促進深度學習的課堂活動教學設計的探索

吳之洋

摘 要：在活動教學中為實現學生對知識的深度理解，實現發(fā)展高階思維及應用能力的遷移，基于深度學習相關理論，本文嘗試對實踐中的活動教學進行有益改進;先聚焦學科大概念，再提煉單元核心概念，以此為活動主線進行主題化系列核心活動的大單元教學設計，并尋求合理有趣、有挑戰(zhàn)性、能持續(xù)進行的活動載體;再合理規(guī)劃課時教學，在課程教學時基于核心活動設計開展進階式的情境問題探究子活動，以促進深度學習的發(fā)生.

關鍵詞：深度學習;學科大概念;核心活動;子活動;教學設計

中圖分類號：G633.7 ? ? 文獻標識碼：B ? ? 文章編號：1008-4134（2021）16-0033-03

基金項目：廣西教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度C類課題“基于深度學習的初中物理課堂活動教學的實踐研究”（項目編號：2021C567）.

作者簡介：吳之洋（1978-），男，廣西桂林人，本科，中學高級教師，研究方向：中學物理活動教學.

活動教學雖將實驗、活動作為載體進行教學，但課堂實踐時的“主流”仍偏向于注重知識邏輯演繹，教師所設計的活動一般只作為課前的導入或課外活動來使用，即使是在課堂上開展活動式教學也往往是僅為提高學生學習興趣或在某一環(huán)節(jié)使用，碎片化、零散的活動教學普遍存在.一言蔽之，大量的活動式教學往往為活動而活動，缺乏一條明晰的主線，使得學生對于物理概念和規(guī)律的建構缺乏連貫性與整體性，這只能使學生停留在基于簡單記憶、初步理解及生搬硬套的淺層學習狀態(tài)，無法實現高階思維的發(fā)展及知識、能力的遷移應用.而深度學習作為一種新的學習樣態(tài)，在最近幾年備受關注，且越來越得到教育界的認同.

安富海教授指出“深度學習是一種基于理解的學習，是指學習者以高階思維的發(fā)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到新的情境中的一種學習”[1]，認為深度學習具有注重批判理解、強調內容整合、促進知識建構與著重遷移運用等特征[2].

依據此理論，筆者深度研讀新課標和教材，認清學科大概念的重要性，在進行大單元教學設計時，凝煉、優(yōu)化學科大概念及單元核心概念，以單元核心概念為活動主線，設計主題化的具有真實情境性的核心活動，并將此系列核心活動貫穿整個大單元的教學;在課時上解構核心活動，開展遞進式的環(huán)環(huán)相扣的探究活動，讓學生實現對某一學習內容的進階式建構、深度理解、遷移應用.其教學設計實施流程如圖1所示.

1 聚焦學科大概念，提煉單元核心概念，以此為活動主線，進行主題化系列核心活動的大單元教學設計

我們在進行初中物理課堂活動式教學的設計時強調跳出知識點，聚焦學科大概念，不斷提煉、優(yōu)化學科單元核心概念，并以此為核心活動主線，形成基于單元核心概念的主題化系列核心活動的大單元教學設計[3]，為學生的思維進階發(fā)展保駕護航，讓學生在自然的序列化活動中積極主動地、批判性地學習新知識和思想方法，最終實現學科大概念的建構，發(fā)展高階思維和提高遷移運用能力.

在《義務教育物理課程標準（2011年版）》中，關于光學部分的具體要求是：“通過實驗，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射現象及其特點;通過實驗，探究平面鏡成像時像與物的關系;知道平面鏡成像的特點及應用;認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用;探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律;了解凸透鏡成像規(guī)律的應用.” [4]通過認真分析初中的幾何光學部分，筆者發(fā)現其主要知識為各種光現象中光的傳播方向、路徑和位置的規(guī)律，即在幾何光學部分的內容上總是圍繞“光線”這一概念展開;在思想方法和探究技術上總是圍繞各種光現象中如何看見“光線”、如何記錄“光線”、如何描述“光線”這些問題展開，因此將“光線”確立為初中幾何光學單元核心概念，并以此為活動主線顯得尤為重要.

如何設計基于單元核心概念的真實情境系列核心活動，使其貫穿整個初中光學的學習，對于學生深度理解光學知識體系、大概念的意義建構和提升解決實際光學問題的能力非常重要.筆者所在的課題組成員經過多次研討，認為設計具有真實情境背景的 “探尋光軌跡”（注：活動中主要使用激光筆發(fā)出的亮度高、分散度低的光束）的核心活動能擔當此任：先通過呈現與分析生活中常見的激光束及模擬激光打靶等現實中光的路徑，建構“光線”模型;利用背對目標的激光筆借助平面鏡擊中黑板上的靶心這一活動來探究光的反射定律;再利用激光筆“射擊”水中靶心的活動，仿照反射現象，認識光的折射規(guī)律;最后通過“激光束組”（模擬平行光）的探究活動，認識生活中的透鏡及其成像.

在深度學習理論的指導下，筆者尋求體現單元核心概念為活動主線的合理活動載體，讓學生在逐步深入的序列化的活動中領悟單元核心概念，有效聯結學科內容以及將所學知識與技能遷移應用至真實情境中，在促進學生思維進階的同時，培養(yǎng)學生的問題意識、證據意識，提高學生解釋和交流等能力，實現深度學習.

2 解構核心活動，基于學習進階的課時序列子活動設計

2.1 基于學習進階理論的深度學習活動路徑分析

對初中物理“光的反射”一節(jié)的進階目標分析：“光的反射”是學生在原有對光的直線傳播及“光線”模型初步認知的基礎上的教學內容，從核心活動“如何借助平面鏡在背對目標情況下利用激光筆擊中靶心”出發(fā)，使學生初步了解光的反射現象及定義，再設計遞進式的連環(huán)探究子活動，外加問題鏈、教具演示等方式，讓學生在經歷“情境問題—探究活動—分析論證—解決問題—拓展延伸”的過程中，促進對光的反射規(guī)律的深度理解、深度建構和深度應用，即實現“核心活動+若干遞進式子活動”的深度學習路徑.

2.2 促進深度學習的“探尋光軌跡”之“光的反射”子活動教學流程設計

環(huán)節(jié)一：課題導入.

核心活動：兩學生一組（一人手持激光筆，一人手持平面鏡），“如何借助平面鏡在背對目標的情況下利用激光筆擊中靶心？”

設計意圖：設計真實情境化有趣、有挑戰(zhàn)性的核心活動，有利于激發(fā)學生的求知欲，開啟他們的“自我系統(tǒng)”來參與活動，促進深層思考.

環(huán)節(jié)二：如何看見反射光線？

子活動1：怎樣利用教師提供的器材（滴入幾滴牛奶的盛水大燒杯、已沉入燒杯底的小平面鏡、固定在鐵架臺上的激光筆等）直觀地呈現反射光路？你能在哪些角度內發(fā)現有光的反射光路？

設計意圖：通過觀察簡單的光在滴有牛奶的水中的反射現象（不選擇煙霧或水霧來呈現光線，是為了便于較清晰地、長時間地觀察），初步體驗光的反射現象，初步建構光反射的空間性，同時獲得初步實驗結論：一條入射光線對應一條反射光線;反射光線由入射光線決定.

環(huán)節(jié)三：如何記錄反射光線和入射光線？

子活動2：（1）你能否把你看到的現象中入射光線與反射光線的位置關系用兩只牙簽扎在塑料泡沫上來粗略地表示？

（2）保持反射面和入射點不變，多次改變入射光線的方位或傾斜程度，你能否再用不同顏色水性筆芯扎在原塑料泡沫上來粗略地表示你看到的兩條光線？

設計意圖：通過扎泡沫板的活動，將學生觀察、理解、建構光的反射現象粗略地展示出來，讓學生的理解變得可視化.再通過多次改變“共入射點”的入射光線的方位和傾斜程度并“記錄”反射光線，為進一步建構、理解反射光線和入射光線的位置關系提供更豐富的體驗，同時更進一步理解光的反射的立體空間性.

環(huán)節(jié)四：如何描述反射光線的位置？

子活動3：（1）反射光線與入射光線在一個平面內嗎？你觀察到的依據是什么？

（2）如果它們在一個平面內，那么這個平面與平面鏡的位置關系可能是怎樣的？你可以用什么工具來粗略地判斷這種位置關系？

教師在三塊紙板上分別畫出三次共點反射現象的反射光線和入射光線，再將三個紙板模型相交（如圖2所示），由此引入法線概念.

（3）可以用一根細線懸掛縫衣針充當“法線”，觀察“三線”是否共面？

（4）你是否能利用光的反射實驗器找出“兩角”之間的關系？請將光的反射規(guī)律描述更完善.

設計意圖：學生在進階式的問題鏈的引導下，通過層層推進的探究、分析、論證活動，深入準確地找到、描述反射光線的位置，深度建構光的反射規(guī)律.

環(huán)節(jié)五：課堂反饋（結果性評價）.

問題：在探究光的反射的活動中用于呈現“光線”的紙板與鏡面垂直，如果將紙板傾斜（如圖3所示），讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時是否還會發(fā)生光的反射？紙板上能不能看到反射光線？請解釋你的觀點.

設計意圖：本問題可以很好地檢驗學生對光的反射規(guī)律的理解，將學生深度學習的結果“顯現”出來，便于下一步教學的開展.

環(huán)節(jié)六：提高應用.

子活動4：（1）利用光的反射規(guī)律，完成下列光路圖（如圖4、圖5所示），并找出它們之間的相同點和不同點.

（2）列舉生活中光的反射現象，并分析它們各屬于哪種反射？

設計意圖：通過完成并對比鏡面反射和漫反射的光路圖，更好地理解與應用光的反射規(guī)律，并將物理與生活結合起來，體現“生活—物理—社會”的課程理念.

環(huán)節(jié)七：挑戰(zhàn)活動——探索課前活動中的失敗的原因.

子活動5：（1）將剛才活動的示意圖呈現出來，即在已知反射面、光源、目標的情況下，利用光的反射規(guī)律畫出光路圖分析能夠擊中目標的方法.

（2）在保持反射面不變的情況下，如果將光源與目標的位置互換，讓光線沿原路返回能不能擊中目標？為什么？

設計意圖：將學習與真實情境問題結合起來有利于促進深度學習的發(fā)生——深度理解、意義建構、實際應用.學生在自行獨立利用規(guī)律解決問題的基礎上，通過小組交流心得體會，發(fā)現反射光路可逆的規(guī)律.

環(huán)節(jié)八：提升活動——總結與延展.

問題：在剛才的挑戰(zhàn)活動中，要提高成功率，其實只要對準鏡中的“目標”照射即可，那么：鏡中是否真的有“目標”？它是怎樣形成的？與今天所學的光的反射有什么關系？

設計意圖：這一環(huán)節(jié)的設計主要是為下一課時“平面鏡成像”的學習做好鋪墊，也使得單元的核心活動得以延續(xù).

3 結語

活動教學作為一種教學方式，以其得天獨厚的優(yōu)勢應用于初中物理教學中，也會產生不一樣的教學效果，但教師在實際教學中不能為活動而活動.我們希望在活動中促進學生深度學習的發(fā)生，在實踐中要深研課標和教材，凝煉優(yōu)化學科大概念及單元核心概念，并以此設計真實情境的系列核心活動的大單元教學，在課時教學上根據核心活動展開進階式的子活動，有利于學生深度學習的發(fā)生.

參考文獻：

[1]李松林，賀慧，張燕.深度學習究竟是什么樣的學習[J].教育科學研究，2018（10）：54-58.

[2]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，2014，34（11）：57-62.

[3]戴志蘭.如何開展初中物理綜合實踐活動[J].中學物理，2017，35（22）：3-4.

[4]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[5]李亞子.基于項目學習的初中物理實驗探究教學[J].中學物理，2021，39（04）：24-26.

（收稿日期：2021-04-02）