深度學習理念下的 “五位一體”初中物理課堂教學活動設計

水江麗 白秀英

一、基于深度學習的“五位一體”課堂教學活動建構(gòu)

深度學習（Deep Learning）是學生在積極主動理解的基礎上，通過一系列課堂活動批判性地學習新知識、新思想，并將之融入已有認知結(jié)構(gòu)中，進行知識遷移的決策和解決問題的一種學習方式。而淺層學習是停滯在“記憶、理解”層面的學習，僅涉及學習者對知識符號的簡單提取和記憶，對表層邏輯關系的膚淺認識，是一種低階水平的思維活動。內(nèi)在追求是深度學習區(qū)別于其他淺層學習或一般學習的重要衡量標準。在學習內(nèi)容方面，深度學習的內(nèi)容是有梯度、有張力、有關聯(lián)的呈現(xiàn)。在學習行為上，深度學習是高認知、情感、行為投入的復雜行為。在學習方式上，深度學習注重對概念、原理進行意義建構(gòu)。在反思狀態(tài)上，深度學習強調(diào)批判性理解學科核心知識，能夠?qū)W習過程和學習結(jié)果進行自覺反思。在學習態(tài)度上，深度學習是學習者在積極、飽滿的狀態(tài)下展開的一種自覺性、高投入性和沉浸性的學習。在學習過程中，深度學習強調(diào)學習要始于理解，指向知識的整合與建構(gòu)，終于問題的解決和能力的發(fā)展，保證學習者學習的相對完整性。在思維層次上，深度學習十分注重學生高階思維的運用和批判性思維的養(yǎng)成。在學習效果上，深度學習能夠促進學習者認知結(jié)構(gòu)的重塑與平衡，關鍵能力的獲得和發(fā)展。

近年來，在中小學深度學習研究方面最有影響的專家是加拿大西盟菲莎大學艾根教授，其帶領的“深度學習”項目組所進行的研究成果集中體現(xiàn)在《深度學習：轉(zhuǎn)變學校教育的一個革新案例》等著作中。該研究探討了深度學習的基本原則與方法，分析了深度學習對學生成長、教師發(fā)展和學校革新的價值與路徑，并在加拿大部分中小學進行了實驗研究，其核心成果主要聚焦課堂學習和教學問題，即使是關于教師教育中深度學習的研究，也聚焦于教師的學習過程和學習方式。艾根所開展的深度學習研究項目不僅是關于教學設計、學習技術和學習環(huán)境開發(fā)的研究，還對教學活動與學習過程進行了新的闡釋。

我們通過將深度學習與物理學科核心素養(yǎng)相對應可以發(fā)現(xiàn)，初中物理深度學習的發(fā)生至少需要三個條件。一是學生積極的內(nèi)在學習動機。二是學生先前經(jīng)驗的有效激活。三是學生運用物理思維解決問題的能力。在物理教學過程中，教師通過教學情境激活學生先前的學習經(jīng)驗，很大程度上取決于學生的物理觀念，先前經(jīng)驗被激活的過程，就是學生物理觀念形成的過程。

二、初中物理“五位一體”課堂教學模式的建構(gòu)

1.深度學習模式構(gòu)建的基本思路

基于深度學習發(fā)生的三個條件，為了培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)，在設計教學內(nèi)容時，教師要先凝練主題，在主題引領下提出問題，然后設計探究性學習活動，為學生提供學習的機會和體驗，從而達到以深度學習優(yōu)化學生認知、發(fā)展學生高階思維的目的。此外，教師還可以將大主題分為幾個分問題，再由分問題分成子問題，由子問題分成更小的問題，子問題以活動設計來完成。就這樣在大主題引領下，逐層分解，構(gòu)成嚴密的結(jié)構(gòu)，形成整個單元的發(fā)展脈絡，從而體現(xiàn)深度學習的整體化、體系化特征。

2.“五位一體”課堂教學活動的設計

基于深度學習模式，教師設計教學活動內(nèi)容時要圍繞深度學習和實踐模型，結(jié)合課堂教學流程，將深度學習理論應用在初中物理教學活動中，建構(gòu)“五位一體”的課堂教學活動體系（創(chuàng)設情境—提出問題—搭建探究活動支架—整合遷移—完善反思，如圖1所示）?！拔逦灰惑w”的課堂教學活動以學生為中心，立足學生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，通過活動和問題設計，把情境、目標和任務與學生的批判性思維活動相結(jié)合，使學生從淺層被動學習向深度學習轉(zhuǎn)變。

三、“五位一體”的課堂教學活動實踐

1.真實的情境創(chuàng)設是深度學習的前提

講授“改變物體內(nèi)能的方式——熱傳遞”這一內(nèi)容時，教師如果一味地講授“熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量”，一方面學生沒有興趣，另一方面學生也不容易理解。課堂上，我為學生創(chuàng)設了冬天靠近暖氣片取暖的情境，將學生置于真實的情境中，學生一下子就理解了熱傳遞的發(fā)生過程，教學效果十分明顯。因為有些知識在一定背景下理解起來非常容易，但脫離了這個背景就會增加難度?！皦簭娋C合復習”一課即將結(jié)束時，我出示了一張抗疫女孩的照片，把學生帶入一種特殊的情感氛圍，接著我深情地說道：“照片上的這位女孩跟你們一樣，十年前她就坐在教室，大家是否有好的方法減輕她臉上這道深深的壓痕？”基于這種情境，學生肅然起敬，對壓強知識掌握得非常好。

2.提出問題是打開學生思維的窗口

愛因斯坦曾說過：提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募寄芏?，而提出新的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。初中物理中的浮力、壓強、電功率等屬于知識難點，如果不能有效突破就會影響學生學習的積極性，影響學生后續(xù)的學習。在初中物理教學中，教師可以利用問題打開學科知識和核心素養(yǎng)之間的通道，從實際功率、額定功率的概念到不同電壓下求解實際功率的過程，最后落腳到合理使用電器、節(jié)約電能的科學態(tài)度與責任（如圖2所示）。

3.以探究活動為載體搭建深度學習的支架

活動是學生學習的重要形式，具有深度學習指向的活動設計對學生實現(xiàn)深度學習有一定的保障作用。例如，在《磁場和磁感線》的教學中，我設計了五個課堂活動（如圖3所示），讓學生在看一看、做一做、演一演、畫一畫、辯一辯中體驗和感知，學生很容易就建立了磁場、磁感線的物理概念。

4.通過教學活動實現(xiàn)知識整合與遷移

在物理教學中，教師可以從大單元、大概念的視角對教材知識進行加工和處理，幫助學生從點到線、從線到面形成知識網(wǎng)絡。此外，除了學科內(nèi)知識的整合，還有跨學科知識的遷移，如物理與語文、物理與地理、物理與歷史、物理與科學、物理與生活的融合。

以物理光學為例，我在教學中打破了教材的單元內(nèi)容，深度分析了學生的學情，參照了其他版本教材的編排，以“走進五彩斑斕的光世界”為主題（如圖4所示），把光學分成了四個課時，從“光在哪里—光怎樣傳播—光遇到不透明的物體會去哪里—光遇到透明度的物體又會去哪里—有沒有看不見的光”這五個問題入手，進行了重新整合。整個單元根據(jù)學生思維的特點，為學生開啟了一次愉快的尋光、追光之旅。

5.完善反思是深度學習的升華

在教學過程中，教師應有意識地引導學生利用元認知對學習過程和結(jié)果進行自覺反思，從中提取有價值的東西，讓學生從不同角度看待問題，進一步產(chǎn)生新的問題或新的思路，從而習得復雜概念、問題解決的批判思維策略、方法等。完善反思有助于學生對物理知識的深層次理解，能夠推動學生的思維由低階走向高階，能夠提高學生的學習能力，最終促進學生思維品質(zhì)的發(fā)展。

總之，深度學習的發(fā)生與教師的課堂精心設計和有效引導是分不開的，要促進學生深度學習，教師必須基于對學生的客觀分析，對學科知識的多維解讀，尊重學生學習規(guī)律，建構(gòu)“五位一體”課堂教學活動體系（創(chuàng)設情境—提出問題—搭建探究活動支架—整合遷移—完善反思），有效激發(fā)學生的學習動機，提高學生的課堂參與度，學生的高階思維能力才能得到快速的發(fā)展，學生的核心素養(yǎng)才能得到有效的提升。

作者單位? ?陜西省商洛市初級中學? ?陜西省渭南師范學院物理與電氣工程學院