？同時分析燃燒秸稈的弊端有哪些？

該題目考查了熱量計算知識.通過兩種方案的對比，使學生認識到燃燒秸稈帶來的問題以及開發新能源的必要性，提升學生的社會責任感的同時，使其更加深刻的理解與靈活運用所學.問題(1)100 L水的質量m=ρV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg，溫度從20℃提升至40℃需吸收的熱量Q吸=4.2×103J(kg·℃)×100kg×20℃=8.4×106J，熱水器吸收的能量Q=4.2×106J/h×5h=2.1×107J，則η=Q吸/Q=40%.問題(2)根據題意可知燃燒秸稈需要放出的熱量為2.1×107J，則需要燃燒的秸稈質量m秸稈=2.1×107J/1.5×107J/kg=1.4kg.燃燒秸稈的弊端有，不僅會浪費大量能量，而且還會造成空氣污染，不利于環境保護，如此能夠使學習者認識到太陽能是清潔能源，并提倡人們多應用太陽能等一些清潔能源，以更好的促進人類的可持續發展.

綜上所述，為使學習者更好的掌握所學，在教學實踐中認真落實核心素養培養工作，應做好核心素養內容的分析，基于核心素養內容以及學生實際情況，做好深度學習活動的合理設計，通過給予學習者針對性的指引，使其更好的把握物理知識本質，促進其物理學習成績以及核心素養的雙重提升.